地震勘探原理范文篇1

【关键词】煤炭勘探；地震勘探；技术应用

作者简介：王刚（1972-），男，四川省射洪县，大学学士，河北省煤田地质局物测地质队，高级工程师

1前言

随着我国科技人员的不懈努力，促使我国煤炭地震勘探技术实现了从无到有、从二维到三维的飞跃，其技术水平大幅提高，成为我国煤炭地震勘探工作的重要应用手段。特别是三维地震勘探技术的推广和应用，不仅提高了地震勘探的精确度，而且增加了分辨率，促使煤矿企业实现了社会效益和经济效益。目前，我国关于煤炭高精细地震勘探技术的应用较多。

2高频率奠定高精细地震勘探技术的基础

高精细地震勘探技术在煤炭企业中的应用，大大提升了分辨率。由地震勘探原理可知，地震数据频率对纵向和横向分辨率有决定性作用，分辨率随着频率的高低变化而变化，进而影响地震采集观测系统的选择和接收、运用方式。高精细地震勘探技术在煤炭中的应用，能够充分发挥高频率的特点，提高分辨率，使煤矿企业所在区域的图像显示更为直观和清晰，方便相关人员的决策[1]。

3高密度接收技术的应用

高精细地震勘探技术在煤炭生产中的应用，能够充分发挥其高密度接收技术，使煤矿人员更好获取地震信息。在传统地震勘探技术的作用下，某一构造体或单元未能获取足够的地震信息时，不能实现消息推送，使人们难以识别地震信息，增加煤炭企业的生产风险。为满足煤矿生产和安全的需求，应用高精细地震勘探技术具有必要性。首先，高精细地震勘探技术具有高密度接收的特点，既有利于提高地震勘探数据采集能力，又能使人们获取更加丰富的地震信息。其次，利用高精细地震勘探技术，能够实现地震信息的小网格采集，提高横向分辨率。在小网格采集过程中，需要有效把握面元尺寸，通常以10m×10m的尺寸，但我国山西地区以5m×10m的CDP网格为主。所以，我国煤炭企业需要根据实际需求而确定网格尺寸大小，可以有效避免面元尺寸小造成信息接收不全或遗漏的情况。最后，煤炭企业确定CDP网格时，既要考虑煤炭所在区域的地质条件、任务等情况，又要考虑有效频率问题，以达到最高分辨率，促进煤炭企业工作的进一步开展。

4高质量、高保真为高精细地震勘探技术提供保证

高精细地震勘探技术在煤炭企业中的应用，提高了地震信息的质量。目前，我国煤炭企业对于信息采集资料质量低、信噪比低的情况，能够采取一系列处理手段加以解决，但是却以降低剖面分辨率为代价，难以满足煤炭企业对地震信息的高质量、高保真要求。由于煤炭企业在开采过程中，对地质结构破坏较为严重，使所在区域的抗压能力减弱，一旦地震信息的失真，将会对煤炭企业造成无法估量的严重损失。高精细地震勘探技术能够确保地震信息的高质量、高保真性特点，在确保剖面分辨率的基础上，为人们提供有效信息，以提高煤炭企业处理地震问题的能力[2]。

5三维地震勘探手段的应用

利用高精细地震勘探技术，能够增强叠前分析研究的有效性，以促进三维地震勘探手段的更好应用。近年来，随着我国经济的快速发展和社会对煤炭需求的增大，促使煤炭地震勘探工作量与日俱增，尤其是解决影响煤矿企业的构造问题，对地震勘探工作者提出更高的要求。三维地震勘探技术的应用，使地震数据体富含更多地质信息。DMO叠加剖面，不仅具有较高的分辨率，而且能够充分反映地震特征，如以绕射波、回转波等识别断块、向斜等特殊地质构造，为人们提供更为清晰、直观的地质信息。由于地质处于不断变化状态下，所以传统地震勘探技术不能充分显示地震波、地震道等微小变化，尤其偏移现象的出现，致使人们不能获取精确的地震信息。利用三维地震勘探技术，能够充分发挥DOM叠加剖面的作用，对地震信息数据加以有效分析和研究，充分发挥地震勘探的效益[3]。

6单点地震勘探技术的应用

随着高精细地震勘探技术在煤炭企业中的应用，单点地震勘探技术实现了高密度空间采样，充分反映了地震信息，为煤炭企业工作指引方向。室内组合处理技术是单点地震勘探技术的核心，促进煤炭企业获取高质量的地震数据信息。首先，该技术能够压制干扰波，避免干扰波对地震数据信息的不必要干扰，确保地震信息的可靠性。其次，该技术能够压制部分随机噪声，尤其对低信噪比地区有良好的噪声压制，以降低地震信息的信噪比。最后，单点地震勘探技术能够更好描述煤炭分布情况和所处区域地质构造情况，大大提高了地震勘探的精度和资料信息的分辨率，对煤炭企业的更好发展奠定有利基础条件。

7结语

高精细地震勘探技术在煤炭生产过程中的应用，使煤炭企业充分实现了社会效益和经济效益，促进了煤炭企业的更好发展。目前，我国煤炭高精细地震勘探技术的应用虽然较为广泛，但是仍然存在不足，需要我国有关人员的进一步研究。总之，伴随社会的发展和科技的进步，新技术能够为煤炭高精细地震勘探技术提供动力支持，以促进高精细地震勘探技术在煤炭领域的更好应用。

参考文献：

[1]戴世鑫.基于物理模型的煤田地震属性响应特征的关键技术研究[D].北京：中国矿业大学(北京),2012.

[2]罗建峰.巨厚黄土塬矿区三维地震勘探的关键技术及其应用研究[D].西安:西安科技大学,2013.

地震勘探原理范文篇2

主题词：面波勘探瞬态法

一、概述

面波勘探，也称弹性波频率测深，是国内外近几年发展起来的一种新的浅层地震勘探方法。面波分为瑞利波（R波）和拉夫波（L波），而R波在振动波组中能量最强、振幅最大、频率最低，容易识别也易于测量，所以面波勘探一般是指瑞利面波勘探。

人们根据激振震源的不同，又把面波勘探分为①稳态法、②瞬态法、③无源法。它们的测试原理是相同的，只是产生面波的震源不同罢了。

二、面波勘探技术

面波是一种特殊的地震波，它与地震勘探中常用的纵波（P波）和横波（S波）不同，它是一种地滚波。

在各向均匀半无限空间弹性介质表面上，当一个圆形基础上下运动时，由它产生的弹性波入射能量的分配率已由Miller（1955年）出来，即P波占7%、S波占26%、R波占67%，亦就是说，R波的能量占全部激振能量的2/3，因此利用R波作为勘探方法，其信噪比会大大提高。

综合分析表明R波具有如下特点：

⑴在地震波形记录中振幅和波组周期最大，频率最小，能量最强；

⑵在不均匀介质中R波相速度（VR）具有频散特性，此点是面波勘探的理论基础；

⑶由P波初至到R波初至之间的1/3处为S波组初至，且VR与VS具有很好的相关性，其相关式为：

VR=VS·（0.87+1.12μ）/（1+μ）；式中：μ为泊松比；

此关系奠定了R波在测定岩土体物理力学参数中的应用；

⑷R波在多道接受中具有很好的直线性，即一致的波震同相轴；

⑸质点运动轨迹为逆转椭圆，且在垂直平面内运动；

⑹R波是沿地表传播的，且其能量主要集中在距地表一个波长（λR）尺度范围内。

依据上述特性，通过测定不同频率的面波速度VR，即可了解地下地质构造的有关性质并计算相应地层的动力学特征参数，达到岩土工程勘察之目的。

三、野外工作方法

应用瞬态法进行现场测试时一般采用多道检波器接收，以利于面波的对比和分析。当锤子或落重在地表产生一瞬态激振力时，就可以产生一个宽频带的R波，这些不同频率的R波相互迭加，以脉冲信号的形式向外传播。当多道低频检波器接收到脉冲形振动信号后，经数据采集，频谱分析后，把各个频率的R波分离出来，并求得相应的VR值，进而绘制面波频散曲线。

当选取两道检波数据进行反演处理时，应使两检波器接收到的信号具有足够的相位差，其间距x应满足（λR/3）～λR，即在一个波长内采样点数要小于在间距x内的采样点数的3倍，而大于在间距x内的采样点数的1倍，该采集滤波原则对于不同的勘探深度及仪器分辨率和场地地层特性可作适当调整。

当采用多道检波数据进行反演处理时，虽然不受道间距公式的约束，但野外数据采集时也应考虑勘探深度和场地条件的。一般来说，当探测较浅部的地层介质特性时，易采用小的x值并用小锤作震源以产生较强的高频信号，即可获得较好的结果；当探测较深部的地层介质特性时，易采用较大的x值，并用重锤冲击地面，以产生较低频率的信号，使其能反映地下更深处的介质信息，达到岩土工程勘察之目的。

震源点的偏移距从理论上讲越大越好，且易采用两端对称激发，有利于R波的对比、分辨和识别，但偏移距增大就要求震源能量加大和仪器性能的改善。一般来说，偏移距应根据试验结果选取。就目前的仪器设备条件和反演技术水平，选用偏移距20～40m即可获得较好的测试结果。

由多道检波数据反演处理后可得一条频散曲线，一般把它作为接收段中点的解释结果。实际上该曲线所反映的地层特性为接收段内地层性质的平均结果，故当探测场地地下介质水平方向变化较大时，只要能满足勘探深度的要求，尽量使反演所用的接收段减小，以使解释结果更具客观实际。

四、工程

某建筑物由主坝和副坝两部分组成，其中主坝拟选坝型为混凝土闸坝，最大坝高39.93m，坝长358.5m；副坝布置在河左岸Ⅰ级阶地，拟建坝型为土石坝，坝高5m左右，坝长约1.5km。

