二维地震勘探技术在采空区勘探中的应用
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二维地震勘探技术在采空区勘探中的应用摘要:地震物探勘探技术早已广泛利用于煤田采空区地质勘查中,并取得了良好的效果。
本文首先说明了二维地震勘探技术在采空区勘探的重要性,然后结合研究区概况详细阐述了二维地震勘探技术在采空区勘探中的应用。
关键词:二维地震;勘探;采空区;数据采集一、二维地震勘探技术在采空区勘探的重要性由于我国土地资源日益紧张,为了节省土地资源,在废弃的采空区场地上进行工程建设将成为当下无法避免的新选择。
其间,其建设场地的地基稳定性评价与分析尤为重要。
多年来,采空区探测技术一直受限于电剖面法、高密度电阻率法、大地电磁法等传统电法勘探,这些方法往往适用于矿体内部的浅质层,而且易受电流、地下水等因素干扰。
但是,随着勘探深度的增加,传统的勘测方法在能力和精确度方面的可靠性逐渐下降。
同时,采空区内部断裂、褶皱等地质岩性条件复杂多样,加大了资料解释难度。
对于采空区勘探,人们需要通过Geoframe 软件合理地将各种反馈的地震资料融合到人机交互构造解释,使二维地震勘探技术的作用得到进一步发挥。
二、研究区概况根据地质采矿资料,研究区位于我国西北新疆地区,下方及附近主要开采两层煤,开采方法为走向长壁后退式采煤方法,回采方式为高档普采,全部陷落法管理顶板。
研究区下方及附近开采情况如下:a煤层开采标高为-400~-650m,倾角9°左右,采厚0.5~0.9m;b煤层开采标高为-177~-725m,倾角10°左右,采厚1.38~1.43m,a、b煤层间距平均30m左右。
研究区属平原地形,区内道路纵横,有果园、村庄等分布,给物探野外施工带来了较大困难。
浅层为第四系所掩盖,部分地段被砾石层所覆盖,这对地震勘探极为不利,砾石层对地震波具有强烈的吸收和散射作用,使地震反射波的品质下降,因此,区内地表、浅层地震地质条件较复杂。
煤层与围岩存在明显的波阻抗差异,具备产生反射波的条件,但由于以上煤层均属薄煤层,形成的地震反射波能量较弱,连续性较差,区内深层地震地质条件也较复杂。
工 程 技 术1 概况新疆煤炭资源极其丰富,储量大,煤质好,开采条件简单,是我国重要的能源战略基地。
随着地震勘探技术的快速发展,二维地震勘探在新疆找煤工作中具有越来越重要的指导作用。
本次勘探区为空白区,依据区域地质图及邻区资料分析,侏罗系下统八道湾组(J1b)为一套湖沼相的含煤碎屑砾岩、泥岩,上部岩性为砂岩及泥岩互层。
石①作者简介:赵禄顺(1981,2—),男,汉族,辽宁丹东人,本科,工程师, 研究方向:地震勘探。
二维地震勘探在新疆北部无钻孔地区找煤中的运用赵禄顺 王晓亮 王千遥 刘芳晓(中煤科工集团西安研究院 陕西西安 710077)摘 要:新疆煤炭资源极其丰富,储量大,煤质好,开采条件简单,是我国重要的能源战略基地。
随着地震勘探技术的快速发展,二维地震勘探在新疆找煤工作中具有越来越重要的指导作用。
本文通过二维地震勘探在新疆北部无钻孔标定层位的不利因素下,运用了可控震源作为野外采集方法,获得了可靠的野外资料;通过静校正、反褶积、叠后去噪等一系列手段取得高保真度、高信噪比和高分辨率的数据体;运用成熟的解释方法提供了丰富的地质成果,很好地指导了钻探验证孔的布设。
这被勘探开发实践证明是一条科学合理高效的找煤之路[1]。
关键词:二维地震勘探层位标定可控震源静校正反褶积叠后去噪中图分类号:P63文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)06(b)-0000-00图1标准参数单炮记录图2区内标准剖面. All Rights Reserved.炭系中统卡拉岗组(C2k)底部为凝灰砾岩、砂岩及炭质页岩,部分地方含劣质煤。
邻区地质资料由老到新叙述如下:泥盆系中统阿尔明组(D 2s )、石炭系中统卡拉岗组(C2k)、侏罗系下统八道湾组(J1b)、侏罗系中统西三窑组(J 2x )、第三系乌伦古河组(E2-3w )、第四系上更新统全新统(Q 3-4apdl)[5]。
勘探区所处的地质构造位置为天山-兴安地槽褶皱区西北端,为其亚一级构造单元-准噶尔地槽褶皱系中心西准噶尔褶皱带,与哈萨克斯坦的扎尔马-萨吾尔褶皱带相应。
