煤矿地震数据三维可视化研究
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三维地震勘探技术的应用分析[摘要]三维地震勘探技术能够将地下图像更加清晰的、直观的展现出来,是当前全球石油、煤炭等地下天然矿产的主要勘探技术。
本文就三维地震勘探技术的现状和工作步骤进行了分析,并结合案例对其应用进行了论述,最后探讨了三维地震勘探技术的发展方向。
[关键词]三维地震勘探技术应用步骤1引言三维地震勘探技术是是一项集物理学、数学、计算机学为一体的综合性应用技术,它能将地下图像更加清晰的、直观的展现出来。
其应用目的是为了使地下目标的构造图像更加清晰、位置预测更加可靠。
同时,三维地震勘探技术具有横纵向分辨率高、成本低、周期短等突出优点,已经成为矿石能源构造勘探必不可少的手段,它大大提高了我国能源勘探的效率,对降低能源勘探成本、缩短勘探开发的周期、使经济效益最大化具有重要意义。
2三维地震方法及现状三维地震勘探的理论与工作流程和二维地震勘探大体相似,但其得到的数据要精确的多。
三维地震勘探可以获得一个信息丰富的三维数据体,在数据体上可以抽取一张张地震剖面图,且地震剖面的纵横向具有很高的分辨率,地层的构造形态、断层等均可直接或间接反映出来。
三维地震勘探技术依靠人工激发的地震波在地下岩层中传播遇界面形成的反射波来确定地下岩层界面的埋藏深度和形状,它主要由野外地震数据采集、室内地震数据处理、地震资料解释 3 个步骤组成,且各个步骤既相互独立,又相互影响,其工作量很大,所以需要最先进的计算机硬件和软件的支撑。
近年来,随着石油、煤炭等工业与民用能源日益紧张,我们在加快可再生能源开发与应用的同时还要加快对矿石能源的勘探,而运用三维地震勘探技术能够大大提高我国能源勘探的效率,这促使了三维勘探技术的不断发展,表现为其数据采集、处理和解释方法的逐步更新与完善,同时计算可视化技术以及硬件的发展也促进了三维地震勘探技术的进一步发展。
三维地震勘探技术还催生了如地震地层学等新的边缘学科。
3三维地震勘探技术工作步骤应用三维地震勘探技术主要包括以下步骤:3.1野外数据资料采集野外地震数据采集是三维地震勘探应用的基础,是一个复杂而又严格获得第一手资料的过程,它的数据采集质量要求比较高,需要进行理论模型试验。
1922020年第12期煤矿地质灾害救援三维可视化预警系统的设计孙树根(山西潞安矿业集团慈林山煤业有限公司李村煤矿,山西长子046600)摘要为加强煤矿地质灾害救援的力度,李村煤矿设计了煤矿地质灾害救援三维可视化预警系统,对该系统设计方案和功能进行了分析阐述。
该系统服务于煤矿地质灾害救援中心,为李村煤矿灾害救援提供必要的地质和生产信息以及安全监测监控信息。
该系统的应用有效地提高了地质灾害救援效率「关键词煤矿地质;应急救援;虚拟现实;预警技术中图分类号P208文献标识码A doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2020.12.068Design of3D Visualized Early Warning System for Coal Mine Geological Disaster RescueSun Shugen(Licun Coal Mine of Cilinshan Coal Industry Co.,Ltd.,Shanxi Lu'an Mining Group,Shanxi Zhangzi046600)Abstract:In order to strengthen the strength of coal mine geological disaster rescue,three-dimensional visual early warning system of coal mine geological disaster rescue is designed in Licun Coal Mine,and the design scheme and function of the system are analyzed and expounded.The system serves the coal mine geological disaster rescue center and provides the necessary geological and production