测区地层岩性由上至下依次为：①覆盖层由全新统风积砂壤土、粉细纱和全新统冲洪积砂卵砾石组成；②下伏基岩由棕红色、紫红色砂质粘土岩组成，局部夹有砾岩。

为探测覆盖层厚度并进行地层划分，采用瞬态面波进行勘探。实测使用美国R24工程地震仪和4Hz低频检波器。室内数据处理使用SFKSWS软件，其流程为：输入面波记录文件显示和检查实测曲线数据圈定面波数据窗口在F—K域搜索确定基阶面波频谱峰脊并拾取频散数据按搜索确定的基阶面波频谱峰脊圈定出基阶面波频谱范围生成面波频散曲线地质分层（人工或自动）绘制反演拟合曲线打印输出结果。

R波在非均匀介质中传播具有频散特性，所以不同频率（波长）的R波具有不同的传播速度。模型试验和实测结果表明，当探测的岩土层介质较为均一时，R波的相速度随深度的加大而按线性增加，只有出现不同介质的分界面时，频散曲线会出现一个所谓“Z”字型变化，该变化特征是由于地表接收到的波从上一层漏能型波转入下一层漏能型面波，且此转折点与两介质间的界面埋深有密切的关系，由此可依据实测频散曲线的“Z”字型变化点来划分地下岩性变化的分界面。

实测面波反演解释结果，其中各图的右侧为随深度变化的面波频散曲线，左侧为钻探揭露的地层柱状图，其层位的划分具有良好的一致性，即表层风积粉细砂—中部砂卵砾石层—下部基岩。同时由图还可以得出：表层风积砂的瑞利波速度为150～250m/s，冲洪积砂卵砾石的瑞利波速度为300～400m/s，而下伏基岩（棕红色、紫红色砂质粘土岩、砾岩等）的瑞利波速度则为440～760m/s，说明瑞利波（剪切波）速度随深度的增加而升高。

五、面波探测存在的问题分析

虽然面波探测技术在工程中的应用已很广泛，但实际工作中还存在以下问题：

⑴关于实测面波频散曲线的“Z”字型现象，从模型的解析中还不能精确地解释此现象。因为理论的频散曲线，在介质分界面处只出现折点，对此还需深入和数值模拟；

⑵对于面波勘探深度的确定，国内外大多采用半波长作为R波的勘探深度，此关系是一经验公式，但在实际工作中，应根据场地地质条件、探测对象以及孔旁测试对比结果等作适当调整；

⑶测试深度相对较浅，一般情况下可靠的测量深度为20～30m，最深不过50～60m。当测试深度加大时，震源信号就必须具有足够的低频信号，目前尚难满足此要求。

地震勘探原理范文篇3

关键词：综合物探；地质勘探；激震源

就目前的地质勘探工作情况来看，综合物探技术在实际应用过程中还存在较大的提升空间，工程技术人员在实际的应用过程中通过对相关技术进行改进，能够获得更加良好的勘探效果。因此，在当下的地质勘探工作中应该进一步加强对对新兴的科学技术的应用，以提高地质勘探的整体水平，尤其是引入信号采集技术后，不但能够取得良好的勘探效果，还能提高勘探的精准度，所以说，探讨新兴技术在物探中的应用效果，对提高综合物探的整体水平是非常有利的。

一、地质勘探技术中的综合物探技术

由于受到地球复杂的地质条件等因素的影响，地质结构容易出现电场、磁场等物理场的变化，因此在实际的工程地质勘探过程中，可以通过使用电法、地震法、磁法等综合物探的方法对目标实施探测。从目前的应用情况来看，这些方法在陆地和水域中都能够取得较好的探测效果，适宜在不同的地质情况中使用。

二、综合物探技术的特点

（1）这种方法能够对浅层地质情况进行探测，探测深度可以是几米也可以是上百米，并且勘测对象广，施工周期段，费用低。（2）这种方法解决问题的准确性和精度较高，因而对那些对精准度有着更高要求的勘探单位来说，能够获得更为理想的探测结果，满足其在物探方面的特殊需要。（3）这种方法能够快速完成勘探任务，并且不需要较大的施工场地，具有简便易行的特点，为后续施工的按时进行提供时间上的保障。

三、综合物探中的信号数据采集技术

（一）测线布置。信号数据的采集工作包括多个方面，其中任何一个步骤都将直接影响到综合物探的整体勘测效果。这里首先要做到的就是保证测线布置的合理性。从当前的工作情况来看，测线布置工作的内容主要是要保证综合物探能够准确的探测到表层土层的厚度，因此现场测线布置必须确保面波测点与折射波测点的位置一致，以便实现对信号数据的综合应用。对于测线布置来讲，通常需要采取针对性的布置技术和措施。在实际的信号数据采集过程中，尽管不同的步骤可以使用不同类型的技术措施，但是对于测线布置则最好还是采用针对性的技术措施来保证综合物探的质量。

（二）参数设计。本文主要从以下三个方面进行讨论：（1）采集道数的选择。采集道数是参数选择的一项基础性工作，部分工作人员在实际勘探过程中认为该项工作难度不大，因此并不在意，对其中的许多细节都缺乏应有的关注，所以一旦进行实际操作，就会造成对工作效率和工作质量等方面的不利影响。因此，对于地质勘测中的参数设计来说，采集道数的选择虽然相对于其他工作来讲难度系数较低一些，但是作为一项基础性的工作，无论是在思想上还是在技术上都应该予以足够的重视。（2）激震方式的选择。综合物探技术之所以能够满足各个不同地质结构的勘探需要，主要是因为在参数设计过程中能够对各项工作进行细化，避免因设计漏洞导致勘探结果精度不足问题的出现。此间激震方式的选择尤为重要，不同的激震方式直接影响物探的精确度。比如以震源为例，就包括锤击震源、落重震源、炸药震源等，其中，锤击震源的深度能够达到20-30m；落重震源深度能够达到30-50m；炸药震源的勘探深度则能够达到

50-150m。在激震方式的选择过程中，还要考虑到激震点位置土质的松软程度会在一定程度上影响震源的激发频率，当土质松软时，激发频率相对较低；土质坚硬时，激发频率较高。另外，还需要考虑激发频率与垫板尺寸间的关系，当垫板尺寸越大时，其激发的频率越大。因此，在具体的勘探工作中，要结合实际的情况选择不同的激震方式才能保证获得理想的勘探结果。（3）道间距的选择。在参数设计过程中，除了上述两项之外，还需要重点关注道间距的选择。由于地质勘探的野外、露天、粗放等多种原因，因此虽然使用了综合物探技术，但是如果在细节方面的把握还不够准确，仍然会影响勘探结果的精确度。例如，道间距的选择就是一项较为细致的工作，这是因为我国国土面积广阔，不同地区的地质结构类型存在较大的差异，所以在物探技术应用过程中对道间距的选择就需要因地制宜，注重细节上从差异变化，这样才能尽力避免因工作不细致而导致的测量误差问题的存在。

地震勘探原理范文篇4

1.1石油地质勘探技术中的可膨胀套管技术

可膨胀套管技术开发与20世纪80年代，而后在90年代初由壳牌公司提出，可膨胀套管是一种由特殊材料制成的金属钢管，其具有良好的塑性，其在井下可通过机械或者液压的方式使可膨胀套管在直径方向上膨胀10%-30%，同时，在冷做硬化效应下提高自身刚性，可膨胀套管技术的最终目标是实现使用同一尺寸套管代替原来的多层套管成为可能，实现一种小尺寸套管钻到底的目标，是复杂的深井能较顺利的钻到目的层，最大限度的降低钻井工作量，从而降低钻井成本，可膨胀套管技术应用将使传统的井身结构发生重大的变革，实现钻更深的直井和更长的大位移井，从而更经济的达到储层，可膨胀套管的优点是可以封堵任意一个复杂的地层，可以从根本上解决多个复杂地层与有限套管程序的矛盾，使复杂的深井能较顺利的钻到目的层，也从根本上解决了大尺寸井眼钻速慢的问题。

1.2做好石油地质勘探新技术的研究工作

加强对岩石物理分析技术、复杂构造及非均质速度建模及成像新技术、高密度地震勘探技术、储层及流体地球物理识别技术、非均质储层地球物理响应特征模拟和表征分析技术、多波多分量地震勘探技术、井地联合勘探技术、时移地震技术、深海拖缆及OBC勘探技术、煤层气地球物理技术、微地震监测技术等石油物探新方法新技术研究。同时，需要将石油地质勘探的技术链从勘探技术研究向研发、应用一体化相结合的方向转变，从而极大的提高我国石油勘探研发能力的提高。现今，石油勘探新技术主要有物探技术、测井技术、虚拟现实技术、空中遥测技术与光纤传感技术等方面。其中，物探技术主要包括反射地震技术、数字地震技术和三位地震技术等，随着科技的进步与发展，新的高分辨油藏地震技术四维监测技术被发现与应用，很高的促进了我国石油勘探能力的提高，在勘探能力提高的同时也极大的降低了生产、勘探的成本。而测井技术在极大的得益于电子、机械与无线电技术的发展，测井技术的发展极大的提高了井下勘探数据的采集和处理能力，使得勘探过程中测井的精度与深度以及测量的效率大幅的提升，更好的为石油勘探服务。虚拟现实技术则是指使用计算机建模技术来将勘探过程中收集到的数据使用三维动态模拟图的形式表现出来，从而能够极大的降低勘探的成本，同时能够有效的提高勘探的效率。空中遥测技术与成像技术的结合能够有效的提高勘探的效率，通过飞机在低空飞行时对于地下地层的测量能够使勘探更为快捷、方便。石油勘探新技术的应用能够有效的提高勘探的效率、可靠性以及能耗等，极大的促进我国石油勘探能力的发展。其中石油地质类型是石油勘探的基础。

2结语

地震勘探原理范文

关键词：浅层地震反射法；海域；工程地质勘察；

Abstract:theshallowseismicreflectionmethodinthefieldofengineeringseismicinvestigationhasbeenwidelyusedinrecentyears,especiallyintheseaareageologicalsurvey,duetoenvironmentalconditionsrestriction,seismicgeophysicalusefromcost,efficiencyandreliabilityofdataisworthyofrecommendation.ThispapertakesXiamenandZhangzhoucrossseapassagewayengineeringasanexample,theseaareauseseismicreflectionmethodfordetectingbedrockrelieffeatures,bedrockweatheredtroughdevelopmentscales,andthecombinationofgeologicaldrillingtobepartofthevalidation,successfullycompletedasurveymission.Keywords:shallowseismicreflectionmethod;seaarea;engineeringgeologicalinvestigation;