二维地震勘探在煤田勘查的应用王文忠;孙海川【摘要】甘肃省张掖市山丹县LS勘查区具有较好的找煤前景,为了寻找煤炭资源并对勘查区是否有进一步地质工作价值做出评价或总结,对该区进行了二维地震勘探.勘查区地震地质条件复杂,地震数据采集前,参考邻区采集参数,做了井深、药量、井组合等激发参数试验,确定了该区的数据采集方法,保证了原始数据的可靠性.利用静校正、叠加、偏移、速度分析等地震处理技术,获得了较好的地震时间剖面,并通过人机交互地震解释系统对地震资料进行分析解释,取得了较好的效果,达到了预期的目的.【期刊名称】《煤》【年(卷),期】2018(027)006【总页数】3页(P18-19,24)【关键词】二维地震;试验;采集;处理;解释【作者】王文忠;孙海川【作者单位】甘肃煤炭地质勘查院,甘肃兰州 730000;甘肃煤炭地质勘查院,甘肃兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】P618.13甘肃省张掖市山丹县LS勘查区周边已先后完成了普查、详查等煤炭资源勘查工作,取得了较好的地质、地震成果,LS勘查区与周边勘查区位于同一构造单元内,具有较好的找煤前景。
而地震勘探是找煤勘查中非常有效的方法,对了解覆盖层厚度、构造形态、地层分布及钻孔布设具有重要的意义[1]。
本次应用二维地震勘探对LS 勘查区进行煤炭资源勘查,探测结果对勘查区的地层分布、构造形态有了初步的认识,为钻孔布置提供了依据。
1 勘查区概况1.1 地质特征勘查区位于山丹县东南部,属山丹盆地的一小区。
根据邻区勘探资料,推测勘查区呈北北东倾的单斜构造,区内自上而下为第四系(Q)、新近系临夏组(N2l)、中二叠统窑沟群(P2yg)、中二叠统大黄沟组(P2d)、下二叠统太原组(P1t)和下寒武统大黄山群(∈1dh)。
其中太原组为含煤地层,新生界属松散覆盖层,大黄山群为基底地层。
1.2 地震地质条件1) 表层地震地震条件。
勘查区地处大黄山北缘之山前冲洪积倾斜戈壁平原。
二维地震勘探技术在煤矿采空区探测中的应用随着我国煤炭资源开采程度的不断加深,煤矿采空区的治理和利用也变得日益重要。
煤矿采空区是指煤炭开采后留下的空腔区域,这些空腔通常由于地质条件复杂、矿井工程条件不足等原因,很容易导致煤矿事故和地质灾害。
因此,对煤矿采空区进行精准的勘探和监测,对于保障煤矿生产安全和环境治理具有重要意义。
目前,二维地震勘探技术已经成为煤矿采空区探测的一项重要技术。
二维地震勘探技术是指通过在地下布置一定数量的检波器和源点,利用地震波在地下传播的特点,获取地下物质的特性和分布情况的一种勘探方法。
在煤矿采空区探测中,二维地震勘探技术可以通过测量地下物质介质对地震波的反射和折射,从而得到地下物质的结构、性质和分布等信息,为后续的开采和治理工作提供有效的参考。
1. 非侵入性:二维地震勘探技术不需要对地下物质进行破坏性的取样和观测,减少了对地下环境的影响,同时也降低了勘探成本和工作强度。
2. 高分辨率:二维地震勘探技术可以提供高分辨率的地下信息,具有很高的准确性和可靠性,可以更好地反映地下物质的分布和性质。
3. 测深范围广:二维地震勘探技术适用于不同深度的探测,可以测量数千米范围内的地下信息,对于煤矿采空区不同区域和不同深度的情况都有很好的适应性。
1. 布置检波器和源点:在煤矿采空区的地表或井下依据设计方案,设置检波器和源点。
2. 发射地震波:使用源点向地下发射地震波,通过检波器测量地震波在地下物质中的传播情况,从而获取地下物质的结构和性质。
3. 数据处理与成像:采集到的地震数据需要经过一系列数据处理和成像,包括信号处理、滤波、叠前偏移、成像等过程,最终得到地下物质的三维模型。
4. 结果评价:根据得到的地下物质模型,进行评价和分析,判断煤矿采空区的形态和结构特征,为后续的治理和利用提供可靠的依据。
总之,二维地震勘探技术在煤矿采空区探测中具有重要的应用价值和技术优势,可以为煤矿采空区治理和利用提供可靠的技术支持和数据支撑。
煤矿采空区地面综合物探方法摘要:对煤矿采空区进行地面物探通常会有多种问题交叉存在,比如:采空区边界范围分布不明确、地形复杂、采空区大面积积水等,需将多种物探技术综合应用。
关键词:煤矿采空区;地面;综合物探;方法1物探方法概述1.1探地雷达法该方法应用高频电磁波,通过宽频带短脉冲的方式,从地面经天线向地下传输电磁波,通过地层或地质异常体反射之后,重回地面,然后由接收天线进行接收。
其优势为,持续性好,能够推断介质结构,且分辨率高,能够进行无损检测,适用于极浅采空区。
1.2高密度电阻率法该方法以岩石电性差异作为基础,能够快速、自动采集野外数据,工作效率高,且成本低,采集的信息丰富;该方法适用于地形比较平缓的浅层采空区;在无水采空区效果突出。
1.3瞬变电磁法该方法以一个不接地的回线或磁偶极子向地下发射脉冲电磁,以此充当激发场源,然后基于一次脉冲电磁场间歇过程对线圈加以利用,通过接地电极观测二次涡流场的空间分布特征和时间特征,对采空区涉及的物性及几何特征进行解释。
优势是分辨率高、体积效应低、工作效率高;适用于采空区埋深<600m以及基岩大面积袒露的区域。
