浅层地震勘探在地下采空区探测中的应用

地震勘探方法在探测煤矿采空区中的应用研究摘要:近来,随着开采深度和开采范围的扩大,地质构造趋于复杂,尤其是大量老窑采空区的存在,直接影响煤矿的安全生产,成为严重危害煤炭采掘的地质因素。

及早发现圈定采空区的存在范围,采取相应的应对措施,不仅保证了煤炭安全生产,煤矿的效率将得到大幅度提高。

本文介绍的利用地面三维地震勘探资料,圈定采空区等地质异常体的分布范围,为煤矿生产提供地质资料,减小地质因素的生产隐患,将产生重要的意义。

关键词:采空区三维地震时间剖面反射波异常相干体1 煤层采空区的地质特征煤层赋存于成层分布的煤系地层中。

煤层被开采后形成采空区,破坏了原有的地应力平衡,采区周围岩体的原始应力失去原来的平衡状态,应力将重新调整直至达到新的平衡,从而致使岩体发生移动。

这类运动极其复杂,视具体条件不同而不同,具有显著的个性与随机性。

采空区上覆岩层的变化形式是极其复杂的。

当开采面积较小,且煤层顶板为塑型岩性并保存完整时,同时由于残留煤柱较多,应力转移到煤柱上,未引起地层变动,采空区以充水或不充水的空洞形式保存下来。

但多数采空区在重力和地层应力作用下,顶板塌陷、冒落,由此形成了塌落带、裂隙带和弯曲下沉带。

采空区上覆岩层的变化形式大体可归结为以下几种。

(1)采空区上方岩石的垮落煤层采出后,其上方岩石在重力的作用下,所受应力超过岩石强度极限而破裂、垮落。

(2)上覆岩层的裂隙岩层的连续性未受破坏,不发生垮落,而是产生裂缝、裂隙。

(3)上覆岩层的弯曲岩石不发生破裂,而是在自重作用下产生法向弯曲。

这部分岩层将保持其整体性,其移动过程连续而有规律。

当采空区范围较小而采深较大时,采空区上覆岩体的移动可能不波及地表。

而当采空区范围较大而采深较小时,其上覆岩体的移动就会波及到地表,并引起地表下沉,下沉所涉及的整个范围称之为下沉盆地,在矿区称为塌陷区。

当开采空间跨度足够大,即使完整坚硬的顶板,也会因受力强度超过极限而垮塌、冒落实际上,由于大多数岩体都含有各类地质弱面,将岩体切割成一系列弱联接的嵌合体或各式各样的组合体,这种岩块体在围岩应力与自重共同作用下保持平衡。

浅谈浅层地震反射波法在工程勘察中的应用作者：李新宝等来源：《价值工程》2012年第28期摘要：近几年浅层地震勘探技术在工程勘察中得到广泛应用，在工程领域中快速发展，具有方便、直观、快速的特点，其效果良好。

分析通过列举几个工程实例所取得的成果认为，高密度地震图像，浅层高分辨反射波和多道瞬态而波等勘察的技术方法，对不同要求和性质的岩土工程项目有其互补性。

Abstract： In recent years， the shallow seismic exploration technology has been widely used in engineering investigation， and has a rapid development in the field of engineering. And it has convenient， intuitive， fast characteristics， so the effect is good. Through analysis of results achieved through the cited several instances， it believes that the investigation techniques， such as high density seismic image， high resolution shallow reflection wave and multi—channel transient wave， have their complementarity to geotechnical engineering project with different requirements and nature.关键词：浅层地震；反射波法；工程勘察；应用Key words： shallow earthquakes；reflected wave method；engineering survey；application中图分类号：TU19 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）28—0047—021 概述浅层地震弹性波技术的发展与岩土物理力学性质发展迅速关系密切工作效率高。

活断层探测中浅层地震勘探的应用随着城市经济的发展，人们对城市建设的力度也在不断加大，但大地震对于城市建设的危害和破坏比较严重，地震灾害在我国城市建设危害中是一种破坏性最大的自然灾害，无数地震实例显示，地震给某一城市带来了极大的经济的损失和人员伤害，例如，在我国的唐山大地震中死亡人数达25万之多，1994年的美国洛杉矶地震造成了高达350亿美元的经济损失等，世界各国都加强了地震减灾的工作，我国提出要加强对地震多发地区的勘探，对地震的情况进行合理全面的分析和判断，做好相关应急预案工作，在很大程度上降低地震灾害，尽量减少日后地震的发生，同时还要降低地震带来的危害，提高浅层地震勘探在城市活断层勘测中应用，为人类提供更大的便利，降低危害，提供一个安全的生活和工作环境。