information and safety monitoring and monitoring information for the coal mine disaster rescue in Licun.The application of the system effectively improves the efficiency of geological disaster rescue.Key words:coal mine geology;emergency rescue;virtual reality;early warning technology山西潞安矿业集团慈林山煤业有限责任公司李村煤矿位于山西省长子县,矿井设计生产能力为800万t/a,可采储结构9800万t,服务年限33年。
工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald95勘探区位于阴山余脉南支与洪寿山脉两大山系所夹的山间谷底中,冲沟发育,地形支离破碎,倾斜台地呈环状或珑状,倾向于十里河床,地势东高西低最大相对高差184.20 m。
1 地质任务(1)探明井田首采区的浅层地震地质条件和深层地震地质条件,查明井田勘探区的地质构造形态和特征,地层产状及其变化情况。
(2)查明勘探区内主要煤层落差大于8m的断层。
(3)查明勘探区内主要煤层直径大于30m的陷落柱。
(4)查明勘探区内规模大于30m的煤层中的火成岩侵入体。
(5)提交勘探区主要可采煤层底板等高线图,深度标高误差不大于1.5%.(6)查明可采煤层层位,探测可采煤层的连续性,解释先期采区内主要可采煤层厚度变化趋势。
2 地球物理特征勘探区地貌为低山丘陵地形,为黄土丘陵地貌,地形起伏不大,冲沟发育。
个别地段存在厂矿、村庄等障碍物,对野外采集造成不利影响。
浅层基本为较薄的土壤、黄土层、河流冲积层或者为砂、泥岩,激发条件较差。
个别地段砾石层发育,成孔激发比较困难。
所以表、浅层地震地质条件较复杂。
本区勘探主要目的层为5号煤层、8号煤层,分别对应地震反射波T5波、T8波。
T5波:对应的5号煤层为太原组最厚一层煤,赋存条件较好,属稳定煤层,煤层厚度7.15~12.72 m,平均11.09 m。
煤层与围岩波阻抗差异明显,煤层顶、底板岩性主要为泥岩、砂岩,与煤层的物性差异较大,有利于得到较好的反射波,T 5波可以全区连续可靠追踪。
T8波:产生于8号煤层,8号煤层为太原组底部的一层局部可采煤层,上距5号煤层27.10~36.87 m ,平均29.21 m ,下距K 2标志层9.27~17.75 m,平均12.22 m,含0~1层夹矸,夹矸岩性一般为泥岩。
煤层厚0~2.32 m ,平均0.79 m。
属局部赋存不稳定不可采煤层。
局部8号煤层与围岩波阻抗差异明显,可产生较好的反射波。
地震数据可视化技术研究及应用摘要:地震数据可视化是指用图表,曲线,地图等形式来表示地震学相关知识的过程。
本文旨在介绍地震数据可视化技术的历史,研究进展,以及在地震预防,地震科学研究和实际应用中的重要作用。
本文对传统的可视化技术,如分析图表,折线图,地图等进行了大量讨论。
另外,新技术的引入,如3D可视化,影像空间数据可视化,数据挖掘,以及人机交互,使地震数据可视化技术取得了重大进展。
本文还探讨了地震数据可视化应用的可能性,如全球地震监测,对地震过程的实时可视化,互动式地震数据可视化等。
关键词:地震数据可视化;分析图表;3D可视化;地震科学研究1. 言近年来,地震数据可视化技术(Earthquake Data Visualization Technology,EDV)受到越来越多的关注。
随着社会经济的发展,人们对地震的认识也在不断深化,因此,EDV也随之增加了它的应用前景和重要性。
本文旨在介绍EDV的历史,研究进展及其在地震科学研究和实际应用中的重要作用。
2. 震数据可视化技术的发展历史2.1 传统的可视化技术从古至今,人们一直在寻求更好地理解和使用地震信息的方法。
在19世纪早期,人们使用分析图表和折线图来可视化地震数据。
例如,在1835年,巴黎地震中的极端涨落的折线图,以及英国震级折线图都成为研究者和政府部门共同研究和指导的有用工具(Bothe, 2006)。
地图可视化也常常用来表示地震信息。
在20世纪50年代,随着计算机技术的发展,实时地震可视化技术也得到了推广(Bothe, 2006)。
