摘 要：在煤田勘探預(yù)查和普查階段主要采用二維地震勘探方法。地震勘探原理是使用儀器接收人工激發(fā)地震波在不同介質(zhì)中產(chǎn)生的衍生波。人工激發(fā)地震波方式目前比較成熟得有炸藥震源、可控震源、氣槍震源等，在陸地上比較常用的激發(fā)方式是炸藥震源和可控震源。筆者就兩種激發(fā)方式的應(yīng)用，對(duì)比分析兩種方法的優(yōu)劣。

關(guān)鍵詞：煤田勘探 二維地震 炸藥震源 可控震源

中圖分類號(hào)：P631 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）11（a）-0242-02

1 從激發(fā)原理上分析

采用炸藥震源激發(fā)，利用炸藥在爆炸的瞬間把激發(fā)信號(hào)傳播出去。炸藥震源所產(chǎn)生的地震信號(hào)為持續(xù)很窄的脈沖信號(hào)，信號(hào)頻譜較寬，激發(fā)能量較強(qiáng)，激發(fā)時(shí)受巖性影響能量不容易控制。

采用可控震源激發(fā)，利用可控震源所產(chǎn)生一段較長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)震動(dòng)信號(hào)，信號(hào)頻率成分有限，激發(fā)能量為受控制的非周期信號(hào)。

炸藥震源的優(yōu)點(diǎn)：成孔和裝藥可以提前進(jìn)行且是瞬間激發(fā)，施工效率高。炸藥震源記錄的反射信息可以直接使用。

炸藥震源施工的缺點(diǎn)：炸藥震源對(duì)激發(fā)點(diǎn)周圍巖性破壞性強(qiáng)烈，施工危險(xiǎn)系數(shù)高。炸藥震源產(chǎn)生的有效信號(hào)容易受外界干擾。

可控制源的優(yōu)點(diǎn)：可控震源所產(chǎn)生的信號(hào)可認(rèn)為是已知的，有利于通過(guò)計(jì)算改善地震資料品質(zhì)；可控震源相關(guān)處理對(duì)信號(hào)有較強(qiáng)的濾波作用，受外界信號(hào)干擾較??；可控震源輸出能量大小可調(diào)且震動(dòng)能量為持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)連續(xù)信號(hào)，對(duì)激發(fā)點(diǎn)巖性破壞較小。

可控震源的缺點(diǎn)：可控震源激發(fā)震動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，施工效率較慢?？煽卣鹪吹玫降牡貙臃瓷湫盘?hào)不能直接使用，要經(jīng)過(guò)一系列的相關(guān)處理以后才能轉(zhuǎn)化為近似炸藥震源取得的信號(hào)。

對(duì)比兩種震源的激發(fā)原理，兩種震源的優(yōu)缺點(diǎn)比較明顯。首先，從施工效率上來(lái)看，炸藥震源的施工效率要優(yōu)于可控震源，對(duì)于工期比較緊張的不建議使用可控震源激發(fā)。其次，從抗干擾分析來(lái)看，可控震源要優(yōu)于炸藥震源，對(duì)于電源干擾嚴(yán)重地區(qū)、和多風(fēng)區(qū)域和多機(jī)械振動(dòng)區(qū)域建議使用可控震源。最后，從破環(huán)程度分析來(lái)看，炸藥震源比可控震源對(duì)周圍建筑破壞性大，在鐵路、輸油管道等公共設(shè)施附近和一些危險(xiǎn)品附近建議使用可控震源激發(fā)。

2 從設(shè)備限制和其它因素分析

2.1 炸藥震源

炸藥震源對(duì)應(yīng)不同外界因素（山地、沼澤、沙漠、河灘等各種地形）可以使用不同鉆具和不同炸藥，炸藥震源基本能適應(yīng)各種地形，適用范圍廣泛。

