淺層地震反射波法在煤礦勘探中的應用

■張立忱

（吉林大學地球探測科學與技術學院 吉林長春 130012）

淺層地震反射波法在煤礦勘探中的應用

■張立忱

（吉林大學地球探測科學與技術學院 吉林長春 130012）

地震反射波法是基于反射波法中的最佳偏移距離技術發(fā)展起來的一種常用淺層勘探技術，因其具有直觀方便、快速高效的特點，近年來在工程地質勘探方面得到了廣泛應用。在地質礦產(chǎn)勘察行業(yè)迅速發(fā)展的今天，地震勘察技術的運用效果得到完美展現(xiàn)。本文結合黑龍江依蘭第三煤礦淺層地震勘探數(shù)據(jù)分析，對淺層地震反射法在地質礦產(chǎn)勘查中的具體應用進行了簡要說明。

淺層地震勘探原理技術應用數(shù)據(jù)分析

1 淺層地震反射勘探技術概述

淺層地震反射波法在對地層構造的勘測中有著廣泛的應用，它是通過地震波的方式在彈性介質中傳播相關理論，他可以在地面人工激發(fā)出地震波，從而向地下開始傳播，由于地下土層的密度和介質不同，所以在地震波的發(fā)射和傳播的過程中，會有不同的反射條件，產(chǎn)生不同波射，這些波射可以通過檢波器進行接收并把這些接收的反射波信號傳輸?shù)綔\層地震儀器。傳輸之后就可以對它的時頻和振幅特征特點進行相關的分析，這樣就可以對地下的相關地質構造有一個基本的了解，從而為實現(xiàn)地質選擇和勘察提供依據(jù)，實現(xiàn)工程勘測的目的。

2 基本方法原理

由于不同的介質間存在波阻抗差異，當點源激發(fā)地震波入射到地下介質分界面時，在地下不同的介質界面處將發(fā)生明顯變化（接收到的地震波場），振幅大為降低，縱波速度明顯減小是破碎帶撞到了地震波時，結合已有的地質資料通過對儀器接受的地震波形資料進行全面分析、處理。地震勘探方法的前提是地下必須存在有波阻抗差異的地層界面。如圖1所示，當在測線上的O1、O2、……等處激發(fā)地震波時，可以在一系列的地面觀測點S1、S2、……上接收到來自地下反射界面R上不同反射點的反射波，我們把每次激發(fā)得到的各地面觀測點的記錄集合在一起就可形成一個共炮點道集。由圖可以看出，地下反射數(shù)據(jù)的有效范圍實際上是地表檢波器排列長度的一半。因此，地下反射點間距實際上是地表檢波器間隔(道間距)的一半。

圖1 反射波方法探測原理示意圖

3 工程實例應用

3.1 斷層地震勘探

圖2 礦區(qū)斷層構造圖

本次工程首先研究分析了黑龍江省依蘭礦區(qū)第三煤礦儲煤層的物探資料，確定了圖2中所示的F2為本采礦區(qū)內有可能從深部斷向地表的斷裂。針對目標斷層F2共布設了4條淺層反射地震勘探測線，分別控制F2的北、中、南段，測線長度以能清晰的反映出F2斷裂的上、下盤為原則，通過淺層反射地震勘探，探查F2斷裂在1000m以內的展布情況及上斷點埋深。

3.2 數(shù)據(jù)處理與分析

地震數(shù)據(jù)處理采用FOCUS地震反射處理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理時，根據(jù)獲得的原始地震記錄上的反射波能量較強、干擾波能量較弱、記錄信噪比較高的特點，把提高地震資料的分辨率放在了首位。其數(shù)據(jù)處理流程和方法主要包括靜校正、頻率帶通濾波、反褶積、譜白化、正常時差校正（NMO）、共中心點（CMP）疊加、剩余靜校正、疊后偏移和疊后剖面去噪等。

4 淺層地震反射波法的后期數(shù)據(jù)處理方法

數(shù)據(jù)資料后期處理即地震資料數(shù)字處理，指的是用計算機對采集的原始資料進行以壓制干擾和提取分辨率、地震參數(shù)、提高信噪比為目的的一整套處理技術和方法。它主要包括數(shù)字濾波速度分析、偏移處理和校正疊加。通過各種功能的地震處理的目的是反映巖性和地下結構等的參數(shù)據(jù)處理和地震剖面。提高分辨率和增強信噪比，可更好的壓制各種干擾，從而能夠直接反映了地下地質信以及獲得進行地質解釋的水平疊加偏移的時間剖面。時深轉換為資料處理的主要流程：剖面疊加→速度分析→數(shù)據(jù)輸入→共深度點道集編排→振幅恢復→濾波動校正。

5 結語

淺層地震反射波法作為一種高效率且經(jīng)濟實惠的工程物探方法，未來具有的發(fā)展前景是無可限量的，但如今對此法研究的重點是提高勘探精度以及保證勘探成果的有效性。在工程勘探中，要通過采用加大測線密度做一些有效性試驗來提高橫向勘探精度、縮短高頻波和縮短反射波來提高分辨率，以便于選擇合適的工作技術參數(shù)。運用合理進行速度分析和預處理來提高資料質量。

[1]王曉永.黑龍江省依蘭礦區(qū)煤層氣資源特征研究 [D].吉林大學,2012.

[2]王志勇,王旭明,李戟.淺層地震反射波在工程勘察中的識別與應用 [J].勘察科學技術,2013,(1):58-60.

[3]李淅龍.煤礦井下反射地震勘探技術初步研究與應用 [D].西安科技大學,2010.

X752[文獻碼]B

1000-405X（2015）-10-151-1

張立忱（1977～），男，工程師，在讀碩士研究生，研究方向為地震安評。