中图分类号：U412.22文献标识码：A文章编号：

1浅层地震反射法在工程地质勘察领域应用背景

浅层反射地震勘探是地球物理勘探重要方法之一。早在30年代就已应用于石油和天然气的勘探。但由于受到仪器精度和数字处理技术等因素的限制，直到80年代初期，反射地震勘探方法才得以应用到工程勘察中来。近10年来，随着信号增强、浮点放大、数字化地震仪的问世，以及计算技术的迅猛发展，捕捉、提取反射信息的能力大大提高，处理和分析手段也越来越先进和精细。正因为有了这些高新技术的发展，浅层反射地震勘探方法才以其丰富的信息、较高的分辨率，越来越受到广大工程物探人员的青睐。

另外，由于其具有使用费用较低、受环境条件限制较少、沿测线剖面基本连续等特点，在工程地质勘察领域得到了广泛的应用。特别是在海域地段的地质勘察过程中，由于自然环境的限制，采用地质钻探往往存在成本高、风险大、成孔困难等因素。而利用浅层反射地震勘探在划分硬质基岩岩面（本文主要针对划分弱、微风化花岗岩基岩面）、确定花岗岩风化深槽（风化槽的位置、埋深、规模等）、探测隐伏断裂等方面存在较大优势，对于解决初勘阶段的工程地质问题有着较好的指导性作用。

本文以厦门至漳州跨海通道工程地质勘察为例，论述在海域段使用浅层反射地震法来确定基岩岩面起伏情况及风化槽的发育特征。

2在海域段使用浅层地震反射法应具备的条件

在海域段使用浅层地震反射法来划分基岩岩面起伏情况、确定风化槽的发育特征，应满足以下条件为宜。

2.1基岩与第四系覆盖层间波速及密度差异明显，两者之间存在明显的波阻抗差异。满足该条件，基岩面可形成较为良好的地震波反射界面。

2.2覆盖层、全强风化带为低阻，弱微风化花岗岩为高阻。

3走航式高密度地震反射波勘探方法

勘察过程中采用多道（12道）地震反射勘探方法，沿设计线和垂直设计线采用网格式位布置勘测测线。

3.1定位、导航

定位采用华测天骄X90型双频GPS－RTK接收机（见图1）。水平精度为±(10+1×10-6×D)mm，垂直精度±(20+1×10-6×D)mm。

工作时GPS基站架设在水边基站，确保GPS-RTK的有效作业距离。GPS移动站放置在工作船上，接收基站差分信号，进行实时差分定位。

图1：华测天骄X90型双频GPS－RTK基站

导航软件采用华测公司配套的HydroNav2.0导航软件系统（见图2）。定位观测与物探观测同步进行。工作前先将设计坐标输入，施工时设计测线和GPS－RTK接收机测量的实际位置同时显示在屏幕上，根据导航软件显示的船只运行轨迹、航向、航速及船只偏离设计测线的距离等，引导、指挥工作船按设计测线和要求的航速移动，随时按设计测线纠正航向及控制船速。

为精确提供各地层深度资料，避免不同观测时间潮位差所带来的水深差，工作中采用GPS－RTK工作，直接测得水面高程，从而对水域人工浅层地震解释资料进行潮差改正，改正精度为±0.1米。另外海域地段由于潮水水流对地震原始记录有较大的影响，工作选择在高平潮或低平潮时间段内进行物探工作。

图2：HydroNav2.0导航软件系统

3.2走航式高密度地震反射波勘探使用的仪器设备

仪器选用SWS-5型工程勘察与工程检测仪（见图3），该仪器具有瞬时采集功能，能在1.0秒内采集一次地震反射数据，为保证接收信号的真实性，工作中采用通频带接收、连续、自动记录方式。震源采用ZY-2A水上连续冲击震源船，一秒激发一次。接收电缆采用12道专用水上电缆，该检波器具有灵敏度高、分辨率高（接收信号只有一个子波）的特点。

图3：SWS-5型工程勘察与工程检测仪和震源船

3.3走航式高密度地震反射波勘探施工方式

图4：施工示意图

采用拖拉式连续航行和定时激发方式施工，即将震源船挂于工作船旁，接收电缆牵挂在震源船尾部向后延伸（见图7），实行连续航行、定时记录。地震原始记录与测量记录时间相关。

3.4施工前的试验工作

在正式开工前进行了方法试验，根据不同水深、不同软土层厚度、不同基岩埋深等条件下的激发能量、记录长度、采样率、频带宽度、电缆入水深度及最佳炮检距选择等试验，根据试验结果，各项参数选定如下：

3.5地震资料处理

地震资料的处理采用PMRflpro水域走航式高密度地震反射软件，其工作原理为：弹性波从震源向地层中传播遇到波阻抗不同的界面时会产生反射，并遵循反射定律。反射波回到地面所需的时间，与界面的埋深有关，根据反射波的时距曲线，可推求出所需探测界面的深度以及波在介质中传播的速度。

假设在地面下有一倾角φ的倾斜平坦界面，界面以上为均质介质，则其反射波可以看成由虚震源（震源对界面的对称点）出发经反射界面直达接收点M的波，如图5，反射波时距曲线的表达式为：

图5反射波的时距曲线

PMRflpro水域走航式高密度地震反射软件其处理流程为：

预处理：记录激发时间校正、记录数据清理、频谱分析与滤波、等偏剖面平移叠加，抽取共偏移道集。

剖面处理：共偏移道集动校正，速度分析、震源颤尾清理、反射波形压缩、水底多次波清理、小波道间相关去噪、自动拾取或手工标记反射波组同相轴、时深转换成图。

解释处理：不同记录数据频谱对比，分析反射异常；纵横剖面交点道对比，进行解释校正、检测闭合差；结合钻探资料进行剖面地质解释。

4测试成果的解析与验证

勘察期间沿设计轴中线共布置4条测线，本文仅就其中一条测线ZF3进行分析与评价。

如图6所示，ZF3测线地震时间剖面图

图6ZF3测线地震时间剖面图

根据第四纪沉积环境和地层特征，并结合钻孔资料，对地震层位分析认为：T1为海底反射面，反射波组平行连续；T2为中～微风化基岩，T2以花岗岩为主，地震反射波以强的杂乱反射为主，反射面起伏较大。据图6测线地质时间剖面图，我们基本可描绘出弱微风化基岩埋深剖面图，见图7。

图7：弱、微风化基岩埋深剖面图

为了验证浅层反射地震勘探所推测的弱、微风化基岩埋深的准确性，我们采取工程地质钻探对其解析的成果进行了经一步验证比对。地质钻探主要针对地震物探解析的最深的弱风化岩面加以验证，验证点见图7所示。工程地震钻探显示，该点弱风化基岩埋深标高为-94.2m，与物探解析的-96.1m大致接近。由此可证明，地震物探解析的成果基本可靠。工程地质钻探的岩芯照片见图8。

图8YZ1强、弱风化界面附近岩芯照片

（注：照片所描述的岩芯深度是以海床面为参照，海床面标高为-12m）

5浅层地震反射勘探的不足

利用浅层地质反射勘探证明在海域段是比较成功的，但是，其亦有相应的不足之处。例如在本次勘察期间在10万吨级航道附近存在宽度300～500m的水域物探地震测线屏蔽区，经过多次走航，先后采用了1秒震源船、2秒震源船（均调整到最大能量），采用低切100Hz和全通等不同参数，并做了大量的重复观测。在物探屏蔽区最少的重复观测3次，ZF3测线重复观测6次，测线仍未见明显基岩反射波组。

由于该区段为进出厦门港的必经航道，由于航道部门经常性的疏浚，使得海床面以下有厚达20m左右的淤泥，淤泥基本呈流体状态，其对地震反射波能量有极大吸收作用，使得传入地层深部的地震波能量十分有限，使得该地段使用地震反射勘探的效果较差。

6结论

海域段使用浅层地震反射法勘探是比较成功的。采用PMRflpro软件，对原始记录进行了滤波、增益等处理，使得勘探成果直观、清晰，获得的资料基本真实可靠。不足之处是遇到软土，如流体状淤泥较厚的情况，淤泥对反射波能力吸收较大，进而难以获得有效明显的基岩反射波阻。

参考文献：

[1]张玉芬.反射波地震勘探原理的资料解析.地质出版社，2007.7

[2]李澎王山山.浅层地震反射方法在工程物探中的应用.物探化探计算技术.2004.03.