1.4地震法地震法是利用介质间的波阻抗差异来进行探测的,当介质间的波阻抗差异越大,反射波的能量越强;反之波阻抗差异越小,反射波的能量越弱。
正常煤层由于与顶底板围岩波阻抗差异大,能形成能量较强的反射波;采空区由于煤层连续性发生破坏,反射波能量明显减弱或消失,反射波频率偏低、波形出现缺失、跳跃、紊乱或畸变现象。
煤矿采空区地震法探测主要分为浅层二维地震和三维地震,其中浅层二维地震法适用于地形较为平缓的浅层采空区勘查,三维地震适用于中深~深部采空区探测。
实践表明,地震法适用于采空区地表无松散层、声音干扰较小的区域,不受地面导体或高压线的干扰,对于房柱式采空区勘查具有明显优势。
近年来还发展了四维地震勘探技术。
1.5可控源音频大地电磁法和音频大地电磁法可控源音频大地电磁法(CSAMT)和音频大地电磁法(AMT,代表性的为EH4电磁成像系统)均属于频率域电磁法,其中CSAMT由低频到高频全部采用人工场源、受场源影响收发距较大(一般5~10km)、测点分布需平行于供电电极AB方向、施工效率高;而EH4仅在高频段采用人工场源、收发距较短(400~500m)、测点布置灵活、因需频繁移动发射站点且进行张量测量,精度较高但施工效率低。
地震散射技术在采空区勘探中的应用4.1 矿区地质概况山西兴县苏家吉煤矿的含煤地层为石炭二叠系。
二叠系山西组8号煤层埋深在20-30m,石炭系太原组煤层埋深在60m-100m范围。
矿区内原有15处民采区,其中立井3处,斜(平)硐12处。
由于无序开采,现无开采资料可查。
根据有限的地质钻孔,只能作粗略估计。
ZK2001、ZK2400、ZK1600、ZK3200等钻孔揭露8号煤层采空区埋深在20-30m;ZK26A08、ZK2808等钻孔揭露13号煤层采空区埋深100m左右。
矿区内由采空区引起的次生地质灾害频发,6次滑坡,1处地面塌陷,以及3处潜在崩滑点。
采空区对煤矿与铝土矿地下开采的安全构成了严重威胁,为确保矿山生产安全,决定对采空区的分布进行物探勘查,以便采取有效的治理措施。
4.2 地震勘探布置与采集系统本次勘探采用地震散射技术,布置1条测线,长240m。
测线经过4个已知钻孔,其中中间的2个钻孔发现了采空区,两端的钻孔未发现采空区。
勘查的目的是查清采空区的分布范围、深度,并与钻孔资料进行对比。
测线位置见图1a。
.图1a 地震测线位置图1b 地震数据采集方式地震勘探使用24道工程地震仪,锤击震源。
采用滚动观测系统,检波器间距2m,炮间距4m,共得到60个地震记录。
炮点位于排列中点,以提高波速分析精度。
勘探深度120m。
地震数据采集方式见图1b。
4.3 地震数据处理流程与结果数据处理的第一步是进行方向滤波,滤除面波、声波,取出地下的散射波,为波速分析和偏移图像做好准备。
数据处理的第二步是进行速度分析,应用Radon积分变换对每个炮点记录进行速度分析,建立炮点的一维垂直速度剖面。
由60个炮点的速度结构组成二维速度剖面(图2),用于偏移成像时深转换。
由速度剖面经换算得到了二维层速度剖面(图3)。
层波速图像中红色、黄色表示高波速区,蓝色表示低波速区。
数据处理的第三步是进行合成孔径的偏移成像。
成像中方向滤波后的地震数据和二维偏移速度剖面。
二维地震勘探技术在煤矿采空区探测中的应用
二维地震勘探技术是一种利用地震波在地下介质中的传播和反射特性来探测地下构造
和矿藏的方法。
在煤矿采空区探测中,二维地震勘探技术可以提供关于采空区底部构造、
岩层变形、煤层剩余厚度等信息,为煤矿的安全生产和合理开采提供重要依据。
二维地震勘探技术可以帮助确定采空区底部构造。
煤矿采空区是指矿井开采后的地下
空间,其底部构造复杂多变,包括煤层剩余厚度、堆积物、断层等等。
通过进行二维地震
勘探,可以获取采空区底部的地下构造信息,帮助理解采空区的空间分布和形态变化,为
采空区的管理和治理提供科学依据。
二维地震勘探技术可以评估采空区的岩层变形情况。
在煤矿开采过程中,采空区的岩
层会发生不同程度的变形和破坏,严重时可能引发地表塌陷等灾害。
利用二维地震勘探技
术可以探测出采空区岩层的变形情况和分布规律,帮助评估采空区的稳定性和危险性,为
采空区的支护和管理提供科学指导。
二维地震勘探技术还可以判断煤层在采空区剩余的厚度。
煤层采空后,在煤层顶板和
底板之间会形成一定的剩余煤层。
通过对采空区进行二维地震勘探,可以测量出剩余煤层
的厚度和分布情况,为煤矿的合理开采和资源利用提供重要依据。
二维地震勘探技术在煤矿采空区探测中也存在一些挑战和限制。
采空区地质条件复杂,波阻抗变化大,地震波传播路径复杂,会导致勘探结果不准确。
采空区常常存在大量的瓦
斯和矿水等干扰因素,会影响地震波信号的传播和反射。
在进行二维地震勘探时,需要制
定合理的勘探方案和采集参数,提高勘探的精度和可靠性。
