李永祥

[摘要]查明煤田地質(zhì)構(gòu)造是礦山開發(fā)的前提，對于保障礦山安全生產(chǎn)具有重要意義。介紹了高分辨率地震技術(shù)原理，從地震波激發(fā)、接收及觀測系統(tǒng)三方面對地震勘探實(shí)施進(jìn)行了研究。根據(jù)地震勘探結(jié)果，可以方便的進(jìn)行斷層、陷落柱、褶曲解譯。高分辨率地震是煤田地質(zhì)勘探的主要手段，在節(jié)約勘查成本縮短勘查周期的同時(shí)提高了勘查精度。

[關(guān)鍵詞]高分辨率地震 煤田地質(zhì) 構(gòu)造 勘探

[中圖分類號] P612 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-3-251-1

在煤礦開采時(shí)，如果對構(gòu)造的勘探程度不足，極有可能造成煤柱留設(shè)不合理，引發(fā)水害等，不利于煤礦礦井的安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。探明煤礦的地質(zhì)構(gòu)造情況是煤礦開發(fā)利用的前提。隨著地震勘探技術(shù)的發(fā)展，高分辨率地震在煤田構(gòu)造勘查中得到了廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為保障煤礦建設(shè)、生產(chǎn)、安全的重要技術(shù)方法。利用高分辨率地震技術(shù)，結(jié)合構(gòu)造精細(xì)解譯，探明了某煤礦的斷層、褶曲、陷落柱的分布情況。

1高分辨率地震技術(shù)

1.1高分辨率地震技術(shù)介紹

地震技術(shù)即在地面人為措施激發(fā)地震波，通過研究地震波在地層、煤層中的傳播特征，反演查明地下地質(zhì)構(gòu)造的方法，屬于物探技術(shù)的范疇。目前地震勘探已經(jīng)在采煤工作面布設(shè)、井筒、巷道建設(shè)工程中得到了廣泛的應(yīng)用，可以方便的解譯煤田斷層、褶曲、陷落柱等構(gòu)造。

1.2地震勘探的實(shí)施

1.2.1地震波的激發(fā)

地表的地形地貌對地震影響較大。需要根據(jù)地表的不同條件，采取最合適的成孔技術(shù)，保證激發(fā)井滿足地震勘探設(shè)計(jì)要求。根據(jù)以往的地震勘探經(jīng)驗(yàn)，地震激發(fā)老地層最好，古近系、新近系地層次之，第四系砂層、礫石層及黃土層較差。初至折射校正要求能量強(qiáng)、反應(yīng)清楚，選擇單炮初至波激發(fā)層位需要滿足以下條件，即“避干就濕，避碎就整，避陡就緩，避高就低，避土就巖”。激發(fā)采用高爆速成型炸藥。潛水位較淺時(shí)采用單井激發(fā)，激發(fā)井深度在潛水面下3-5m；無潛水位或者較深時(shí)，選擇在速度較高或潮濕的地層中激發(fā)；在基巖出露區(qū)域可以使用淺井組合激發(fā)的方法。

1.2.2地震波的接收

根據(jù)以往的試驗(yàn)情況，地震激發(fā)的P波頻率較低，高頻率的檢波器不適合本區(qū)地震地質(zhì)條件。故在地震勘探中選用60Hz檢波器，且為多個(gè)檢波器沿測線線性組合接收。

1.2.3觀測系統(tǒng)

地震勘探時(shí)，淺表層的地震地質(zhì)條件較差，面波、聲波等干擾使獲取的數(shù)據(jù)的信噪比降低，成果質(zhì)量下降?？梢酝ㄟ^疊加（多達(dá)24-48次覆蓋）來保證最終成果的質(zhì)量和可靠性。

2地震勘探資料的處理

2.1地震勘探中斷層的解譯

斷層對煤礦設(shè)計(jì)、開采及安全具有重要的影響，探明斷層的走向、傾角、斷距是地震探勘的重要目的之一。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，斷層解釋的關(guān)鍵在于斷點(diǎn)的確定及組合?？梢圆捎眯鄬拥牡卣饘傩宰R別技術(shù)，根據(jù)疊前、疊后數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)學(xué)變換導(dǎo)出地震波的幾何形態(tài)、動力學(xué)特征和統(tǒng)計(jì)等特征的特殊測量值。圖1為某工作面2煤層振幅沿層切片，較好的反映了2煤層反射波振幅值的強(qiáng)弱變化，從中能夠初步了解斷層的發(fā)育及分布情況。圖2是該區(qū)域斷層分布圖，可以清楚的反映斷層的分布情況。

2.2地震勘探中陷落柱的解譯

地震反射波在穿過陷落柱時(shí)，由高速層進(jìn)入低速層發(fā)生了時(shí)間延遲，從而在地震時(shí)間剖面上能推斷出陷落柱的幾何形態(tài)和塌陷深度。在巖溶較發(fā)育的礦區(qū)，為了礦山生產(chǎn)安全，防止煤礦突水，陷落柱的解譯非常重要。由于大的陷落柱的落差及范圍較大，解譯時(shí)相對容易。目前長軸大于等于25m的陷落柱，準(zhǔn)確率可達(dá)到80%。較小的陷落柱解譯比較困難，可以采用剖面對比、地震屬性識別、相干技術(shù)聯(lián)合解譯小規(guī)模陷落柱。

2.3褶曲的解譯

勘探區(qū)的新生界較平緩，反射波同相軸可以較 可靠地反映地層褶曲形態(tài)，在時(shí)間剖面上反射波同相軸的隆起即是背斜，凹陷即為向斜。分析T3波的起伏情況，可獲得褶曲的基本形態(tài)?；剞D(zhuǎn)波的形成受反射界面 曲率、埋深條件的制約，當(dāng)界面滿足反射波回轉(zhuǎn)條件時(shí)，常有回轉(zhuǎn)波出現(xiàn)。

3結(jié)論

在煤田地質(zhì)構(gòu)造勘探中，使用以高分辨率地震為主要手段的綜合物探方法，合理的進(jìn)行工作量設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用各種勘探手段，優(yōu)化技術(shù)設(shè)計(jì)方案，基本查明了煤田的地質(zhì)構(gòu)造情況。采用剖面對比、地震屬性識別、相干技術(shù)查明了區(qū)內(nèi)小斷層及煤層賦存范圍甚至煤層厚度變化趨勢等。目前，高分辨率地震是煤田地質(zhì)勘探的主要手段，在節(jié)約勘查成本縮短勘查周期的同時(shí)提高了勘查精度，為煤礦的設(shè)計(jì)、施工及生產(chǎn)提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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