[3]徐明才.提高浅层地震勘探的分辨率.《国外地质勘探技术》1989.12.(12～23)

地震勘探原理范文

关键词：三维地震勘探；采区地质；勘探方法；勘探

0引言

伴随现代化煤炭机械化开采技术不断提升，井下生产对采区内地质状况掌握程度的要求也不断增强，进而使得对先进勘探技术的需求也越发高涨。三维地震勘探技术作为现阶段井下地质构造勘探的主要技术方法，对于探明采区内地质构造情况及煤层赋存状况等有积极作用，是实现井下生产安全高效开展的重要保障，成为众多煤矿地质勘探所不可或缺的技术手段[1]。

1三维地震勘探技术概述

三维地震勘探技术是一项综合性的应用型技术，集合了物理、计算机、数学等诸多学科，对于实现井下地质情况的高精度探明作用显著，是现阶段矿山生产中最关键的核心勘探技术之一。三维地震勘探技术源于早期二维地震勘探技术，主要包括野外数据采集、室内数据处理和数据解读三大内容。a)野外数据采集包含地质测量、钻眼装药、检波器埋置、电缆布设等多道工序；b)室内数据处理是指将野外采集的地震数据传输至专用计算机中，依照具体需求选定程序运行计算，并最终产生地震剖面图或三维数据图等；c)资料解读是指将经由计算机处理后的数据转变成具体地震成果的过程，通过对波动理论及测井、钻井资料的综合分析，对采区内地质构造、地层特征等内容加以阐述并绘制相应成果图[2-3]。

2工程事例应用

2.1矿井概述

青山矿地层隶属华北地层，通过钻探揭露的矿区地层由上自下分别是第四系、第三系、石千峰组、石盒子组、二叠纪山西组、太原组、石炭纪本溪组、奥陶纪老虎山组。主要含煤地层为二叠系与石炭系，其中石炭系煤层发育不健全，不具备可采性，故不作为勘探对象；二叠系山西组、石盒子组共含有6个煤组，首采煤层为石盒子组8#煤层。此外从构造上分析，青山矿主体构造形态为断块向西倾斜的单斜构造，地层倾角介于25°～35°之间，断层发育较为完善，不仅有众多零星分布的中小断层，还有许多大型断层，整体为中等复杂构造。

2.2地震地质条件

a)地表地震条件。青山煤矿属于全隐蔽性矿井，新生代松散层厚度为300m～400m。整体地势较为平坦，局部呈现东高西低。矿井北一采区内有地表河流经过，河面宽度50m～100m，河岸东侧密集分布有大量村庄；南二、南四采区地表条件相交北一采区地表条件良好，不存在河流[4]；b)浅层地震条件。青山矿潜水面比较稳定，厚度一般介于3m～6m，潜水面之下以粉砂和粘土互层为主，具备良好的地震勘探作业条件；河流两岸激发层多为淤泥，选用12m井深可获取优良的地震记录数据；c)深层地震条件。青山矿所在地区隶属华北型晚古生代含煤盆地，二叠系煤层沉积稳定，沿煤层分层明显，有较大的波阻抗差，能够轻易获得煤层反射波。依据钻探结果与人工分析，深部地层反射波发育良好，存在多组反射波，其中对应8#煤层反射波连续性强、波形稳定，表明深层地震地质条件优良。

3地层勘探方法与成果

3.1施工方法

三维地震勘探野外作业选用标准三维观测系统，在北一和南二采区一共布置25束地震勘探线、130条测波线和260条炮线，施工中以束为单位进行。每束探测线与上一束探测线有3条接收线重合，此外每束探测线还有8条48道的测线，测线间距40m、道距10m，选用单边依次放炮法。需注意的是，当线束遭遇河流或村庄时，则应换用针对性的特殊观测系统施工[5]。

3.2地震资料处理

依照青山矿地质条件及地震勘探目的，在处理三维地震数据时，应对主要施工环节采取多次反复测试，以保障选出最适当的处理工艺流程，以便能够得到最科学、合理的处理参数。在实际测量中，三个采区的地震资料记录质量均十分优秀，不仅分辨率和信噪比高，且反射波波组丰富，层层理清晰，具备连续性好、能量强等优点。不过受探测地区地表障碍物偏多的影响，数据采集时使用了针对性的特殊观测系统，导致部分地段存在较严重的丢道现象，致使有效波连续性降低，数据处理难度加大。针对这一情况，可在数据处理时使用全排列线性动校正法处理剖面，以便从噪音中提取出有效信号，从而验证几何定义的正确性，实现防范野外数据采集排列位置错误等情况。对于大炮检距现象，可通过地表一致性振幅补偿法进行弥补，实现对地震波的时间补偿和能量补偿，避免大炮检距消耗有效波能量。对于覆盖次数不平均的问题，可通过保持三维振幅叠加的方法，消除覆盖次数不平均引起的叠加到能量差异。针对有河流经过的地段，数据信噪比偏低的问题，可通过野外静校正、二次剩余静校正和三次速度分析、三次静校正等方法予以解决。整个过程如图1所示。

3.3地震资料解释

采用水平切片解释与垂直剖面解释相结合、机器解释与人工解释相结合、地震规律验证与地震资料解释相结合的手段，通过研究过去二维地震资料和最新钻探资料，对反射波所对应的地质层位加以判定。针对不同三维垂直剖面的对比解释则借助反射波多波组与强相位对比分析的方式进行分析。依据井下构造的复杂性，针对性地选取部分主干剖面，依据由纵到横、由剖到平、由稀到密、由平面到空间的原则开展多次繁复解释研究。在水平切片上，同相轴的强度体现了反射波的强度；同相轴宽度则同地层倾斜度及地震波频率存在联系。通过理论研究显示，水平切片对小断层有一定的放大效果，小断层分辨率往往是同水平垂直剖面的5倍以上。借由研究水平切片，能够对断层组合的合理与否进行判定，并分析出小断层的具体发展规律。人机交互系统可实现随时调用所有地震三维数据，以便灵活地展示地层垂直剖面、水平切片一级立体图，并借助三维立体图掌握断层和构造空间演化规律。此外，人机交互系统还能够通过放大功能，方便人们了解构造的细节变化，以便人们自空间的角度实现对构造的全面解释，进而判定已有构造解释方案的合理性。断层解释一直是三维地震勘探的核心目标之一，其精度高低主要决定于断点组合及断点解释的正确性。一般而言，多通过地震时间剖面上反射波同相轴的分叉合并、错断、扭曲等实现判断断点，并通过水平时间切片对断点解释的正确性加以论证。

3.4地震勘探成果分析

此次三维地震勘探借由严密的野外数据采集、数据深度处理、详实的解释等，获得了下述几点成果：a)探明青山矿采区地层结构特征、构造变化特征、基岩起伏状态等；b)准确掌握8#煤层底板起伏状况、埋深、露头位置等；c)在各采区内8#煤层中落差大于5m的断层共计89条，其中修订原勘探报告断层30条，新发现断层59条；d)探采表明三维地震勘探断层的准确率在75%以上，其中落差高于20m的勘探准确率达85%以上，落差介于5m～10m之间的断层勘探准确率为66%，落差小于5m的勘探准确率为52%。

4结语

通过三维地震勘探技术有效探查了青山矿采区的地质情况，为后续掘进施工及生产的有效开展提供了可靠且有益的指导。实践结果充分证明三维地震勘探技术是一种简单、便捷、可靠、高效的地质勘探技术，不仅针对性强且勘探结果准确、可靠，对煤矿生产安全有重要作用。

参考文献：

［1］宋乾.三维地震勘探技术在吕梁矿区的应用［D］.太原：太原理工大学，2013.

［2］冉志杰，杨歧焱，翟星，等.浅层地震勘探在地下采空区探测中的应用［J］.勘察科学技术，2013(2)：56-60.

［3］李延申，关英斌，李晓琴，等.三维地震勘探技术在单侯井田中的应用［J］.煤炭与化工，2013(7)：50-53.

［4］李文良，于政秀.三维地震勘探技术在地质补充勘探中的应用［J］.中国矿山工程，2010(2)：39-41.

地震勘探原理范文篇7

（中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安710077）

【摘要】本文针对煤矿应用三维地震勘探成果的现状，提出了在探采对比分析的基础上，采用有针对性的技术措施进行地震资料的精细解释工作。应用济宁某矿的三维地震老资料作为实例，阐述了基于探采对比分析的三维地震资料精细解释的方法，验证结果表明该技术能有效提高煤矿采区三维地震资料的解释精度。

关键词探采对比；三维地震；精细解释

作者简介：田根国（1980—），男，工程师，河北平泉人，2005年毕业于西安科技大学地质专业，现在中煤科工集团西安研究院有限公司从事地震勘探工作。

0引言

目前，在地震地质条件较好的地区（如淮南、永城、兖州、晋城、邢台、焦作等），煤矿采区三维地震勘探能够查明煤层赋存形态、落差大于5m的断层、直径大于20m的陷落柱及采空区、预测煤层厚度变化趋势等地质问题，该技术已经成为煤矿采区构造勘探的主要手段。从1994年起，煤矿采区三维地震勘探技术的应用领域已经从平原地区拓展到包括山区、丘陵、戈壁、沙漠、海上、黄土塬等复杂条件区域。地震勘探成果为建设高产高效矿井提供了有效的地质保障，获得了巨大的经济和社会效益。从多个矿区的三维地震效果统计看，三维地震勘探的构造解释成果与煤矿生产要求的控制精度还不相适应。主要表现在：在地震地质条件较好的区域，落差大于5m的断层经常遗漏，落差小于5m的断层在常规地震数据中没有显示或显示不清；对于落差10m以上断层的解释也经常出现偏差；相距较近的断层不能有效分辨；陷落柱、采空区、煤层变薄冲刷带等地质异常体的解释存在多解性、准确率不高。在不可能再次大量投入勘探费用的前提下，多数矿井试图采用三维地震资料精细解释技术来提高三维地震资料的解释精度，要进行精细解释，首先应进行探采对比分析。再根据分析的结论，采用针对性的措施来提高三维地震勘探成果的精度，本文以济宁三号煤矿某采区三维地震勘探精细解释为例，来进行基于探采对比分析的三维地震资料精细解释的研究工作。

1概况

1.1地质概况

地震测区内地表条件复杂：河流横穿测区中部，河水面宽120m，局部宽至260m，水体水深2~3m；在河流附近鱼塘连片大范围分布在测区中部，其余区域内村庄密集、村庄及河流面积占地震测区总面积的四分之一左右。地震野外施工过程中需要采用大量的变观。

采区含煤地层为上石炭统太原组和下二迭统山西组，含主要可采煤层有3层：3上#、3下#、16上#煤层。3上#煤层全区发育，厚度0～5.80m，平均厚约1.8m，埋藏深度700m~800m，局部冲刷缺失；3下#煤层全区发育，厚度0～9.69m，平均约5.04m，个别地段出现冲刷现象；16上#煤层平均厚度1.17m，因3上#、3下#两煤层厚度大，是先期开采的主要对象。3上#煤层与3下#煤层间平均距32.54m。区内断裂以受区域性断裂控制的南北向断裂为主，褶曲形态以宽缓褶皱为主，煤层为走向近南北至北西向的宽缓向斜。

1.2原报告内的资料质量评价

采区内合计完成生产物理点5698个，其中，甲级记录4248张，甲级率74.5%，乙级记录1450张，乙级率25.5%，成品合格率100%。评价时间剖面346．32km，其中Ⅰ类剖面284.43km，占82.13%，Ⅱ类剖面61.89km，占17.87%，无Ⅲ类时间剖面。以上数据均满足《煤炭煤层气地震勘探规范》的要求。

