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1、..煤矿井下采区地震勘探技术现状与思考采矿工程10—2黄福顺学号1001030210摘要:为了对高产高效矿井安全生产提供可靠的地质保障,促进采区地震勘探技术的发展,回顾了采区地震勘探的发展现状,重点讨论了采区三维地震勘探技术的应用现状及其最新进展情况,对当前煤矿采区三维地震勘探所面临的问题进行了探讨,展望了采区三维地震勘探技术所面临的新任务与应用前景。基于采区地震勘探是煤矿高产高效矿井地质保障系统有重要作用,必须切实对目前采区地震勘探技术的数据采集,全三维方法的资料处理、解释与岩性分析手段等新技术新方
2、法应用加以改善。关键词:地震勘探;观测系统;全三维解释;解释性处理技术1概述高产高效矿井必须要以充分可靠的开采地质条件为基础,由于矿井开采地质条件缺乏系统掌握,在采区和工作面布置与生产上具有一定的盲目性,进一步损失煤炭储量,这方面的教训很多。采区地震勘探,特别是采区三维地震勘探在解决煤层构造、煤层厚度变化、煤层中的地质异常体、煤层顶底板岩性和矿井水文地质等方面具有优势,已被矿井开采实践所验证[1]。1993年由中国矿业大学和安徽省煤田地质局物探测量队联合开展的/煤矿采区高分率三维地震技术0研究项目,在
3、淮南矿务局谢桥煤矿首次在采区地质勘探中查明了落差大于5以上的断层,三维地震勘探资料显示埋深460m、断面3.2m*3.8m、相距50m的主副石门被检测,取得了重大的技术突破[2-3]。高分辨率三维地震勘探资料显示了很高的信噪比、分辨率和解决地质问题的效果与能力[4]。自谢桥煤矿采区三维地震勘探之后,采区三维地震勘探在全国得到了迅速推广应用,地震勘探的精度和分辨率大幅提高,取得了显著的地质效果和巨大的社会经济效益[5-6]。由于采区三维地震勘探地质目标、勘探任务和研究目标的精细程度不同,在外作业数据采集
4、、数据处理和资料解释等方面有其自身特点,它要求较小的时空采样间隔,高分辨率、高信噪比、高保真度,反射波准确归位,即/三高一准确0的处理方法及精细的构造解释。采区三维地震勘探为煤矿采区的开发决策、巷道布置与开拓布局提供了可靠依据,三维地震勘探在勘探小断层、褶曲、巷道、陷落柱、火成岩分布、采空区等检测工程及解决问题的能力上是二维地震勘探无法比拟的。在10多年的不断研究、不断探索的过程中,煤矿采区三维地震勘探工作取得了瞩目的成果[7-8]。随着技术的进步,方法技术、仪器设备与处理软件的发展,对物探工作者提出
5、了更高的要求,数据采集、资料处理和解释工作还有很大的潜力尚待发挥[9],与此同时,采区三维地震勘探发展还面临一些问题需要探讨与解决。2煤矿采区三维地震勘探的现状211仪器设备随着电子技术、信息技术、计算技术和网络技术的发展与进步,进一步推动了三维勘探技术装备的更新和发展。主要体现在工程测量、数据采集、资料处理与解释装备不断更新与发展上。目前采区三维地震的测量工作大多采用在等级控制点上采用静态方法发展控制点,测线放样采用实时差分(RTK)的方法放样,GPS测量外业设置一个基准站,数个流动站。测量效率高,
6、精度高。近年来,地震勘探仪器升级换代的速度明显加快,由原来的集中式数控型变为分布式数控型,地震仪器的道数不断增加。在最早使用2台DFS)V型仪器并行使用的基础上逐步发展,如早期的法国SN)388遥测地震采集系统,美国产的BOX和DS)6地震仪,德国产的SUMMIT地震仪,发展更新成为法国SN)408和SN)428、加拿大GEO)X公司的ARAMARIES以及美国I/O公司的IMAGE系统等。其主要特点是:¹采集道能力可达上万道甚至无限道,采样率可达1/4....ms或更小;º可有线,无线采集或两者混合
7、使用,过障碍物可中继传递;»放炮、记录、数据传输可并行操作,提高野外采集效率;¼在施工现场可进行实时质量监控和数据分析;½实现了真正的网络采集,以适应复杂地表条件。伴随着采区三维地震勘探从平原走向山区、湖泊沼泽区、卵砾石丘陵区、厚黄土塬区、戈壁沙漠区,吸收和引进了石油物探的一些成功经验和使用设备,如可控震源、山地钻机、凿眼机及人抬钻等,因地制宜地开发了水上和沼泽施工的特殊设备,正是由于仪器装备的改进与发展,采集方法技术不断推陈出新,采区三维地震在很多地区都取得了满意的地质效果。地震检波器是一种将机械振
8、动转换为电信号的数据采集关键部件。近年来通过不断实践,已逐步认识到地震检波器的性能是制约高分辨率地震数据采集发展的瓶颈。国内外相继推出了许多新型的地震检波器(模拟检波器、数字检波器、加速度检波器等),推动了地震勘探的发展。在勘察资料处理和解释设备方面,各生产单位和科研院校大多拥有SUN系列的图型工作站或微机群(PC-CLUS-TER),配备了多套相应的处理、解释与成图软件,为煤田采区三维地震勘探的方法试验、方法设计、参数论证、现场处理与分析、人机联作解释