1我国面临的形势在过去的城市建设中，对于地震的勘探认识和勘探力度还不是很足，对活断层的危害认识也有较大的不足，再加上各种不同因素的影响，对城市活断层的展布位置以及地震的危害性评价做得还不够全面，相关人员也没有充分的了解。

进入21世纪以来，经济得到快速的发展，社会的安定团结使得人们的生活和工作更加便利和完善，国家战略实施和财富大范围聚集在大城市，使得很多新区的建设也进入施工阶段，在这个过程中，对于城市地震活断层的勘探和评价就显得尤为重要。

目前国家加强了地震的勘测，地震专家在对全球范围的地震情况进行调查的过程中，在地震发生的时候，地层断层带的沿部地区的建筑物都会受到极大的损害，而距离地层几十米以外的地方，建筑物的破坏程度不是很深，几乎没有受到影响，所以，在对城市建筑物进行建设的时候，就需要加强对地质的勘测工作，根据实际的地质情况进行建设，这样才能减少人们的生命和财产损失，提高城市抗震减灾的力度。

从当前我国社会发展的过程中，人类对自然灾害的认识是没有止境的，抗震减灾将会是人类生存永恒的话题，要对地震进行预防工作，就需要国际社会的共同努力，全面提升国家的抗震能力，提升综合素质，为人们的生命财产安全提供坚实的基础和保障。

浅层地震勘探在地下采空区探测中的应用摘要我国的地震勘探技术发展迅速，地震勘探技术不仅能够应用于地震勘探，还能够应用于地下采空区的探测，将地震勘探技术应用于地下采空区的探测中，对我国地下采空区探测领域的发展具有重要意义，不仅能够保证煤矿开采的安全，还能够为地质环境的治理提供可靠的依据。

本文对山西省某煤矿采空区地质和地球物理特征进行分析，研究了该区域地震勘探的可行性，深入探讨了浅层地震勘探在地下采空区探测中的应用，为促进了我国地下采空区探测领域的发展提供一些建议。

关键词浅层地震勘探技术；反射波法；地下采空区探测；应用前言由于人们生产生活的需要，大量的煤炭被开采出来，地下煤炭被开采出来以后，形成了大面积的采空区域。

这些地下采空区的存在，使人们的生活存在较大的安全隐患。

必须采取有效措施，对地下采空区的位置、范围和规模等进行探测，从而对其进行有效的治理，避免地下采空区给人们的安全带来威胁。

必须不断加强浅层地震勘探在地下采空区探测中的应用分析，促进了我国地下采空区探测领域的发展。

1 研究区域的地质和地球物理特征1.1 研究区域地质状况该研究区域的可开采煤层位于古生界二叠系下统煤层，厚度在 5.77～6.89米之间，平均厚度为6.54米。

该地区地处三角洲湾上，位于上下三角洲平原的过渡地带，煤层的分布较为稳定和平缓，埋深在75～115米之间。

煤层顶部主要是由泥岩和砂质泥岩构成，平局厚度为2.2米，煤层底部主要有粉砂岩和砂质泥岩构成，平均厚度为6.4米。

1.2 研究区域的地球物理特征通过对该区域进行现场测试，结合历史研究数据可以得出本区域的主要岩土层的弹性系数，具体见表1中所示。

从表 1 中可以看出，泥岩和砂岩，第四系覆盖层和基岩，以及煤层的顶底板之间，纵波速度和弹性波阻抗值都较大，存在着较为明显的速度和波阻抗差异，为该区域的地下采空区探测形成强反射层。