二维地震资料解释技术在寿阳勘探区中的综合应用【摘要】本文根据寿阳勘探区项目施工后和数据资料处理后的时间剖面,进行了二维地震勘探资料解释,现将在寿阳煤层气勘探项目解释中,如何综合应用二维地震资料解释技术得到了较为准确的解释成果,做个总结归纳。
文中主要体现了资料处理完成后,通过SUN工作站上的geoframe软件加载时间剖面,将钻孔岩心数据及测井数据合成记录利用在层位对比中。
通过煤层追踪解释中速度谱的应用、以及断点拾取中如何排除假象断点和二维地震剖面上断点组合断层技术的应用,特别是采用属性体对构造的印证和煤层气储层结构模型反演对煤层气评价等技术的综合运用。
从中总结设计出了一套较为完整、较高准确性的山西寿阳地域地质条件下的二维地震勘探解释技术。
【关键词】二维;地震勘探;解释;技术0 引言鉴于目前国内勘探市场,由于考虑成本因素、工期因素和地理施工难度因素,往往需要对一些项目采用二维地震勘探方法,为了克服传统意义上的二维地震勘探资料解释精度不高不足,针对寿阳勘探区区域特点和二维地震时间剖面特点,探索性地应用了多种二维地震勘探资料解释技术,希望能在剖面和平面上对该区的地质构造做出尽可能准确解释。
创新点是增加了包括属性体解释在内的一系列特殊解释技术,和建立煤层气储层结构的地球物理响应模型,进而解释勘探区的煤层气储层参数特征。
1 区域地质构造特征和波组特征1.1 地壳板块运动过程寒武纪至中奥陶纪,本区地壳稳定沉降,在古老结晶基底上形成了浅海相碳酸盐岩为主的沉积,上古生界地层是主要含煤地层,该区属于华北石炭二叠纪煤田。
加里东地壳运动,使得华北断块上升,全区遭受长期剥蚀。
古生界分布于本勘探区北部及西部,因缺失寒武系地层而呈角度不整合于下伏地层,与太古界、元古界地层构成煤盆基底。
石炭纪,本区地壳再次沉降,沉积了石炭二叠纪海陆交互相含煤地层;中生界出露于勘探区以南,整合接触于下伏地层,印支运动使本区整体抬升,广泛遭受剥蚀。
二维地震勘探技术在煤矿采空区探测中的应用二维地震勘探技术是一种常用的地球物理勘探方法,广泛应用于煤矿采空区的勘探和探测中。
煤矿采空区是指煤矿开采过程中留下的废弃坑道和矿井,其地质结构和岩层有很大的变化和破坏。
在煤矿采空区探测中,需要利用地球物理勘探技术对其进行准确、快速的勘探和评估。
二维地震勘探技术通过检测地下波动的传播速度和方向,可以获得地下岩层的信息,进而揭示煤矿采空区的地质结构和岩层情况。
具体来说,二维地震勘探技术主要包括震源激发、地震波记录和数据处理等环节。
通过设置震源激发地下的地震波。
震源可以是爆炸物、震源车或震源井等,其作用是产生地震波并使其传播到地下。
在煤矿采空区,震源的选择和布置需要根据实际情况进行调整,以提高勘探效果和减少数据误差。
通过地震波记录设备记录地震波的传播情况。
地震波记录设备主要包括地震勘探仪、地震传感器和数据采集系统等。
这些设备可以将地震波的传播速度和方向通过波形数据的采集和记录进行保存,提供给后续的数据处理和分析。
通过数据处理和解释,将地震波的传播速度和方向转化为地下岩层的信息。
数据处理和解释主要包括地震剖面的绘制、地震波形图的分析和解释等。
这些工作需要依靠专业的地球物理学知识和技术手段,以获得准确、可靠的勘探结果。
二维地震勘探技术可以提供准确的地质信息。
通过该技术,可以确定煤矿采空区的地质结构和岩层情况,为后续的矿井治理和安全生产提供重要的基础数据。
二维地震勘探技术具有高效性和快速性。
该技术可以快速获得大量的地震波记录,并通过数据处理和解释迅速获得勘探结果。
这有助于提高勘探效率,减少勘探成本,并为煤矿采掘工作提供及时的技术支持。
二维地震勘探技术对煤矿采空区的探测具有较高的分辨率和精度。
该技术可以对地下细微的岩层变化和矿井结构进行精确检测,为煤矿的资源开发和合理利用提供重要依据。
二维地震勘探技术在煤矿采空区探测中具有重要的应用价值。
该技术可以为煤矿的资源评估、矿井建设和安全生产提供重要的技术支持,对于保障煤矿行业的可持续发展具有重要意义。
二维地震在兖州煤业采区中的应用为查明某采区内的构造发育程度、煤层赋存形态及岩性变化规律,给后来的三维地震设计和生产提供可靠的地质依据和安全保障,以获得真实优良的地震地质资料,借助法国428XL数字地震仪,通过试验工作了解勘探区内各种不同的地表条件下的野外数据采集工作方法,选取适合本勘探区的最佳激发参数、接收参数,调查有效波及干扰波的发育情况,特进行此研究。
标签:地震地质条件二维地震428XL仪器参数兖州煤业1兖州煤业某采区的地质情况和地震地质条件1.1地表施工条件本区地势平坦开阔,总体地形西部稍低,东部略高,最高处位于其东端喇嘛滩南侧,最高点标高1276m,最低处位于西侧二道河下游为1182m,最大高差94m,一般标高1230m。
