三维地震勘探的技术

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1、论文发表专家 E国寻朮发罢网 www.qikanwang,net三维地震勘探技术及其应用摘 要 本文应用三维地震勘探技术对某矿南三采区进行探 测，探测区内解释断层71 条，其中可靠断层61 条，较可靠断层10 条，31 个无煤带。为煤矿安全生产提供了科学依据,节约了生产成 本的投入。关键词 三维地震采区abstract this paper introduces the application of three dimensional seismic exploration method on the south third mining area of a certain coal mine

2、. 71 faults were showed in this exploration area, in which there are 61 reliable faults, 10 relatively reliable faults and 31 areas withoutany coal. those information provides scientific foundation for the production safty of the coal mine and saves the cost.key words three dimensional seismic minin

3、g area 0.引言 随着煤炭地震勘探技术的提高，尤其是九十年代以来三维地震勘 探在煤炭系统的应用与推广，三维地震勘探技术在煤矿采区进行小 构造勘探成为现实，给煤矿建设和生产带来了巨大的效益。近年来， 随着我国煤炭资源勘查理论和技术的不断发展， 已形 成了中国煤炭地质综合勘查理论与技术新体系， 其中三维地震勘 探技术是五大关键技术之一。11.简述三维地震勘探技术及施工主要环节三维地震勘探技术是从二维勘探技术演变而来，其主要是综合了 物理学、数学、计算机学、图像学等科学，并通过回射地震波信息 来对地质情况进行分析。与二维勘探技术相比，三维勘探技术的优 势更为明显示，这主要是由于三维勘探技术所获

4、得的空间数据较大，而且密度较高，信息点最高的密度可以达到12X12米。三维勘探技术依靠计算机和软件处理来完成，主要分为野外数据 采集、室内数据处理、地震资料解释三个步聚，是一项复杂的，综 合性较强的系统工程。 22.工程实例2.1 地质概况井田煤系地层基底为前震旦系变质岩系，煤系地层为中上侏罗 系，浅部为白垩系及第四系地层。第四系由亚粘土、沙和砾石等组 成。厚度 20 米-35 米，一般为25米。本井田煤层按至上而下的顺序编为20个煤层。 110煤层为上含 煤段， 1120 煤层为下含煤段。煤层在西部发育较好，可采煤层比 较集中，可采煤层数一般达到 68 层，可采累计厚度一般在810 米；到井

5、田东部可采煤层数减少到 24 层，可采累计厚度一般在3 5 米。各可采煤层厚度及累计厚度、可采煤层数等都有从西向东 变薄、变少的规律。煤层间距的变化以 4、7 煤之间为最大，两层 间距由西向东逐渐变小，其它各层的间距变化规律同4、7 煤基本 一致。2.2 地震地质条件2.2.1 表、浅层地震地质条件测区表层第四系地层由黑色腐植土、黄土、砂土、砂质粘土组成， 以冲积为主，底部有流砂或砾石。根据测区周围民井调查，本区潜 水面约在7-9 米，其水位随表层黄土厚度以及季节变化而异。根据 测区内钻孔资料，测区表层有一层厚度约15 米的流砂层，流砂层 之下为砂砾层（厚约为10 米），因此对地震勘探成孔及激

6、发能量的 下传很不利。2.2.2 深层地震地质条件通过对区内地层组合的研究分析，从岩性组合上看，地层韵律比 较明显，地层之间存在着明显的波阻抗差异，从横向上看，同时代 地层厚度、岩性和赋存深度都相对稳定；主采煤层4煤层、7 煤层 倾角一般在 4-8以内，有利于地震反射波的接收和追踪。主采 煤层与围岩相比，具有较大的波阻抗差异，能形成可用于煤层赋存 形态分析与研究的标志反射波。因此可以说本区深层地震地质条件 对开展地震勘探比较有利，这就为完成本次勘探要求的地质任务奠 定了有利的物性基础。综上所述，本区表层地震地质条件较为复杂，浅层地震地质条件 一般，深层地震地质条件较好，适合进行地震勘探。2.3

7、 数据采集2.3.1 地震波的激发1）井深：采用单井16 米-20米井深，踞村庄及建筑物较近时增 加井深。2）激发震源：采用硝铵胶质炸药，药量2 公斤。遇村庄及建筑 物时采用0.5 公斤药量；在距村庄及建筑物较近时采用0.3 公斤聚 能弹。2.3.2 地震波的接收采用8 线16炮制规则线束观测系统。如图1所示图18线16炮三维地震束状观测系统图三维观测系统的主要参数:观测系统类型：规则线束状8 线 16炮制接收道数： 8X 72=576 道接收线距： 80 米接收道距： 20 米炮排距:60 米纵向偏移距：20 米最小横向炮检距：10 米最大横向炮检距：430 米排列长度： 720 米最大炮检