1.3原三维地震勘探地质成果

原三维地震勘探结合钻孔资料解释了5m以上的断层，并对3#煤层3～5m的断层或断点进行了解释；同时对3上#、3下#、煤层的厚度变化趋势进行了预测。共解释断层46条，其中正断层45条，逆断层1条，4个孤立断点(3上#煤层2个，3下#煤层2个)。3上#煤层解释断层40条，3上#煤层解释断层46条。落差大于10m的断层有8条；落差大于等于5m（不包含落差大于10m的断层）的断层11条；落差小于5m的断层26条。

2探采对比分析

2.1验证情况

采区的三维地震勘探报告于2005年8月提交给矿方，2010年6月采掘巷道开始进入本采区。采掘资料显示，原三维地震勘探报告成果不能满足指导生产的需要，2011年10月矿方委托西安研究院对采区三维地震资料进行精细处理与解释。

采区三维地震勘探区已有采掘活动的区域有：183上05工作面（图1），从图可以看出工作面揭露的具体情况如下：

（1）在工作面揭露区域，巷道揭露的煤层变薄点两处（图中青色位置），但地震资料没有解释出来。

（2）在工作面揭露区域，地震资料解释落差3m左右的断层4条（KF1822、KF1827、KF1839、KF1840）、落差10m左右的断层1条（KF1820_1）。而巷道在此区域揭露了20条落差小于3m的断层，在这些断层中只有揭露的Fr34断层与KF1822断层的位置与倾向基本一致。也就是说，落差小于3m的断层，地震资料解释准确率较低，对于落差5m以上的断层，从工作面揭露情况看，准确率不能判断。

（3）煤层底板标高误差西北部的巷道处为最大（约30m），东南部的巷道揭露的底板标高误差约为5m左右。

图1采区工作面布置示意图

2.2探采对比分析

对比采掘资料、钻孔资料与原三维地震解释成果，认为原三维地震报告中存在问题的原因如下：（1）受地质条件的影响，地震资料的主频较低，频带较窄，难以分辨落差小于5m的断层；（2）地震时间剖面的信噪比较低，这可能是资料处理过程中，野外炮点变观较多，炮点的准确归位问题没有完全解决，静校正问题没有解决好所引起的；（3）煤层底板标高误差较大的原因，可能是速度分析网度较大、偏移速度选择不合适所引起的；（4）煤层冲刷带没有解释出来的原因是：资料解释过程中解释网度过大，解释方法单一、基本只依靠时间属性来解释断层，而没有充分利用其他属性进行煤层厚度变化趋势解释。

2.3精细解释应对措施

根据探测分析的结果，依据原三维地震勘探存在的不足，本次精细解释采用了如下措施：（1）对资料进行重新处理，解决好炮检点重新定位问题，资料处理中，做好野外静校正工作；（2）做好反褶积工作，提高地震资料的分辨率；（3）精选速度，确保资料准确成像；（4）资料解释中做到每一条剖面都解释，充分利用属性技术进行解释。

3基于探采对比分析的精细解释工作重点

3.1空间属性的定义

检波点和炮点的位置准确与否，是能否获得高精度处理结果的基础。二次资料处理中空间属性定义好以后，利用处理系统中的观测系统质量检查模块对定义位置偏离实际位置的炮点进行校正，累计发现200个炮点（占总炮点的3.5%）的实际位置与原定义的位置不一致，这些炮点多位于障碍物附近。

3.2静校正

测区地势相对平坦，原资料处理过程中认为这样的地形条件下可以不进行野外静校正工作，二次资料处理过程中采用折射静校方法对原始地震记录进行了野外静校正。与原三维地震勘探资料相比较，新处理的三维地震勘探时间剖面更加光滑，连续性更强、浅层的性噪比更高（见图2）。分析认为：新处理的资料品质提高的因素是虽然地表平坦，但低降速带的厚度可能存在变化，野外静校正消除了这部分影响。

3.3反褶积

为了消除大地的滤波作用，拓宽频带，压缩地震子波，提高地震资料的纵向分辨率，经测试对比后，选择了地表一致性预测反褶积。这种反褶积方法是基于地震子波可以被分解为共炮点、共接收点、共偏移距、共反射点等多种成分的思想，它不仅能压缩地震子波，而且能进一步消除地表条件的变化对地震波的振幅特性和相位特性的影响，同时对多次波也有压制作用。经过反褶积后，地震资料的主频、有效波频带宽度均得到提高（图3）。

3.4速度选择

常速扫描求取叠加速度的方法是由小到大，按间隔给定速度值，做每一个速度值的叠加剖面并按一定顺序排列起来，比较分析某一速度的迭加剖面来求取速度。该方法的优点精度高。在该区进行了三次速度分析，应用第三次速度分析的速度体进行最终叠加，得到最终叠加剖面。合理的偏移速度得到的时间剖面构造现象明显、断点干脆，反射波分辨率、信噪比高，见图4，图4（a）的方框部分与图4（b）方框部分对比，显示了新处理时间剖面的合理性与准确性。

3.4属性解释技术

目的层中构造的存在，势必造成目的层与围岩的物性差异，这种差异可能体现在地震波至时间、频率、振幅、相位差异。故计算、研究包含目的层在内的一定厚度（时间剖面上显示为时间）“层”的各种层地震属性，可能有助于发现小的构造与地质异常体。我们计算了20种层属性，其中振幅属性、能量属性均对煤层厚度的变化显示效果较好。图5为3上煤层反射波最大均方根振幅属性平面图，图中黑色的区域代表煤层变薄范围，白色区域代表煤层厚度大于3m的区域，灰色区域代表煤层大于1m而小于3m。

4精细处理解释地质成果及验证情况

4.1精细处理解释地质成果

经过精细处理解释后，查明了3上、3下煤层的起伏形态和次一级褶曲的发育情况；解释了落差大于5m的断层，并落差3m～5m的断层或断点进行了解释；同时对3上、3下、煤层的厚度变化趋势进行了预测。共解释断层23条，解释小断层密集带3个，解释煤层缺失带1个，煤层变薄带冲刷3个。与原三维地震解释成果相比较：基本一致的断层1条，修正断层20条，否定断层25条，新发现断层2条，新解释小断层密集带3个；新解释煤层缺失带1个、煤层变薄带冲刷5个。

4.2验证情况

经过精细处理与解释后，183上05工作面揭露的3条断层与解释情况相符合，但断层的平面位置误差分别为20m、17m、11m。矿方对煤层缺失区进行了地面钻探验证，钻孔资料显示，新解释的煤层缺失带存在。5条巷道采掘资料验证了1个煤层煤层变薄冲刷带、1条巷道验证了1个小断层密集带，验证的煤层变薄冲刷带边界误差分别为5m、8m、14m、18m、27m，（下转第394页）（上接第391页）平均边界误差为14.4m，满足异常边界误差不大于20m的地质要求。

5结论

探采对比分析是三维地震资料精细处理与解释的基础，探采对比分析能够找出原三维地震资料处理与解释过程中存在的问题，根据存在的问题，采取有效的针对性措施，能够改善地震资料的处理解释效果。在三维地震原始资料质量较高的区域，精细处理与解释技术能够有效提高地震勘探的精度。

参考文献

［1］程建远，等.三维地震资料的精细解释技术[J].煤田地质与勘探，2002(6)．

地震勘探原理范文篇8

地震勘探仪升级换代的启示

1)社会发展对能源的巨大需求是地震勘探仪升级换代的直接推动力。从18世纪英国工业革命开始,人类对能源的依赖越来越大。特别是从20世纪50年代开始,西方发达国家相继进入高度工业化阶段,世界能源消耗量猛增。在1950—1980年期间,世界能源消耗量从25亿t增长至100亿t标准煤;随着发展中国家的兴起,世界能源消费量出现了再一次迅猛增长,到2000年能源消耗量超过了200亿t标准煤;近10年来,许多发展中国家正处于城市化和工业化的进程中,世界能源消费量还在持续增长[16]。据英国BP公司2011年的能源统计:2010年非经合组织国家一次能源消费比2000年高出了63%,未来20年世界能源消费量还会增长40%。地球作为人类赖以生存和发展的物质源泉,满足了社会发展进步对能源的需求,从1926年在美国奥克拉荷马洲的沉积盆地上根据反射地震记录解释布置的钻孔第1次打出工业油流之日起,地震勘探技术就以其独有的技术优势在地下煤炭、石油与天然气资源的探测中发挥着不可替代的作用,且随着探测深度的增加、勘探难度的加大,推动了地震勘探技术从仪器装备、处理软件和解释方法上不断发展,以满足提高勘探精度和作业效率的要求。2)地震勘探方法技术的进步对地震仪更新提出了更高要求。20世纪50年代,地震勘探方法中多次覆盖技术的萌芽和出现,促进了光点记录地震仪被模拟磁带记录地震仪所取代;60年代,反褶积技术和速度滤波技术的提出,数字地震仪迅速替代了模拟磁带记录地震仪,而在70年代提出的三维地震勘探技术,对地震仪的带道能力有更高的要求,多道遥测数字地震仪应运而生;至90年代高精度三维地震勘探技术要求仪器必须解决高频信号的瓶颈问题,全数字遥测地震仪开始出现;高密度全数字三维地震勘探概念的提出,成为万道地震仪面世的第一推手[17]。随着多分量地震勘探技术、时移地震技术的不断推广应用,以解决复杂地区的勘探问题及提高油藏采收率[18],今后地震勘探技术对地震仪器高精度、轻便性、灵活性等方面将提出了新的要求。3)电子技术的进步给地震仪升级带来了发展机遇。生产需求是地震勘探仪升级改造的内在动力,而数学、物理、计算机、电子、信息、新材料和新工艺等相关学科的发展和进步,则是地震勘探仪发展的内在动力。伴随着电子技术从电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路到超大规模集成电路以及MEMS、FPGA(Field-ProgrammableGateArray)等技术发展,地震仪器一直朝着体积小、质量小、功耗低、功能强、高可靠性、便携性等方向发展。近年来,纳米电子技术发展迅速,电子器件面临新的变革,纳电子器件的体积功耗比硅电子器件小几个数量级。2011年4月,美国匹兹堡大学制造出核心组件直径只有1.5nm的超小型单电子管,预示着高密度超大规模纳米集成电路和纳米计算机的诞生已经成为可能[19-20],预计未来的地震仪也将随着纳米技术的发展进入一个全数字纳米地震仪时代。