地貌单元主要包括:滩地、沙丘沙地、黄土丘陵及河谷地貌。
1.2浅层地震地质条件本区地表绝大部分被第四系沉积物覆盖。
据钻孔揭露,区内第四系厚度在0-50m左右,主要以固定沙丘和少量的半固定沙丘形式覆盖于其它地层之上。
岩性主要为黄色细沙、粉沙,质地均一,分选较好,磨圆度较差,含植物根系及黑色矿物,松散。
浅部无良好激发层位,内部的细沙、粉沙,给地震成孔、激发带来一定困难。
浅层地震地质条件一般。
2试验工程量本区初步设计3个点试验。
每个试验点设计10个物理点,试验内容将随着试验的进行可逐步调整其工程量,以完成试验为目的。
3二维地震采集方法勘探区地表条件主要分为滩地、沙丘沙地及丘陵、河谷地貌。
滩地区区域的岩性以含砂粘土及砂质粘土为主,潜水面距地表下5-6m左右,大部分地段易于成孔,激发条件较好。
沙丘沙地及丘陵区,沙丘沙地厚度一般2-3m,其下为致密的砂质粘土,成孔困难。
观测系统利用二维中间发炮的方法。
3.1试验点1试验点1位于滩地区域,在某线120桩号附近,共完成物理点6个,132道接收。
该点煤层埋深250-400m左右,该处煤层反射波出现时窗为180-350ms。
从单炮记录分析对比可以得出,在滩地区域,井深8-10m,药量2.0kg,单炮记录质量较好,180-200ms附近清晰看出煤层反射波的同相轴。
二维地震勘探技术在煤矿采空区探测中的应用二维地震勘探技术是一种利用地震波在地下传播的特性,通过对地震波的反射、折射和干涉等现象进行分析,获取地下物质构造和性质的方法。
在煤矿采空区探测中,二维地震勘探技术可以帮助矿工更准确地了解煤层底板、底板下覆岩层和采空区的情况,提高采煤效率和安全性。
二维地震勘探技术的原理是,利用地震仪在地面上放置震源和接收器,通过激发地下的地震波并捕获其反射、折射和干涉信号。
根据地震波在地下传播的速度和走时,可以确定地下各层的厚度、速度和参数等信息。
通过对多次地震波的收集和处理,可以获得地下物质的三维构造和性质,并绘制出相应的地震剖面图。
在煤矿采空区探测中,二维地震勘探技术可以帮助矿工了解采空区的大小、形状和分布情况,以及底板的形态和性质,为矿工制定有效的采煤方案提供依据。
在具体应用中,一般需要先通过地质调查和地下探测手段获取采空区的位置和大小,然后设计出相应的二维地震勘探方案。
二维地震勘探方案一般包括选取适当的地震仪、震源和接收器、确定采样点和采样间距、制定数据处理和解释方法等。
在采样点处,地震仪会产生一束地震波,这些波会在地下不同层进行反射、折射和干涉,生成一系列反射、折射波和干涉信号。
通过对这些信号进行采集、处理和解释,可以得到采空区的形态、大小、底板厚度和构造等信息。
1.精度高:通过多次钻探和地质调查,确定采空区的位置和大小后,应用二维地震勘探技术可以非常准确地测算出采空区的形态和底板情况。
2.安全性高:采煤时,若对采空区情况了解不充分,可能导致煤层崩塌、地面塌陷等危险事故。
利用二维地震勘探技术检测出采空区的位置和形态,可以避免这些危险。
3.节约成本:在采煤前,矿工需要进行多次钻探和甚至爆破,来了解采空区的情况。
而应用二维地震勘探技术可以代替部分钻探和爆破,节约成本。
4.快速性高:应用二维地震勘探技术可以在很短时间内测算出采空区的形态和底板情况,便于矿工及时制定采煤方案。
二维地震勘探在通榆勘查区的应用与效果高 源 张东洋(吉林省煤田地质局物测队,吉林 长春 130033)摘要:本文主要介绍了二维地震勘探在通榆勘查区的应用,通过地震数据采集、资料处理、资料解释、取得的地质成果,表明二维地震勘探能满足普查的地质任务,为下一步钻探工作提供地质依据。
在预找可供开发利用的煤炭资源赋存区域的工作中,应用广泛。
关键词:二维地震勘探;数据采集;资料处理;构造解释吉林省通榆县勘查区处于松辽盆地西北缘边坡深部沉积,综合分析认为区内应有白垩系下统沙河子组含煤地层存在。
通过验证钻孔的数据,在深度为923m处见到沙河子组煤层0.25m,其顶板为0.60m炭质页岩,煤层结构[0.60]0.25m[0.80]。
据此认为,有必要在该勘查区开展煤炭资源地质调查工作,目的在于寻找可供开发利用的煤炭资源赋存区域,为下一步钻探验证提供地质依据。
综合各方面因素考虑,采用二维地震勘探的方法进行勘查。
1 地质概况1.1 地层勘查区在古生界石炭二迭系主要为轻度变质岩系和花岗岩,现由老至新简述如下:古生界石炭二迭系(CP):主要由角岩、灰岩及青灰色,深灰色板岩、片岩、轻变质砂岩组成,并有花岗岩和伟晶岩侵入。
侏罗系上统火山岩组(J31):以一套灰绿、灰紫色安山岩、凝灰岩、凝灰角砾岩、及灰黑色角砾岩、板岩、石英、千枚岩类、火山岩屑为主。