對(duì)于煤田勘探中常用的固態(tài)成型炸藥，對(duì)成孔要求較高，在松散干燥的沙漠區(qū)域和松散的卵礫石層成孔困難。另外炸藥審批手續(xù)繁瑣且審批時(shí)間耗時(shí)長(zhǎng)，需要特殊工作人員使用和存貯炸藥。使用炸藥的危險(xiǎn)系數(shù)較高。

2.2 可控震源

可控震源施工簡(jiǎn)單，相對(duì)于炸藥震源要先成孔，裝藥后才可以激發(fā)，可控震源需要的人工比炸藥震源要少很多。與炸藥震源相比，煤田勘探中可控震源激發(fā)需要的費(fèi)用比較低。

可控震源震動(dòng)需要震動(dòng)板與地面較好的耦合，對(duì)于起伏不平的堅(jiān)硬巖層耦合效果差，對(duì)于起伏較大的基巖出露區(qū)域，如果地表傾角超過(guò)30°，容易發(fā)生震源翻車現(xiàn)象。對(duì)于地表出現(xiàn)沖溝與較窄的河道，震源無(wú)法行進(jìn)。可控震源由于生產(chǎn)工藝限制，產(chǎn)生信號(hào)的頻率有著極限要求，一般最低頻率不能低于5 Hz，最高頻率不超過(guò)120 Hz，超過(guò)這個(gè)極限很難達(dá)到?？煽卣鹪粗荒茉诘乇砑ぐl(fā)，不能避開松散的表淺層，有效地下傳信號(hào)會(huì)大幅度衰減。

3 從實(shí)際施工效果分析

以下剖面是在寧夏中衛(wèi)市甘塘地區(qū)進(jìn)行的兩種不同施工方法對(duì)比，炸藥震源對(duì)應(yīng)的時(shí)間剖面采用的是初疊剖面，速度拾取精度不高；可控震源是對(duì)應(yīng)1 km長(zhǎng)度的試驗(yàn)段剖面，速度拾取精度較高。（見(jiàn)圖1）

段試驗(yàn)地表為第四系沙土。炸藥震源采用施工參數(shù)：井深采用6 m，藥量采用3 kg單井激發(fā)，接收排列采用144道60 Hz檢波器接收?？煽卣鹪词┕?shù)：采用2臺(tái)kz-28噸位可控震源組合激發(fā)，震動(dòng)臺(tái)次：2臺(tái)×10次，掃描長(zhǎng)度10 s，掃描頻率：20～100 Hz，驅(qū)動(dòng)電平：70%，掃描方式：升頻掃描，斜坡：0.3，接收排列采用144道60 Hz檢波器接收。

從實(shí)際施工效果分析，選擇合適的施工參數(shù)，可控震源獲取的原始資料信噪比不低于炸藥震源，淺部區(qū)域可控震源優(yōu)于炸藥震源，可控震源獲得的時(shí)間剖面反射波連續(xù)性好且能量強(qiáng)。產(chǎn)生這種結(jié)果的原因可能是當(dāng)?shù)囟囡L(fēng)，外界干擾較大造成的。

4 結(jié)語(yǔ)

從兩種不同的激發(fā)方式對(duì)比，選擇合適的施工參數(shù)，相對(duì)于炸藥震源，采用可控震源激發(fā)，需要的人工少，費(fèi)用低，破壞性小，安全性高，能獲取到信噪比不低于炸藥震源激發(fā)原始資料，但對(duì)地形和地表?xiàng)l件要求較高。相對(duì)于可控震源，炸藥震源施工效率高，對(duì)地形和地表?xiàng)l件要求都可以采用不同的鉆機(jī)來(lái)克服，目前還是煤田勘探主要激發(fā)方式。

參考文獻(xiàn)

[1] 許彩琦，楊斌.寧夏中衛(wèi)市小紅山勘查區(qū)西部煤炭資源普查二維地震普查報(bào)告[D].銀川：寧夏地球物理地球化學(xué)勘查院，2014.

[2] 林君.電磁驅(qū)動(dòng)可控震源地震勘探原理及應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2004.