我国地震仪器的发展方向

在新一轮的资源勘探中,地震勘探技术不可避免地将会遇到来自更大深度、更加隐蔽、勘探难度更大的复杂地质目标的挑战,地震勘探将会更多地深入到复杂的山地、沙漠、戈壁、煤矿井下、无人区甚至深海等开展工作[21-22]。面对众多的、恶劣的勘探条件,对新型地震勘探仪的设计和制造提出了更高的要求,而这一切也必将成为地震仪不断更新换代的内在动力。在内外动力的驱动下,预计国内地震仪会朝着以下2个方面发展。1)超万道国产化大型地震仪将逐渐得到推广应用。2011年12月,李庆忠院士指出目前国内几乎所有地震仪都是外国制造的[23]。国内生产的地震仪器大多为集中式的小型工程地震仪,仅适合于浅层地震反射法和折射法勘探,如重庆地质仪器厂的高分辨率(浅层)地震仪DZQ48/24/12、西安石油厂的工程地震仪GDZ24/48及骄鹏集团的SE2404PLUS综合工程探测仪等,其最大带道能力为48道[24]。“十一五”期间,我国将大型地震勘探仪研制列为重大专项的攻关项目,投资1.2亿元,已于2010年推出了ES109大型地震数据采集记录系统,其整体性能达到国际先进水平,从此结束了地震勘探仪一直依赖进口的被动局面,该仪器有待于通过大量的工程实践加以完善、尽快定型,以投入产品化、工业化的生产和应用。另外,2010年东方物探公司与ION公司合资成立了INOVA(英洛瓦)物探公司,标志着我国地震仪制造技术与世界先进技术的融合越来越紧密。预计万道地震仪将逐步在石油天然气与煤炭资源的精细勘探中得到进一步的推广应用。2)节点式多道遥测地震仪将成为赶超国外先进地震仪器的突破口。基于节点式的单站、单道、存储式/无线数据传输等特点设计的地震仪,今后将会更加广泛地用于天然地震监测、OBC地震、煤矿井下地震勘探、微震监测、时移地震等多个特殊领域中,该类仪器由于没有传统地震仪的主机、干线等而显得十分轻便,适于在各种复杂条件下使用,几乎能够适应任何复杂的观测系统要求,且具有极高的施工效率。以前,在大型地震仪器的设计与生产过程中,由于采用的元器件品种繁多、系统复杂等原因,国内生产的地震仪通常存在整体稳定性欠佳等缺点;而基于节点式的地震仪器,从设计、施工理念上摆脱了传统束缚,采用基于MEMS的传感器、FPGA数字电路设计等,极大地降低了地震仪设计与制造的复杂性。

地震勘探原理范文1篇9

[关键词]煤田勘探地质勘查

中图分类号：F407.1文献标识码：A文章编号：1009-914X（2015）19-0251-01

煤田地质勘探是研究煤田周围的地质环境、煤层地质条件和研究煤层水文地质特征的理论与方法。煤田地质勘探包括煤田普查和煤田勘探两部分。煤田勘探是对初步确定具有开发价值的煤床，为了在开采过程中为确切保证煤储量的经济价值或保证煤矿的持续生产，而进行的水文、地质、经济研究和调查工作。本文对煤田勘探作为主要研究对象。

1煤田勘探的技术条件

1.1水文地质条件

首先，我们要了解煤田储藏的自然地理情况。煤矿大部分储藏在平原和低山丘陵区，总体呈现南部高，北部低，纵向分布的沟系较发育，地表水沿南部分水岭汇入冲沟，然后由北西向主冲沟向北流出矿区。

其次，掌握煤矿岩层的含水特征。按岩层含水介质及富水性不同，煤矿可分为五个含水层：第四系孔隙含水层、基岩风化裂隙带含水层、断裂带含水层、老窿含水层、基岩隔水层。其中第四系残坡积层、基岩风化带裂隙均属弱含水层，对矿床充水影响很小；断裂带（层间破水带）含水层，多为闭合面，亦属相对较弱含水层，导水性中等，对矿坑充水有一定影响；矿区基岩为煤系碎屑岩，致密坚硬，是区内良好的隔水尾局部裂隙发育，含少量裂隙水，但隔水性能仍较好，可以阻挡地下水和地表水进入矿坑。

再次，摸清地下水的补给、迳流和排泄条件区。煤矿矿区内属潮湿多雨型气候，植被发育，丰富的大气降水渗入第四系及基岩风化带转为地下水，并从高处往低处迳流。迳流途中，：―部分排泄出地表，另一部分通过断裂带或层间破碎带渗入地下深部，形成了断裂带裂隙水，或渗入老窿中形成地下水体。其相互沟通，对矿床的开采有一定影响，尤其老窿地下水体对矿床开采构成一定的威胁。因为煤矿附近无大的地表水体存在，所以煤矿与地表水体联系不紧密；但与浅部老窿水联系密切。矿区老窿分布于地表至采空区范围内，且老窿不断接受地表水补给，又与断裂联系较密切，是煤矿开采过程中充水的主要原因。

最后，制定煤矿矿坑的涌水量排放计划。如果煤矿矿区矿坑正常涌水量4.3m3/h，雨季为8.2m3/h。矿山提供矿井正常涌水量为3.0m3/h，最大涌水量为6.6m3/h，矿井应该采用二级排水：分牛173m、十107m两个水平用15kw潜泵逐级抽排，矿坑水从高处流向低处，然后自然汇聚到位于各水平最低处的水仓，煤田矿井在排水时，抽水至主斜井口的地面排水沟，随排水沟排出矿区。

1.2工程地质条件

根据煤矿区内务岩石的风化程度不同、裂隙发育程度以及主要的岩石抗压强度将矿区内岩石划分为三个工程地质岩组。即：

（1）松散软弱型岩层

松散软弱型岩层分为第四系残坡积层、冲积层、强风化岩石层等，该岩组岩石结构松散、稳定性差，但距煤层远对矿床开采影响较小。

（2）半坚硬型岩层

半坚硬型岩层主要为断裂带中碎裂岩层、角砾岩层、泥岩等，该岩组稳定性相对较差，对矿床开采有一定影响。

（3）坚硬型岩层

坚硬型岩层包括砂岩、粉砂岩和部分泥岩，岩石结构致密坚硬，稳固性好，对矿床开采有较好的保护作用。

2煤田勘探的技术应用

煤田勘探技术是在煤田勘探过程中运用的主要技术。其目的是为了探明煤矿整体的形状、规模；深度和储藏量。随着煤矿地质勘察技术的进步，我国的煤矿地质勘探工作也在不断发展。煤矿地质勘探主要策略是物探先行，钻探与物探相结合的策略。对于煤田勘探的技术包括：地震法煤田勘探、重力法煤田勘探、电化学煤田勘探、磁瞬间煤田勘探。

2.1地震法煤田勘探

地震法煤田勘探是利用煤田岩石的弹性和密度的不同，通过地面人工激发的震波来进行观测和分析的过程，由此来推断地下岩层的分布隋况和形态的地球物理勘探方法。地震法煤田勘探的原理是以人工方法在地表激发人工震波，人工震波在向下传播时，假如遇有性质不同介质的岩层分界面，就会发生折射或者反射，运用检波器接收这种人工震波。地面通过收到的人工地震信号来分析推断地下岩层的分布情况和形状。地震法煤田勘探是目前煤田勘探煤炭资源的重要手段。在煤田和地质勘察、区域地质研究和地壳研究等方面，地震法煤田勘探也得到广泛应用。对于在煤田埋藏深度仅为160～700米的浅煤层，一般不超过800米的范围内的煤层，我们可以采用地面地震法煤田勘探技术。对于煤田深部，我们可以采用矿井地震勘探技术。而矿井地震勘探技术又包括井巷二维地震勘探技术、震波超前探测、瑞利波勘探技术、槽波勘探技术等等。

2.2重力法煤田勘探

地质勘查技术中的重力勘查或重力法煤田勘探，主要是通过反映煤田地下岩层密度横向的重力差异和变化，用以提供煤田构造和煤矿储量等地质信息，进而作出定件、定量的解释推断。这种在地表上引起的重力变化，称之为重力失常；其规模、形状和强度，取决于具有密度差的物体大小，形状及深度。重力法可应用于煤田的地下水勘查和煤层区域及环境调查等领域。但是需要采用灵敏度高、精度高、适合复杂工作环境的专门仪器进行数据采集。

2.3电化学煤田勘探

电化学煤田勘探是通过地壳中煤炭或矿体的电磁学性质（例如矿体的导电性、导磁性、介电性）和矿体的电化学特性差异，我们根据人工电场与天然电场的区，掌握电磁场或电化学场的时间特征的观查和研究，由这些特征及其空间分布规律和时间特性的差异，研究人员可以推断煤田矿体或其他地质构造的大小、形状、位置、埋藏深度的物理参数等，从而达到煤田勘探的目的。电化学煤田勘探还有具用场源、装置形式多及应用范围广等特点。电化学煤田勘探充分利用煤田岩石的物理参数。寻找不同类型有用矿床和查明地质构造及解决地质问题的地球物理勘探方法。

2.4磁瞬间煤田勘探

磁瞬间煤田勘探技术在利用煤矿矿井瞬间电磁来进行非接触式探测的技术，属于时间域类型的煤田勘探技术。并下利用瞬间电磁探测时，其发射和接收回线边长需依据采掘空间断面的大小选择，可通过加大发射功率和接收回线匝数的方法增强二次场信号的强度，从而增大瞬变电磁法的顺层或垂直勘探深度。煤矿地质与煤田勘探技术必须紧密结合，这样才能很好的为煤矿采矿工作服务。