2.2 3D可视化20世纪90年代,随着计算机技术的发展,先进的三维可视化技术也得到了推广,为地震波形的可视化提供了新的机会。
3D可视化技术极大地提高了地震数据可视化的准确性,可以有效地显示地震活动的视图,模拟地震波形,以及指导地震研究。
此外,3D可视化技术还为人们提供了更多有趣的方式来显示地震数据,如使用底片效果,烟雾效果等。
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I N FORM TI ON 2008NO .10SC I EN CE &TECH NO LOG Y I N FOR M A TI O N 高新技术三维地震勘探技术的逐步发展,煤田勘探特别是最近几年普遍开展的采区勘探,对地震勘探各项技术指标提出了更高的要求,尤其在采区地质构造比较复杂的情况下,对采区勘探的任务要求越来越高,作为采区地震勘探设计这一环节至关重要。
地质任务地震观测系统设计的合理性和适用性,直接影响到地震数据采集和资料处理解释[1]。
三维观测系统是一个系统化工程,设计前所考虑的因素较多,且多个参数互相制约,要使震源线和接收线的布置能达到接近期望的结果,因而要考虑的各种参数的影响和它们之间的制约关系[2]。
三维设计必须首先进行如下7个关键参数的计算:①覆盖次数;②面原大小;③最小偏移;④最大偏移;⑤偏移范围;⑥覆盖渐减带;⑦记录长度。
本文只完成其中的中点覆盖次数的计算和显示,采用Vi s ua l C ++6.0和Acce ss 数据库软件在W i ndows XP 平台上进行开发。
1软件开发的程序设计说明三维观测系统是地震勘探系统的一个子模块,此三维观测系统需要实现的功能为:当用户给出一组数据(包括炮点和检波点的坐标),根据这些数据计算出每一个炮点与检波点的中点叠加次数,具体意义如图1。
1.1实际数据(单位提供)第一项为记录号,第二项为炮点的纵坐标,第三项为炮点的横坐标,第四、五项为对应此炮点的第一个检波点的横、纵坐标。
每一个炮点对应八条检波线,每一条检波线有24各检波点,每两条检波线相隔20米,每两个检波点也相邻20米,所以当我们知道了第一个检波点的坐标后就可知道其他191个检波点的坐标。
每一个炮点和检波点都有一条连线,每条连续都有一个中点,即每一个炮点对应192个中点。
但是这些数据中并不是所有的数据都可用,要求只计算一道线的叠加次数,即炮点的纵坐标为10,80,170。
三维地震勘探技术在煤矿地质构造中的应用摘要:我国煤田地质情况较为复杂,在开采中存在着断层、陷落柱、隐伏构造和地质异常等地质构造,若能事先查明地质构造和煤层赋存状态,就能为采区的合理布局提供地质基础,进而保证矿山的安全生产。
三维地震探测技术已被广泛应用于矿井,可对小断裂、陷落柱、隐伏构造、异常体等地质结构进行有效探测,并可为采煤方式选择、采区设计、巷道布置及掘进、水害防治等工作提供准确、精细的地质资料。
关键词:三维地震勘探技术;煤矿地质构造;应用1探测方法及技术措施我国在煤层地震勘探中,已经有相关的规范和标准,对煤层地震勘探工作也将会有更多的要求。
在现场测试中,只有这样才能确定合适的构造参数,才能指导现场生产,因此,该公司依据其所从事的地质工作,制定了一套系统的测试方案,并结合本区表浅地层及中地层及深地层的地震地质情况,有针对性地开展测试工作,并通过测试,优选出适用于本区的最优构造-采集参数;这样才能得到好的3 d地震资料。
1.1煤矿概述某煤矿是一座新建的现代化矿山,年设计产能为130万吨/年。
1.2矿井基本情况1.2.1矿井概况该为华北一座小型煤田,自上至下依次为本溪组、太原组、二叠纪山西组及多个岩系。
不过,石炭纪的大部分煤层都是不完整的,而且可采性也比较低,因此基本上不能作为勘探的目标。
在地质构造上,位于华北板块的东南缘,其周围已被多个主控断层圈闭而成。
其主要构造为向西单斜,岩层倾角20-30°,断裂发育十分完善,主要由零星的中小断裂和大型断裂组成,其整体结构十分复杂。
1.2.2地震地质条件①地表地震条件煤层埋深在400-430米之间,东部的地势比较高,西部的地势比较低,但大部分都看起来很平坦。
南区河面宽约200-320米,大部分河岸上都是村落,地面上布满了密密麻麻的高压电网。
相对来说,北二采区、北四采区的开采情况较南边好。
②浅层地震地质条件该矿浅表水层相对比较稳固,水层厚度在3~4米左右,水层以下为粘土层与粉沙层相互交错的层状结构。