2.1地震时间剖面的特征

简述三维地震探查煤层采空区技术及应用淮北金石矿业是一家以生产天然焦为主的新型煤矿企业，周围有多家小煤矿与其毗邻，由于小煤矿的私开乱采，对金石矿业的煤炭资源造成浪费和掠夺，尤其对采区工作面和矿井安全生产造成一定影响。

周围小煤矿在金石矿业辖区内某些地段进行过开采，但采掘的范围及界限资料不详，为了了解矿区的资源储量，以及将来矿井的安全生产，查明小煤矿采空区在矿井的分布范围，合理布置采区工作面就显得尤为重要。

1煤层采空区的地质特征采空区是地下煤层开采后及其围岩失稳而产生位移、开裂、破碎垮落，以至上覆岩层整体下沉、弯曲所引起的地表变形和破坏的地区。

当采空区面积较大、时间较长时，在重力和地层应力作用下，顶板塌陷、冒落，由此形成了冒落带、破裂带和弯曲下沉带。

当开采面积较小且煤层顶板为塑型岩性并保存完整时，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。

2三维地震探查煤层采空区技术及应用2.1煤层采空区在地震时间剖面上的技术分析通过三维地震时间剖面的对比性研究，发现采空区的时间剖面会出现反射波同相轴下凹时间发生延迟、反射波同相轴中断、不连续等现象。

换言之，不同煤层采空区的地质特征对应不同的地震反射波特征，这是三维地震探查老窑采空区的技术分析原理。

煤层采空区无非有两种情况，一种是采空区上覆岩层塌陷，另一种是煤层顶板未塌陷。

2.1.1采空区上覆岩层塌陷。

当采空区面积较大时间较长时，上覆地层塌落、回填则采空区在地震时间剖面上表现在几个方面：第一，反射波在一定范围内反射波同相轴有向下凹趋势，这是由于采空区塌陷变形，采空区上部出现速度降低，时间延迟造成下拉现象，在地震时间剖面上反射波同相轴相位出现明显滞后。

第二，在反射波的振幅及波形方面，煤层采空区上部岩层裂缝发生波的散射，在地震时间剖面上表现为，振幅降低，反射波波形变得不规则、产生畸变。

第三，在反射波频率变化方面，由于煤层采空区引起的上覆岩层破坏区对地震波具有很强的吸收、频散衰减作用，在地震时间剖面上表现为反射波的频率的降低。

地震勘探原理的基本问题地震勘探:通过人工方法激发地震波,研究地震波在地层中传播的情况,以查明地下的地质构造,力寻找油气田或其他勘探目的服务的一种物探方法.水平叠加:将不同接收点收到的来自地下同一反射点的不同激发点的信号,经动校正后叠加起来,这种方法可以提高信噪比,改善地震记录的质量,特别是压制一种规则干扰波效果最好波形曲线:选定一个时刻t1,我们用纵坐标表示各质点离开平衡位置的距离,就得到一条曲线,这条曲线就叫做波在t1时刻沿x方向的波形曲线.动校正:在水平界面情况下,从观测到的波的旅行时中减去正常时差Δt1得到x/2处的t0时间,这一过程叫动校正或正常时差校正.多次覆盖:对被追踪的界面进行多次观测.剖面闭合:是检查对比质量,连接层位,保证解工作正确进行的有效办法,他包括测线交点闭合,测线网的闭合,时间闭合等.几何地震学:地震波的运动学是研究地震波,波前的空间位置与传播时间的关系，他与几何光学相似,也是引用波前,射线等几何图形来描述波的运动过程和规律,因此又叫几何地震学.水平分辨率:指沿水平方向能分辨多大的地质体,其值为根号下0.5λh.时距曲线:从地震源出发,传播主观测点的时间t与观测中点相对于激发点的距离x之间的关系剩余时差:把某个波按水平界面一次反射波作动校正后的反射波时间与共中心点处的时间tom之差.绕射波:地震波在传播过程中,如遇到一些岩性的突变点,这些突变点就会成为新震源,再次发出球面波,想四周传播,这就叫绕射波.三维地震:就是在一个观测面上进行观测,对所得资料进行三维偏移叠加处理,以获得地下地质体构造在三维空间的特征.水平切片:就是用一个水平面去切三维数据体得出某一时刻tk各道的信息,更便于了解地下构造形态个查明某些特殊地质现象.同相轴:一串套合很好的波峰或波谷.相位:一个完整波形的第i个波峰或波谷.纵波:传播方向与质点振动方向一致的波.转换波:当一入射波入射到反射界面时,会产生与其类型相同的反射波或透射波,也会产生类型不同的,与其类型不同的称为转换波.反射定律:入射波与反射波分居法线两侧,反射角等于入射角,条件为:上下界面波阻抗存在差异,入射波与反射波类型相同.地震子波：震源产生的信号传播一段时间后，波形趋于稳定，我们称这时的地震波为地震子波。

1、地震剖面上各种波的主要标志1. .强振幅：由于在野外采集和室内处理中已采取了许多增强信噪比的措施，所以在地震剖面上反射有效波的能量一般都大于干扰背景的能量。

2、波形相似性：由于振幅所激发的地震子波基本相同，同一界面反射波传播的路程相近，所以同一反射波在相邻地震道上的波形特征（包括主周期、相位数、振幅包络形状等）是相似的。

3、同相性：相邻地震道上记录的同一反射波相位相同，到达时间都是相近的。

每道记录下来的振动图是相似的并且会一个个套起来的，形成一条光滑的有一定长度的同相轴，这一特点也叫相干性。

4.时差变化规律：NMO（动校正）之后，一次反射波同相轴变为直线，绕射波和多次波同相轴仍为曲线；NMO（动校正）之前折射波、直达波同相轴为直线，NMO（动校正）之后变为曲线。

上述4个四个标志中，前两个可以用来识别在地震剖面上是否有反射波出现，后两个进一步识别波的类型、特征以及对产生这个波的界面的特点进行推断。

2、时间剖面和地质剖面存在的主要差别，解决地震剖面存在问题的途径。

（水平叠加时间剖面特点）1.在测线上同一点，根据钻井资料得到的地质剖面上的地层分界面与时间剖面上的反射波同相轴在数量上和出现位置上常常不是一一对应的。

2.时间剖面上的纵坐标是双程旅行时，而地质剖面和测井资料是以铅垂深度表示的，两者需要经时深转换，其媒介就是地震波的传播速度，它通常随深度和空间而变化。

3.一个反射波的特点并不是与一个地层简单对应的，而是与界面两侧的介质参数有关，因此必须经过一系列特殊处理（如波阻抗反演等）才能反射波包含的界面信息转换成与层有关的信息，才能与地质和钻井资料进行直接对比。

4.地震剖面上的反射波通常是多个地层分界面上振幅有大有小、极性有正有负、到达时间有先有后的反射子波叠加复合的结果。

5.在水平叠加剖面上常出现各种特殊波，如绕射波、断面波、回转波、侧面波等，这些波的同相轴形态并不表示真实的地质形态，他们在全三维偏移剖面上会准确归位。