白垩系下统沙河子组(K1sh):上部由灰、灰黑色砂岩和灰黑色泥岩及薄煤层组成;下部为灰白——灰色角砾岩、玄武岩组成。
白垩系泉头组(K1q):棕红色、浅红、紫红色泥岩、粉砂质泥岩、泥岩粉砂岩,粉砂岩及砾岩、角砾岩。
白垩系姚家组(K1y):灰绿、灰色钙质砂岩、泥岩、粉沙质泥砂,红色泥质粉砂岩及粉砂质泥岩,钙质砾岩。
第四系(Q):由表土、粘土、亚粘土及松散砂土等组成。
1.2构造该区位于天山-兴蒙造山带(Ⅰ2)、大兴安岭弧盆系(Ⅱ2)、锡林浩特岩浆弧(Ⅲ3)内,古沉积环境位于长岭古背斜的西翼;区域地层区划为天山~兴安地层区,松辽地层分区,松嫩地层小区。
二维地震勘探方法在煤田勘探领域的应用摘要:煤炭资源是我国非常重要的能源之一,是支撑我国经济发展的重要资源,因此其需求量,随着经济的发展不断增多。
现阶段,煤炭资源也越来越少,容易勘探出与易于开发利用的更少,这就要求在勘探方法上有所突破创新。
文章介绍二维地震勘探方法在煤田勘探领域的应用。
关键词:二维地震勘探;煤田;找煤;应用在实际工作中,地震勘探技术作为煤炭资源的一种勘探技术,对于煤炭开采工作的发展具有重要的促进作用。
在相关的工作环节中,地震勘探技术在应用的过程中,具有高分辨率、高勘探深度的技术特点,将其应用在煤炭、石油、天然气等勘探活动中,具有十分重要的现实意义。
随着社会科技的发展,地震勘探发不断获得发展,二维地震勘探方法的发展逐渐引起相关工作人员的注意。
一、关于二维地震勘探技术应用原理的解读在煤田勘探的工作中,通常情况下,工作人员会选择采用人工的方法进行地震波的激发活动,利用地震波在地下传播过程中,一旦遇到弹性界面。
地震波就会发生一定的反射与折射的活动,与此同时,工作人员还需利用检波器进行地震波的接收,利用这些数据的研究,来确定地震波信号与震源、检波点以及地震波经过地下岩层的性质之间的关系。
二维地震勘探主要采用人工地震波作为震源,人工地震波主要分为炸药震源类与非炸药震源类(包括电能源、气爆震源和机械震源等)。
另外,工作人员还需要利用专业一仪器对测量得到的地震波数据进行分析与处理,用意确定勘探区域的地质形态。
通常情况下,二维地震勘探技术的应用,可以在煤田勘探区域进行深至十米到千米的深度,地震波传播示意图如下:地震波传播示意图二、关于地震勘探工作的阶段性分析关于地震勘探工作的研究,一直以来从未间断过。
目前,地震勘探技术的应该过程,主要分为野外操作、资料处理、地震资料的解释三个部分。
(一)野外生产在野外生产的环节中,工作人员需要对指定的探测区域进行一定的测线布置工作。
在测量线布置完毕后,再利用人工以及专业的地震波测量仪器进行地震波的信息采集工作。
二维地震勘探技术在煤矿采空区探测中的应用煤矿采空区是指煤矿内部经过煤炭开采后留下的空洞区域,它是煤矿安全生产的重要隐患。
在煤矿采空区中,存在着大量的走向和倾向不规则、发育程度不一的隐伏煤层和岩层,这对于煤矿的安全生产造成了严重的威胁。
对采空区进行准确、全面的勘探和监测是非常重要的。
在煤矿采空区的勘探中,传统的地质勘探技术已经不能满足需求。
二维地震勘探技术成为了煤矿采空区勘探的重要手段之一。
二维地震勘探技术是一种通过地震波在地下传播和反射的特性来获取地下结构信息的技术。
它可以通过测量地震波的传播速度、反射系数等参数,揭示地下各种构造、岩性等信息,从而达到检测地下空洞、裂隙、流体、矿床等目的。
以下将详细介绍二维地震勘探技术在煤矿采空区探测中的应用。
一、原理及方法1. 原理二维地震勘探技术是利用地震波在地下介质中传播、反射、折射等特性,通过布设地震接收器和发射器,测得地震波在地下的传播情况,从而获取地下结构信息的一种技术。
地震波在地下的传播受到地下介质的地质构造、密度、岩性、孔隙度等因素的影响,因此可以通过分析地震波的传播规律来识别地下结构和矿层。
2. 方法二维地震勘探技术的方法主要包括地震波源、地震接收器、数据采集、数据处理、解释成像等步骤。
首先通过地震波源激发地震波,地震波在地下的传播被接收器捕获,并记录下地震数据。
然后将采集到的地震数据进行处理,包括剖面叠加、滤波、去噪等步骤,最终得到地下结构的成像结果。
二、适用性二维地震勘探技术在煤矿采空区的探测中具有很高的适用性。
二维地震勘探技术可以有效地探测煤矿采空区内的地下空洞、裂隙等隐患,这对于煤矿的安全生产具有重要意义。
二维地震勘探技术可以应用于不同地质构造的采空区探测,具有很高的适用性和灵活性。
二维地震勘探技术可以快速获取地下结构的信息,有利于煤矿的安全监测和管理。
三、应用进展近年来,二维地震勘探技术在煤矿采空区的应用取得了一系列的进展。
随着勘探仪器和技术的不断发展,二维地震勘探技术的测量精度和分辨率都得到了大幅提升,可以更加准确地揭示地下结构信息。