不管地下采空区是否充水，都会和周围的岩层之间存在着较为明显的速度和波阻抗差异，为本次运用浅层地震勘探技术进行地下采空区探测提供了充分的地球物理前提[1]。

浅层地震勘测技术发展与应用摘要浅层地震勘测技术适用于地球探测与信息、矿产普查与勘探、油气田开发工程，是地勘、工程、水文及环境勘查的重要方法之一。

目前，地震勘探是地球物理勘探中发展最快的一项技术，高分辨率地震勘探仪器装备、处理软件升级换代速度明显加快，地震资料采集、处理与解释出现了一体化的趋势。

今年来，广泛应用于石油、煤炭、采空区调查、地热普查等重要领域。

关键字地震勘测技术发展与应用浅层地震勘探的过程地震数据采集首先，浅层地震波的勘测需要采集详实可靠的数据，在采集方法上从最初的小道数二维地震逐渐发展到大道数三维地震、时延地震(四维地震)、矢量地震(三维多波)等；另外，在野外数据采集时，加强了采集方案优化论证、地震资料品质分析和定向照明设计、现场监控处理等基础环节的工作。

地震野外数据采集的装备与技术能力，在国内外能源地震勘探领域已经得到广泛应用，并成为能源地球物理勘探的核心技术。

地震数据处理数据处理的任务是加工处理野外观测所得地震原始资料，将地震数据变成地质语言──地震剖面图或构造图。

经过分析解释，确定地下岩层的产状和构造关系，找出有利的含油气地区。

还可与测井资料、钻井资料综合进行解释(见钻孔地球物理勘探)，进行储集层描述，预测油气及划定油水分界。

二、地震勘探技术及发展浅层地震勘探技术经过近80年的快速发展，经历了从模拟阶段进入数字时代、从一维勘探发展到三维地震乃至四维地震、从单分量接收到多分量接收、从地面勘探到立体勘探、从构造勘探到岩性勘探、从均匀层状介质到各向异性介质理论等技术进步，取得了一系列技术创新成果。

据专家预测，在今后一段时间内，石油地球物理勘探技术的发展方向将从目前的勘探地球物理为主，逐渐转向开发地球物理为主；为了满足复杂勘探对象的地下成像、储层描述和油藏检测等新的需求，高密度地震(万道地震采集)、高精度地震(精细解释)、三维可视化与虚拟现实技术以及地震勘探新技术(三维三分量地震—D3C、全方位纵波地震—V A、时延地震—D、三维VSP—DVSP、井间地震等)等地震勘探新方法、新技术正在发展、完善和成熟，代表着今后一段时期内地震勘探技术的发展趋势。

062海峡科技与产业前言城市活断层是指分布在城市的活断层，活断层是第四纪期间，尤其是距今10万年来有过活动，今后仍可能活动的断层。

断层是地震发生的灾源，且有明显的标志，其控制着最新沉淀物地貌的格局和空间分布，对于山地地形以及平原地形的分界线、河流流向的走势分布特征都有着明显的控制作用。

城市活断层在我国大陆地区广泛分布，且分布规模大、活动性较强，造成了严重的地质灾害。

虽然现在还不能对地震发生的时间以及具体地点和地震强度进行准确的预测，但是掌握了活断层分布的具体位置以及活动特点，就可将易发生地震的地区划分出来，从而采取针对性的防震减灾措施。

所以进行城市活断层的调查分析工作，能够对防震减灾措施提供有力支持。

本篇文章以实地活断层探测项目为根据，对浅层地震勘探在城市活断层探测中的具体应用进行了说明。

1 当下城市活动断层研究的形势我国在过去由于技术、城市环境等因素的影响，对城市活断层的危害认识不够，使城市活断层分布空间研究工作以及地震危险性评价工作存在疏漏。

地震对于城市的破坏程度相当严重，属于特大型自然灾害。

我国曾在1976年和2012年分别遭遇唐山大地震和汶川大地震，死亡人数和损失金额都超过其他自然灾害。

在我国开展的防震减灾工作联席会议中，明确说明了我国属于地震灾害多发片区的基本国情，所以需要对地震震情加强研究和监视，做好地震突发时的各项应急准备工作，最大程度的减少地震带来的灾害损失以及人员伤亡。

随着近年来我国经济的发展，城市建设逐步向外扩张，活动断层的探测以及地震的危险性评价逐渐得到了人们的重视。

经过调查发现，在地震发生时，受损害最为严重的建筑物几乎全部分布在断层边缘附近，而偏离断层的建筑物却极少受到损坏。

根据此调查现象，人们认识到进行城市活断层的探测工作以及对地震进行危险性测评的重要性，不仅可以帮助城市建筑物进行有效选址，还可以最大程度上保障人民的生命与财产安全，为城市防震减灾事业提供有力的支持。