3影响煤田勘探地质条件的因素

影响煤田勘探地质条件的因素很多，如构造、水文、瓦斯、煤层顶底板条件等.其中构造因素是最主要的，构造裂隙发育带是水与瓦斯突出的危险带，―也是顶底板管理的重点地带.因此，查明煤层构造是本阶段的主要工作，主要勘查手段为二维地震勘探、电法勘探与钻孔控制.在充分占有地质资料的基础上，确定井田地质构造的分布规律，并结合其它地质条件（煤层、水文地质、瓦斯地质等）的分析研究成果。

（1）对于浅层煤田的采空区低界面，地质勘察工作无法精确圈出，只能根据煤田的具体情况宋判断。

（2）煤田在建井开采后在煤炭质量方面所做的工作较少，地质勘察技术在此方面论述不足。

（3）用地质勘察技术对煤田地质条件不但可以作定性分析外，还必须进行定量评价，因而要运用地面和地下的测试和理论计算方法，提供结论性意见和可靠的设计参数，供设计和建井的参考。

（4）研究地质勘察问题必须考虑它们与煤矿建设的关系及期目互影，还要预测将来的发展趋势，即煤田地质预测。

结语

地质勘探技术是准确地获取地表质资料的方法之一，而且通过地质勘探技术获取的岩状土样和做现场试验研究也是煤田地质研究的任务。煤矿企业一直把企业经济效益放在首位，今后煤矿企业必定需要更加准确的地质资料。为此，地质勘察技术将有更大的发展空间。由于煤田管理体制的国际接轨，地质勘察技术的发展，体制改革必将推动技术革新，为高新技术的应用提出更高要求和提供条件，所以应加强地质信息数字化采集装置的研究，提高煤矿地质勘察技术水平。

地震勘探原理范文篇10

1.1钻探工程

煤田普查与勘探工作中，钻探工程是极其重要的勘探技术手段在勘探阶段应用尤其普遍。钻探普查在老矿区的深部和表土覆盖很厚的平原地区是勘探中最重要的技术手段。地球物理勘探确定的和经过地质预测推定的含煤区都必须依靠钻探去圈定，揭露和验证。

1.2坑探工程

坑探工程包括探井、探槽、窑、巷的调查清理。坑探工程研究表土覆盖的含煤地层，进行煤质研究与煤层取样，了解煤层的产状要素以及地质构造等，在半暴露区及暴露区都是不可缺少的。少数资源缺乏而水文地质条件、地质构造及煤层变化又特别复杂的地区，为了保证建井及生产，将施工分为勘探井、生产巷道，边探测边开采。坑探工程一般都在地质填图前施工，便于进行地表地质研究与观察提高地质图的研究程度和测绘精度。

1.3遥感地质调查

遥感地质是研究地质科学的一种新兴手段，应用在遥感技术在地质中。遥感地质调查有以下几个特点：

①遥感技术在地质调查过程中的具体应用就是像片的判读。图像摆脱了过去那种繁琐劳动实现了编录的现代化资料传导、处理、解释、成图均自动化进行。实践证明可见光和多光谱卫星象片的判读航空像片在找矿标志、动态分析、地质构造、地质填图的研究是一种有效的技术手段；

②较少受交通和自然条件的限制，具有成本低、速度快、效果好、效率高等优点能快速完成地质调查和火山、地震区、高山和海洋的调查；

③获得无记录和感知的地质信息；

④比较全面的取得地质资料，扩展地质观察的连续性，点、线间的观察也很详细，克服地面视域阻隔和其它干扰;

⑤地下和地表一定深度的地质矿产情况能客观、准确、形象地得到了解。国际常用的遥感技术有：红外遥感、电视遥感、雷达遥感、多光谱遥感、全息摄影遥感、激光遥感、摄影遥感等。

1.4高分辨率数字地震勘探技术

经过计算机的数字处理技术利用数字方式记录质量的地震信号，获得高分辨率的地震勘探效果。高分辨率数字地震勘探技术1985年至今在地震补充勘探实践中和地质综合勘探中得到不断发展和完善。在国家“六五”科技攻关重点项目“数字地震勘探技术的研究与应用”的基础上逐步创新形成的高分辨率三维数字地震勘探技术实现了从模拟地震勘探到数字地震勘探的变革，数字处理获得高分辨率震勘探效果并以数字方式记录高质量的地震信号，包括在数据采集上采用准确点位(检波点、炮点)、合适的井深、两高(高频低截滤波、高频检波器)及四小(小组合基距、小采样间隔、小药量和小道距）;数据处理上强调精确的偏移和叠加、子波长度压缩及噪声衰减，最终获得宽带的高频信号、高信噪比，使得小型煤田构造异常凸显。高大容量高速计算机的发展使三维地震勘探技术得到了迅速发展。随着人们处理地震勘探数据的增多在待开发井田的业主和煤矿中三维地震勘探技术逐渐在煤田地质勘探中广泛应用，地震补充勘探可以查出规模较小的褶皱、异常体及断层，使设计部门能够及时调整井筒位置和生产能力、改变开拓方案，优化并修改设计，修改采区设计，调整矿井边界，修改巷道位置等，如摄氏度、工作位置及走向。这些成果避免了地质资料带来的直接经济损失并且保证了高效高产矿井的高质量高速建成。一场全国性的采区地震和地震补充勘探已经兴起，目前，该项技术被许多地方煤矿业和亏损煤矿及煤矿企业承认和采用，得到广泛承认。近年来，三维地震勘探技术的提出和发展很大程度上的提高了探测小构造的程度。都是因为大容量高速计算机的发展和用户要求的逐渐提高，人们对海量的地震勘探数据可以进行处理。二维转向三维的趋势已经不容置疑，一些待开发井田的业主或煤矿开始要求进行三维地震勘探工作，那些条件较好却较旱的矿区也大受益处。三维地震勘探技术通过增大卞频波来探测更小的断居、提高分辨率解释地震勘探成果、研究总结勘探方法、完善山区地震勘探方法、进一步拓宽和发展三维勘探技术，为煤炭生产用户服务。三维地震勘探由于技术成熟度低、成本高、工作量大等因素，通过推广约束反演的使用、模型技术的广泛使用、山区三维地震问题的解决、深度或代替时间域、体积解释技术、现场实时处理的应用、多道三维地震勘探技术的开发、横纵波联合勘探的推进等一系列方法得以逐步发展完善，进一步提高精度、降低成本、提高工作效率、最大限度满足用户需求。

1.5丰富煤田地质勘探技术的多样化

选用综合勘探技术是河南省煤矿勘探的发展方向，因为在平缓平原和低山丘陵区等地区，为了提供实效又经济的综合勘探方法，首先需要了解勘探区的基本形态和构造进行地面物探，再选择合理的钻探深度进行布孔。综合勘探技术使地质勘探技术多样化的目的在于提供详细的、实用的构造图和应力场资料来提高河南省煤田地质勘探技术，为煤田地质设计、施工和开采提供最佳的开采方法和施工方向。信息技术的快速发展和煤田地质勘探技术的信息化，是由于建设信息技术神经网络、多媒体、人工智能、大容量存储和并行分布式处理方式的高新技术，现已在煤田地质勘探中推广应用。将此推广人机对话方式分析、处理、解释用和显示大量的地质勘探数据到煤田地质勘探数据处理过程中，选择相关参数作预处理并提高勘探精度。

2结语

地震勘探原理范文1篇11

【关键词】发电厂；地基工程；岩土综合勘察技术；应用

中图分类号：F407文献标识码：A

近年来我国的工程建造技术得到了迅速的发展，但在工程实施过程中也出现了一些问题，因此突出了岩土勘察的重要性。目前，在进行岩土勘察过程中，传统的钻探已经不能够满足现代工程设计的需求，由此，岩土综合勘察技术被研发和使用，并且这些综合勘察技术具有勘察速度快、勘察的信息量较大、成本较低等优点。下面将结合实例对在某发电厂的地基工程中岩土综合勘察技术的应用进行探讨。

1.岩土综合勘察的必要性

在岩土工程勘察中，由于受勘探点的间距较大，因此采用传统的勘探技术时会受到这种间距的影响，将无法揭示勘探点间相关地质体的变化情况。若是在传统勘察方式的基础上再使用多种物探手段，就能够很好的揭示钻探点间地质体的分布变化情况，并且为钻探点外相关地层的“内连外推”提供依据，从而达到“点”、“线”、“面”结合的立体效果。这样，通过对岩土的综合勘察是相关建设单位掌握工程中的岩土性质、地质结构以及地下水位等情况，并且岩土勘察工作对整个工程有着重要的指导作用，在岩土工程勘察中合理的使用岩土勘察技术能够使岩土勘察工作更加精确顺利的完成，进而提高工程建设的社会效益和经济效益。

2.工程概况

此工程是某地新建发电厂工程，在工程施工前需要对此发电厂的地基的岩土层进行勘察。首先根据设计要求采用常规钻探和原位测试方式对此拟建场地的底层结构和持力层情况进行初步勘察。此场地桩基持力层是碎卵石层，其深度在45m左右。此场地的地质条件从上向下依此是杂填土、淤泥、细中砂、淤泥夹砂、粉质粘土、(含砾)细中砂、淤泥质土互层、碎卵石、强风化岩等。细中砂与淤泥夹砂、(含砾)细中砂砾岩与碎卵石、碎卵石与其下伏风化岩等之间均存在较大的波阻抗差异(密度和速度差异)及电阻率差异。而这些地质层之间波阻差异会在其分界面产生地震波的反射和折射，这样便给浅层地震发生波法提供了必要的地震地质分析条件；而地质层之间的电阻率差异为我们勘察该场地的物理地质情况提供了条件。

3.综合物探勘察技术

针对本工程在基本的钻探勘察后，我们采用综合物探勘察技术，其中用到的物探勘察技术包含横波反射法和高密度电阻率发两种。下面将对这两种技术进行具体探讨。

3.1横波反射法。

3.1.1横波反射法的工作原理。浅层地震横波反射其工作原理是利用了地下介质波阻抗差异来解决地质问题的。地震波通过地下介质进行传播，在此波传播的过程中当传播介质遇到波阻抗明显差异的界面时就还发生反射现象，同时我们利用提前安装的地表检波器来接受反射的波信号，通过检波器对此反射信号的计算分析和反射波的振幅、相位的时空特性推断地下层构造。并且这种横波受到的转换波的干扰相对较小，波速较低，因此每次反射波在垂直方向的分别率较高。