二维地震勘探技术在煤矿采空区探测中的应用随着煤矿资源的逐渐枯竭,煤矿采空区的治理成为亟待解决的问题。
采空区的存在不仅给地下水文地质环境带来了极大的变化,还可能引发地震、地陷等地质灾害。
对采空区进行准确的探测和监测显得尤为重要。
在地质勘探中,二维地震勘探技术因其高分辨率、实时性和非侵入性的特点,被广泛应用于煤矿采空区的探测中。
本文将介绍二维地震勘探技术在煤矿采空区探测中的应用。
一、二维地震勘探技术概述二维地震勘探技术是一种通过地震波在地下介质中传播的速度和反射特性来确定地下结构、地层和岩性的技术。
它通过布设地震检波器,利用人工或天然震源产生地震波,通过记录和分析地震波在地下的传播路径和反射波形,获取地下构造的信息。
二维地震勘探技术可以提供地下深层结构的高分辨率图像,对地下构造有着很好的反演能力,因此在地质勘探中具有广泛的应用价值。
1. 采空区边界探测二维地震勘探技术可以通过记录地震波的反射和折射情况,确定地下空洞和岩层之间的界面及其变化情况,从而准确地测定采空区的边界位置和范围。
采空区边界的探测对于煤矿采空区治理工作具有重要意义,能够有效地指导采空区支护和填充工作的展开,避免地质灾害的发生。
在煤矿采空区中,地层的稳定性是决定采空区治理效果的重要因素。
二维地震勘探技术可以通过分析地震波在地下岩层的传播特性和反射情况,评估采空区岩层的稳定性情况,为采空区治理提供科学依据。
通过采用地震波速度、频率、能量等参数对岩层进行综合分析,可以精确判断采空区内部岩层的稳定性,并为岩层支护和防治地质灾害提供必要的技术支持。
3. 地质灾害监测采空区的存在容易引发地质灾害,如地陷、地震等。
二维地震勘探技术可以通过监测地震波的传播路径和反射波形变化,实时监测地下岩层的变形和变化情况,发现地质灾害的潜在危险因素,为地质灾害的预防和治理提供重要参考。
4. 地下水文地质环境调查采空区治理工作中,地下水文地质环境的变化对于采空区的治理效果和周边地质灾害的发生具有重要影响。
二维地震勘探技术在采空区勘探中的应
用
摘要:地震物探勘探技术早已广泛利用于煤田采空区地质勘查中,并取得了良好的效果。
本文首先说明了二维地震勘探技术在采空区勘探的重要性,然后结合研究区概况详细阐述了二维地震勘探技术在采空区勘探中的应用。
关键词:二维地震;勘探;采空区;数据采集
一、二维地震勘探技术在采空区勘探的重要性
由于我国土地资源日益紧张,为了节省土地资源,在废弃的采空区场地上进行工程建设将成为当下无法避免的新选择。
其间,其建设场地的地基稳定性评价与分析尤为重要。
多年来,采空区探测技术一直受限于电剖面法、高密度电阻率法、大地电磁法等传统电法勘探,这些方法往往适用于矿体内部的浅质层,而且易受电流、地下水等因素干扰。
但是,随着勘探深度的增加,传统的勘测方法在能力和精确度方面的可靠性逐渐下降。
同时,采空区内部断裂、褶皱等地质岩性条件复杂多样,加大了资料解释难度。
对于采空区勘探,人们需要通过Geoframe 软件合理地将各种反馈的地震资料融合到人机交互构造解释,使二维地震勘探技术的作用得到进一步发挥。
二、研究区概况
根据地质采矿资料,研究区位于我国西北新疆地区,下方及附近主要开采两层煤,开采方法为走向长壁后退式采煤方法,回采方式为高档普采,全部陷落法管理顶板。
研究区下方及附近开采情况如下:a煤层开采标高为-400~-650m,倾角9°左右,采厚0.5~0.9m;b煤层开采标高为-177~-725m,倾角10°左右,采厚1.38~1.43m,a、b煤层间距平均30m左右。
研究区属平原地形,区内道路纵横,有果园、村庄等分布,给物探野外施工
带来了较大困难。
浅层为第四系所掩盖,部分地段被砾石层所覆盖,这对地震勘
探极为不利,砾石层对地震波具有强烈的吸收和散射作用,使地震反射波的品质
下降,因此,区内地表、浅层地震地质条件较复杂。
煤层与围岩存在明显的波阻
抗差异,具备产生反射波的条件,但由于以上煤层均属薄煤层,形成的地震反射
波能量较弱,连续性较差,区内深层地震地质条件也较复杂。
三、二维地震勘探技术在采空区勘探中的应用
(一)野外数据采集
1、工程测量
本次工程地震勘探平面坐标采用 2000 国家大地坐标系,高程采用 1985 年
国家高程基准,测量仪器采用中海达 V30 GPS 双频 RTK 测量仪器。
RTK 测量仪
器通过连接千寻 cors 账号进行测量,测量坐标误差能控制在 0.10 m 范围内,
能满足工程地震勘探测量的要求。
2、施工方法
为了更好地了解区内地震地质条件、有效波和干扰波的发育情况,选择最佳
激发参数,以获得信噪比较高原始记录,正式生产前进行试验工作。
本次工程地
震勘探采用可控震源激发,数字检波器接收。
本区的试验工作主要是激发因数的
试验,试验内容包括驱动幅度试验、扫描频率试验、扫描长度试验、震动次数试验。