2 主要的应用技术措施随着城市活断层探测工作以及探测技术的发展，越来越多的城市开始开展城市活断层探测工作，在浅层地震勘探在城市活断层探测中的应用毕远伟大连市应急管理事务服务中心（大连市地震办公室），辽宁 大连 116001摘要：近年来，由于城市地震对人们生命财产安全的威胁，使得浅层地震勘探对城市活断层危险性的评价探测工作逐渐受到重视。

浅层地震勘探在地下采空区探测中的应用
佚名
【期刊名称】《勘察科学技术》
【年(卷),期】2013(000)002
【摘要】该文以河北省承德某煤矿采空区探测为基础，开展了浅层地震效果的研究，并对所获取的地震剖面资料进行了处理和解释。

利用反射波的波组特征确定采空区位置，经后期的钻探验证表明，其探测结果相对误差≤1畅6％，说明浅层地
震勘探方法用于地下一定深度的采空区是行之有效的精确探测方法。

其成果可作为该区矿山地质灾害治理的依据，其技术方法可为同类采空区的探测提供有益的借鉴。

【总页数】5页(P56-60)
【正文语种】中文
【相关文献】
1.浅层地震勘探在地下采空区探测中的应用 [J], 刘美玲
2.浅层地震勘探在地下采空区探测中的应用 [J], 刘美玲;
3.无人机三维激光扫描技术在地下采空区探测中的应用研究 [J], 李杰林;杨承业;胡远;周科平;张孝平;刘锐凯
4.浅层地震勘探技术在老窑采空区探测中的应用研究 [J], 张小波;陈清通;牟义;张
永超;孙庆先
5.综合物探法在莹石矿区地下采空区探测中的应用 [J], 张龙军
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浅层地震勘探在城市活断层探测中的应用发表时间：2019-12-03T15:35:41.170Z 来源：《防护工程》2019年15期作者：石磊[导读] 在地震勘探野外数据采集工作中，对激发的有效地震波要求有足够的能量、显著的频谱特征以及较高的分辩率。

河北省地质测绘院河北省廊坊市 065000 摘要：近年来，我国的地震灾害频发，严重威胁到人们的生命财产安全。

进入21世纪以来，世界各国开始重视对城市活断层危险性的评价工作，相继开展了一系列的地球物理勘探工作。

其中，浅层人工地震勘探工作的探测效果最好，在城市地震危险性评价中发挥着重要的作用。

鉴于城市背景环境干扰大的特点，为了准确识别活断层，就需要通过提高分辨率、提高信噪比、改进资料采集和处理手段等方法来解决。

根据多个地区的实践经验可以得出，缩短道间距、选用合理的采集和处理方法都能提高地震反射的分辨率，从而识别出浅层活动断层。

关键词：活断层;地震勘探;危险性评价;防震减灾引言在地震勘探野外数据采集工作中，对激发的有效地震波要求有足够的能量、显著的频谱特征以及较高的分辩率，才能查明地下深度范围地层的构造形态、岩系分布和目的层赋存情况，更好的为资源合理开发服务。

1地震勘探的原理地震勘探中的地震是人工地震，基本原理是通过人工地震激发的弹性波向地下传播，遇到地下介质弹性和密度差异分界面之后，产生反射波和折射波，在它们返回地面时，用高灵敏度的接受仪器记录。

根据波的传播路程和时间，确定分界面的深度和形状，从而认识地下的地质构造。

地震勘探的施工因素分为地震波的激发和地震波的接受。

目前地震勘探大多数激发震源为炸药震源和可控震源。

地震波的接受主要通过地震检波器、电缆线和野外地震仪器来实现。

在各个检波点埋置检波器，将检波器通过电缆连接上仪器，做好激发和接受准备工作之后，仪器操作员通过仪器发出爆炸信号并启动记录系统。

将获取的原始资料进行整理处理之后进一步解释地下地质构造。

2应用技术方法近年来，我国进行了较多城市的活断层地震探测工作，特别是“十五”以来，我国已有20多个省会城市全面启动相关探测工作，深入系统地开展了活断层探测与研究，取得了一定的工作经验和实践方法，掌握了不同地震勘探方法的适用范围、成果解释等方法与技术。