3.1.2勘察结果分析。在此次物探横波反射法进行勘察是采用了多次CDP覆盖技术，接收道数12道，道距2m，炮间距2m，偏移距4m，覆盖次数6次。在图1为E线偏移距2m的展开排列实测地震记录(24道)，从图中勘察的结果可以看出此场地的地质层中，横波在淤泥（质土）夹砂、(含砾)细中砂、碎卵石及风化岩层面上均反发生反射，并且在这些反射波中只有风化岩的反射波能量较弱外，其他处的反射波能量都很强，并且表现出明显的反射同相轴。图2为E线反射数据经过处理后的反射时间剖面图，从图上可看出，同相轴T1、T2、T3及T4分别反映淤泥质土夹砂、(含砾)细中砂、碎卵石及风化岩层面。

图1实测地震记录

图2E线横波反射时间剖面图

3.2高密度电阻率法。

3.2.1高密度电阻率法的工作原理。此方法是一种新型的物探方法，它是在电法的基础上演化而来的，它的工作原理和常规的电法是相同的，工作原理是以岩土介质的导电性差异为基础，人为对其施加电场，然后对地下传导电流的变化规律进行研究。

这种电阻率探测方法，利用供电电机向地下传输直流电流，建立电场，通过改变供电(A、B极)、测量装置(M、N极)的排列、大小和相对位置的改变来改变电流在地下的分布情况，由此来测量地下电场的变化，这样便能够推断地层电阻率深度的变化情况，进而达到测深的目的。

3.2.2勘察结果分析。此次物探高密度电阻率法在勘察时采用的是单个排列电极，共计使用了60根这样的电极，且每根电极之间的距离为3m，在勘察时的数据采集时使用的是二级装置。图3为试验数据经过地形校正的反演成果―视电阻率等值线图。从图中可以得此勘察场地的土质层为典型层状或是视层状分布，并且地层中的视电阻率随深度的变化而呈现出“低―高―低―高”变化，总体可将他们分为四层。然后我们在结合之前钻探勘察的资料来分析，此场地的浅部的低阻层反映杂填土下的淤泥质土;其下伏高阻层反映细中砂;中部的低阻层反映淤泥(质土)夹砂、(含砾)细中砂及碎卵石;下部的高阻层反应风化岩。经过与钻探勘察资料对比分析，得出在此地质层中在饱和水的作用下，地质层的淤泥夹砂之间存在很小的电阻率差异，且两者的电性界面模糊，而此地质层中的其他层面电阻断面反映出良好的情况。

图3E线高密度电法视电阻率等值线断面图

工程实践表明:高密度电阻率法对追踪风化岩等界面效果良好，但对碎卵石层面的追踪推断效果不明显;浅层地震横波反射法对碎卵石层面的追踪解译效果最好。

4.结束语

通过这两种物探方法与钻探方法对地下岩土层和不良地质体物性差异的综合对比，相互佐证，基本查明了测区内主要岩土层的分布情况，追踪并查清了碎卵石持力层面的起伏变化情况。实现了发电厂工程进行岩土勘察的目的，并为发电厂的基础工程设计提供了很好的指导和工程建设的有效参考数据。

参考文献

[1]杨丽.浅谈建筑工程中对软土地基的勘察及处理技术[J].科技致富向导.2013(18).

地震勘探原理范文篇12

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）-0093-03

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。该次勘探区为空白区，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（D2s）、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（J2x）、第三系乌伦古河组（E2-3w）、第四系上更新统全新统（Q3-4apdl）[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。主要构造方向为NEE-SWW，即近EW向[2]。

该次勘探区位于准噶尔盆地的西北部。地势西高东低，北高南低，由西向东呈阶梯状倾斜，海拔高程770～1105m，最大高差335m，西部为萨吾尔山，中部为洪积-冲积平原。地表为草场，有利于干扰波的压制，但表层土壤含水量低，对激发地震波有吸收作用，能量衰减严重。因此该区表、浅层地震地质条件较复杂。该区含煤地层为石炭系和侏罗系，组成以凝灰岩，凝灰角砾岩，砂岩为主，岩层之间物性差异小，不利于层间反射波的发育；对煤层而言，虽与围岩物性差异大，但由于煤层地层倾角较大，且煤层普遍发育较薄，全区较难形成反射波。因此该区中、深层地震地质条件差。

2主要技术措施

2.1数据采集措施

（1）合理的观测系统选择是高精度的资料采集与处理的基础，试验工作是基础中的基础。全区选择了3个试验点，共完成试验物理点66个。通过试验结果确定了二维直线观测系统，观测系统主要参数为：接收道数为96道，接收道距10m，接收线距20m，炮排距20m，覆盖次数24次。因为设备道数可以布满整条勘探线，所以在实际施工过程中，采用全排列接收，增加覆盖次数，大大提高了单炮资料的质量，见图1。

（2）勘探区为草场，高差很小，根据这一特点选用了可控震源激发方式。在单一因素变化的情况下，分别对震源的台数、驱动电平、扫描长度、振动次数和扫描方式进行试验，通过对比发现：震源2台，驱动电平80%，扫描长度14s，扫描方式为线性升频20～120Hz，震动5次，能取得较好的资料，见图1。

（3）为提高地震资料的分辨率，数据录制参数上采用宽频带接收，最大限度地保留反射信号中的高频成分。检波器全部挖坑埋置，通过现场资料可以看出这种方式可以有效地压制风的干扰。

2.2资料处理措施

（1）地震资料数据处理是地震勘探工程的一个重要环节，合理的处理流程和参数能够将已有野外数据所包含的有用信息完整地展现给资料解释人员，提高解释精度。地震数据处理的主要特点是数据量大、计算量大。在该次二维地震勘探资料处理过程中，结合已有地质资料和对勘探区的认识，坚持以高保真为处理目标，采用保幅处理技术。因此，在处理过程中，处理流程和参数的选用应该符合该区资料的特点。该次处理使用法国CGG公司的GeovectorPlus6200地震数据处理软件以及折射静校正软件进行处理，针对该次勘探的地质任务及资料特点，在处理流程和参数的设计时，进行了大量试验，反复对比处理结果，最终保证了处理效果达到最佳。

（2）将资料处理工作分为试验处理和批量处理两个阶段。试验处理是要认真做好处理流程及参数测试工作，根据试验处理确定的流程及参数对全区做批量处理，进行多次速度分析，提高叠加成像质量。参数试验工作是资料处理的第一阶段，在充分了解原始资料的基础上，按照地质任务、处理目标与处理要求，设计处理流程，测试处理参数，通过试处理结果的对比论证，确定了适合该区特点的处理流程。

（3）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，见图2、图3。

2.3资料解释措施

（1）找煤过程中的地震勘探技术在资料解释中最重要的就是如何确定反射波的层位。该次地震勘探在解释中主要依据为区内1：20万地质图填图与邻近区域的地质勘查报告。在充分分析以上资料和地震资料的基础上，初步确定了反射波的地质层位。

（2）以垂直剖面解释为主，水平切片为辅，再配合其它方法，使资料解释更精细、更准确。

（3）在资料解释过程中综合分析地质资料，了解地层间的沉积关系，如不整合等。综合对比分析，并充分发挥地震剖面连续直观性较强的优势，通观整条测线，首先确定大套地层的剖面特征，再有针对性的研究各个反射波组的特征以及相互关系等，掌握剖面结构，研究规律性的地质构造特征。同时与甲方地质人员密切配合、相互沟通，使地质成果符合邻区已知资料的构造规律[3]。

（4）该区的地震测网的网度较大（密度较疏），相邻测线之间的地质情况一般变化较大。但是标准反射波的特征，构造形态等，在相交测线之间都有一定的相似之处。通过相交剖面的交点闭合，可以将各个剖面统一起来，但由于网度太大，不能进行大距离推断。

3地质成果

该次二维地震勘探共完成物理点5141个，完成了合同规定的工作量。按照国家煤炭工业局2000年12月颁发的《煤炭煤层气地震勘探规范》，对原始记录进行分级检验，试验记录全部合格。甲级品3187个，占62.80%；乙级品1888个，占37.20%；废品0个，质量满足规范要求。随后通过静校正、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。再经过精细的资料解释，取得了丰富的地质成果。

（1）初步了解了覆盖层厚度的变化情况。

（2）初步了解了勘查区构造轮廓。

（3）预测了区内可能赋存煤层的范围。

（4）依据所预测煤层范围提供了找煤孔位置。

4结语

该次二维地震勘探通过一系列技术措施，在勘探空白区域找到了明显的反射波，为勘探方提供了真实可靠的地质资料，这被勘探开发实践证明是一条科学合理高效的找煤之路[4]。

但是仍然存在几个问题：由于测线密度稀，断层组合和煤层等高线的方向等有很大的推断性，建议进一步开展钻探工作；由于勘查区无钻孔资料，使得地震反射波层位标定主要依据区域地质情况和反射波扫描速度特征间接确认，煤层的标定有待钻孔验证；由于勘探区无已知资料，在制作图件时反射波速度标定难度较大，所以该次所制作的地震剖面图会有较大误差。

建议甲乙双方加强信息交流工作，便于利用新发现资料对报告修改和补充，进一步提高二维地震勘探的可靠性和准确性，更好地为该区煤炭资源调查服务。以上几个问题将是我们今后工作中努力的方向。

参考文献

[1]张琳，张慧利，景喜林，等.二维地震勘探在找煤中的应用[J].工程地球物理学报，2013（5）：642-647.

[2]朱书阶，李林元，牛跟彦，等.永城矿区复杂条件下的三维地震勘探技术[J].煤炭技术，2008（2）：123-124.

[3]赵显宗.二维地震勘探在河北泊头找煤中的应用[J].河北煤炭，2011（5）：34-35，44.