8、距：838.63米炮线网格：20米（横向）X60米（纵向）cdp 网格：10米（横向）X 10米（纵向）激发方式：中点发炮覆盖次数：4次（横向）X12次（纵向）=48次2.3.3 仪器因素仪器型号：408ul遥测数字地震仪记录长度： 1.5秒记录格式： segd采样间隔： 1 毫秒仪器频带：全频带接收2.3.4 组合检波三维地震勘探中，其反射波来自不同的层位和方向，检波器宜采 用中心对称的线性组合方式，以使各个方向的反射波具有同等的组 合特性，有利于压制不规则干扰波。从进一步提高信噪比和分辨率 的角度出发，本次三维地震勘探采用3 个 60hz 数字检波器点组合。2.3.5 低速带调查方法 为了

9、掌握区内低速带厚度和速度的变化规律，提供较准确的低速 带静校正初始模型。本区按1千米XI千米网度共设计4个低速带 调查点，采用井下激发，井上接收，即雷管按每 1 米捆绑在铁线上， 然后由井底逐个激发仪器接收，到工作站解编，读取初至时间，解 释低降速带速度和厚度。2.4 探测结果2.4.1 数据处理根据本区的资料特点，经过多次反复资料处理试验，选定以下处 理参数（表 1）。表 1 资料处理主要参数表资料处理基准面 70 米替换速度 2500 米/秒地表一致性反褶积 预测步长14 毫秒速度分析1个速度谱/40个cmp滤 波 叠前 bp（15，20140，150）叠后 bp（20，25120，130

10、）偏 移 延拓步长12毫秒，偏移速度由钻孔对dmo速度标定 资料处理后，获空间、时间采样间隔为5米X5米X1毫秒，平 面面积为 4.24 平方千米、记录长度为 1500 毫秒的偏移数据体、叠 加数据体、方差数据体各一个。本区cdp满覆盖面积为2.17平方千米，控制面积2.00平方千米。2.4.2 数据解释解释过程中按图2三维地震资料解释流程图进行。图2三维地震资料解释流程图2.5 地质结果南三采区三维地震勘探中，数据采集采用高覆盖次数，提高了资 料的信噪比，资料处理采用多次反褶积以提高分辨率，数据解释采 用了全三维解释技术对资料进行综合研究；得到了可靠的地质成 果。控制了勘探区内的煤层底板起伏

11、形态，发现断层71 条，无煤 带2个，完成了勘探任务，其主要成果如下：1）探明了区内各煤层的底板起伏形态；4-2 号煤层埋藏最浅处位于测区西南部，底板标高约-240 米；埋 藏最深处位于测区西北部，底板标高约-390 米。7 号煤层埋藏最浅处位于测区西南部，底板标高约-250 米；埋藏 最深处位于测区西北部，底板标高约-405 米。14 号煤层埋藏最浅处位于测区西南部，底板标高约-330米；埋 藏最深处位于测区西北部，底板标高约-510 米。15-1 号煤层埋藏最浅处位于测区西南部，底板标高约-360 米； 埋藏最深处位于测区西北部，底板标高约-550 米。2）区内共解释断层71 条，其中：落

12、差大于等于50米的断层4 条，占5.64%；落差大于等于25 小于 50 米的断层6 条，占8.45%； 落差大于等于10 米小于25 米的断层12 条，占16.90%；落差大于 等于 3 米小于10 米的断层19条，占26.76%；落差小于3米的断层 30 条，占 42.25%；3）探明了区内直径大于20 米无煤带及赋煤异常带的分布范围。4-2 煤无煤带总面积：18609 平方米；7 煤无煤带总面积：21660 平方米；14煤无煤带总面积：67755平方米；15-1 煤无煤带总面积： 46320 平方米。3.结论 三维地震勘探技术的应用,大大提高了勘探的精度和解决地质问 题的能力，为矿井设计提供了更加可靠的地质依据。其勘探成果为论文发表专家ED国寻朮发罢网www.qikanwang,net采区设计及工作面的布置提供了主要的决策依据,缩短了建设周期,取得了良好的技术效果和可观的经济效益。3、4参考文献：1 徐水师、王佟、等。再论中国煤炭地质综合勘查理论与技术新体系 j 中国煤炭地质，2009，21(12)：4-6，23.2 王庆瑞 论煤田三维地震勘探技术的应用 科技论坛 2011年第2期.3 于谦 三维地震勘探技术在宋新庄井田中的应用 中国煤炭地质 2011年2月 第23 卷2 期.4 李岩，王新建 三维地震在淮北煤田采区勘探中的应用 西部探矿工程 2011年 第2 期.