浅层地震物探技术在工程地质与地下水环境研究中的应用发表时间：2019-07-09T16:05:39.350Z 来源：《建筑模拟》2019年第21期作者：赵晨坤[导读] 重力勘探、地震勘探、电法勘探、磁法勘探等技术是地球物理技术的主要构成部分，在工程地质与地下水环境中，地球物理技术起着不可替代的作用。

赵晨坤1.河南理工大学河南焦作 4540002.河南省煤田地质局二队河南洛阳 471000摘要：重力勘探、地震勘探、电法勘探、磁法勘探等技术是地球物理技术的主要构成部分，在工程地质与地下水环境中，地球物理技术起着不可替代的作用。

本文对浅层地震物探技术在工程地质与地下水环境中的研究进行了详细介绍，在分析浅层地震技术的基础上从地质条件、数据采集、信息处理三方面对浅层地震物探技术在工程地质与地下水环境中的应用进行了分析，以期为我国地球物理技术的发展提供一定的技术支持。

关键词：工程地质；地下水环境；浅层地震Application of shallow seismic geophysical techniques in engineering geology and groundwater environment researchAbstract：Gravity exploration，seismic exploration，electrical exploration，magnetic exploration and other technologies are the main components of geophysical technology. Geophysical technology plays an irreplaceable role in engineering geology and groundwater environment. In this paper，the research on shallow seismic geophysical techniques in engineering geology and groundwater environment is introduced in detail. Based on the analysis of shallow seismic techniques，shallow seismic geophysical techniques are applied in engineering geology from three aspects：geological conditions，data acquisition and information processing. It is analyzed with the application in the groundwater environment to provide certain technical support for the development of geophysical technology in China.Key words：engineering geology；groundwater environment；shallow earthquake在现代化科技迅速发展背景下，地球物理勘测技术逐渐引起各国的关注，尤其是对浅层地震法而言，其在地下水环境与工程地质研究中获得了极大程度的应用。

浅层地震勘探在采空区勘测中的应用王俊茹;张龙起;宋雪琳【摘要】以冀东三友水泥有限公司技改工程地基采空区岩层塌陷的勘测为基础,介绍了应用浅层地震方法探测采空区岩层塌陷所采用的野外工作、资料处理及解释方法技术,讨论了高分辨率浅层地震方法的地质解释依据和勘察效果.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2002(026)001【总页数】4页(P75-78)【关键词】浅层地震勘探;纵波反射;地基勘察;采空区岩层塌陷【作者】王俊茹;张龙起;宋雪琳【作者单位】石家庄经济学院,资源环境与工程系,河北,石家庄,050031;河北省建设勘察研究院,河北,石家庄,050031;石家庄经济学院,资源环境与工程系,河北,石家庄,050031【正文语种】中文【中图分类】P631;TU4冀东三友水泥有限公司拟在河北谷冶县境内扩建厂房设备，使技术改造后生产水泥的规模达到每天2 500 t。

为此需对场区地基进行勘察，为建筑工程设计提供准确、完整的岩土工程勘察资料。

进行地震勘察的目的主要是查明地下50 m深度范围以内岩溶及采空区塌陷破碎带的分布。

根据工程建设需要，共布置7条地震勘探测线，采用日本OYO公司生产的24道浅层数字地震仪，进行野外数据采集，之后进行地震数据处理、地质解释等工作。

最终，共查出采空区塌陷破碎带及风化破碎带7处，为建筑设计提供了可靠的地质依据，使建筑物免受地质灾害起到了独到的作用。

1 场区地震地质条件勘察区地段形态为低山丘陵，植被不甚发育，第四系覆盖层较薄，地层自上而下主要分布有人工填土、第四系、石炭系红粘土及灰岩、泥岩中夹层、石炭系泥岩与砂岩互层、奥陶系灰岩。

其中第四系与石炭系地层呈不整合接触，石炭系与奥陶系地层也呈不整合接触。

区内岩层走向近东西向，岩层向南倾斜。

拟建场地为小窑采空区，南部具有矾土矿采坑遗迹并出现带状陷坑，竖井深度20 m左右,场区北部到处可见废弃的民井及塌陷坑(沟)，其中大部分竖井已填平，属无规律开采。