通过试验,最终确定了本区的激发参数:驱动幅度 70%,扫描长度 12 s,
扫描频率 10~110 Hz,震动次数 3 次,接收方式:2 并 2 串 4 个检波器组合。
通过该参数激发,获得的野外原始记录品质较高。
本次工程地震勘查共完成地震测线 2 条。
根据相关规范对野外记录进行评级:甲级率 74.20%,乙级率 25.80%,成品率 100% 符合规程要求。
(二)研究区采空区地震响应特征
煤层是一种连续、稳定的地下矿产,其物性特征具有低速度、低密度的特点,与围岩存在较大波阻抗差异,因此,当煤层厚度足够时,可形成较连续、具有一
定反射能量的地震反射波。
研究区地下煤层被采空后,上覆岩层垮落,采空区被
煤屑和岩屑填充并引发上覆地层移动变形,由此破坏了煤层以及上覆岩层的层状
结构,改变其物性特征,主要表现为:煤层采空区及上覆塌陷区地层破碎、松散,岩石密度降低,致使地震波传播至煤层采空区及上覆塌陷区时波速、频率、振幅、能量均降低,同时,由于空洞、破碎、裂隙的存在,使得无法形成较连续的反射
波同相轴,地震波传播到这些位置时将出现绕射或散射等现象。
(三)资料处理流程
本次二维地震勘探资料处理的主要技术手段为:针对本区已知资料较少,工
作量不足的具体情况,做好叠前多道预测反褶积,提高目的层分辨率,并保持主
要目的层反射波的特征是本区资料处理和后期解释的基础和关键所在。
经过测试
对比,处理中采用了多域去噪技术,去除了各种噪音,获得了较为理想的成果资料。
处理流程选取在确保各目的层反射波信噪比的前提下,努力全面提高地震资
料的分辨率,并且尽量保持地震反射波各波组特征不变。
叠前去噪是提高处理质量的关键环节。
如果去噪模块、参数选择不当,将会
破坏地下地震波的真实反射波场,降低叠加和偏移的成像分辨率,影响地震剖面
解释的可靠性。
对于脉冲野值和声波野值造成的振幅不一致性现象,在资料处理
或提高分辨率中必须消除。
如果不消除,会降低叠加的统计效应,影响剖面的质量。
在对异常道和强振幅值进行处理时,在确保有效信号不受损失的基础上,采
用人工交互道编辑和程序自动剔除的方法进行处理。
对资料进行能量、频率等方
面的分析。
分析干扰波类型,选取合适的噪声压制模块,针对性的压制噪音干扰,提高信噪比。
(四)资料处理成果
本次工程地震勘探资料处理共获得地震叠加时间剖面两条,本次资料处理所
获得的时间剖面品质较高,时间剖面信噪比、分辨率较高,目的层反射波能量较强,反射波特征突出,为接下来的资料解释工作打下了良好的基础。
(五)资料解释
1、煤层露头的解释
区内西山窑组煤系地层与上覆石树沟组的下亚群呈小角度不整合关系,其不
整合面在时间剖面上反映不明显,又加上在煤层露头附近存在 1 条落差较大的
断层,煤层露头的位置是通过时间剖面与钻探资料综合控制的。
2、煤层视可采边界的解释
根据地震反射波缺失现象圈定了 B1 煤层的视可采边界。
3、煤层及结构的解释
B 组煤层在区内总体可分为 3 层,即 B1、B2和 B3 煤层,B1、B2 煤层之
间间距较小,厚度相对较薄,B2 煤层在二维地震勘探区无可采点,地震资料显
示的是 2 煤层的复合反射波;B3 煤层厚度较大,其顶、底界面均能形成反射波,煤层厚度可以直接由顶、底板的时差与煤厚关系求取。
B3煤层在测区东南部被剥蚀。
B1、B2 煤层均存在沉积变薄现象。
4、煤层波阻抗反演
在 Z1 线进行了波阻抗反演,效果好,煤层对应关系良好,为正确确定煤层
孔孔之间的对应关系提供了重要依据。
反演后的波阻抗数据体提高了整个剖面的
信噪比和分辨率,大大提高了目的层标定的可靠性。
Z1 线波阻抗反演剖面,可
以看出开日木 ZK1205、ZK1206 号孔的 B3 煤层的低波阻抗反应清晰,波阻抗的
突变点包络线即为煤层的顶底界面,以 2 孔测井数据所作的合成记录与井旁时
间剖面和测井曲线对应关系明确,是定量解释的可靠依据。
结语
综上,由于煤矿采空区以及上覆塌陷岩层与围岩的物性存在较大差异,可根据其不同的地震响应特征,实现三维地震对煤矿采空区的探测,并且获得较高分辨率的三维地震探测数据和地质解释成果。
煤矿采空区及其上覆塌陷区的存在破坏了地层层状结构以及地层完整性,致使煤层反射波组特征发生变化,具体表现为反射波同相轴不连续、错断、杂乱,甚至出现空白反射,并且地震波振幅、频率、能量均降低,相位反转等。
参考文献
[1]刘兴金,陈召曦,白锦琳. 地震勘探技术在新疆准东煤田的应用[J].中国煤炭地质,2010(6)
[2]王远,崔若飞,孙学凯,等.利用地震反演信息划分煤体结构[J].煤田地质与勘探,2011(04)
[3]许崇宝,孙立新.二维地震勘探技术在新疆准东煤田预查中应用[J].煤田地质与勘探,2013(5)。