爆破技術在地震勘探中的應用

任小麗

新疆煤田地質局綜合地質勘查隊（830009）

爆破技術在地震勘探中的應用

任小麗

新疆煤田地質局綜合地質勘查隊（830009）

地震勘探爆破屬于特種爆破作業類別，這里主要以卡姆斯特煤炭資源預查二維地震為例，闡述地震勘探的爆破激震設計及爆破安全技術問題。

地震勘探；爆破激震；震源藥柱；爆破安全技術

用人工的方法，如爆炸、沖擊等方式來激發、引起地殼的震動而產生地震波，通過研究地震波在地殼內的傳播規律，達到查明地下地質構造和尋找有用礦藏的目的，這種人工地震方法稱為地震勘探。地震勘探按照激發方式分類主要為炸藥震源和非炸藥震源[1]。在野外數據采集中，由于炸藥震源具有能量強、干擾弱、信噪比高等優點倍受人們的青睞，因此爆破激震是地震勘探野外數據采集的重要保證。

1 孔位布置

地震勘探的炮孔布設依照設計的觀測系統進行，下面以卡姆斯特煤炭資源預查二維地震為例，簡述孔位的布設情況（如圖1所示）。

本次的觀測系統為：觀測方式為縱波反射波中點激發，接收道數為120道，覆蓋次數為30次，道間距為10 m，炮點距為20 m，最小偏移距為10 m，最大偏移距為1 190 m。

圖1 觀測系統示意圖

為獲得優質的地震原始資料，對野外工作方法及采集參數要進行充分試驗，以選擇最佳施工方案。本區儀器開動120道，道距10 m，中點激發。先進行井深試驗：藥量2 kg，井深為3 m、5 m、6 m、7 m、8 m、9 m、11 m、13 m、15 m的試驗；再進行藥量試驗：選擇最佳井深，藥量分別為1、2、3和4千克。經過試驗論證，最終確定為7 m井深，2 kg激發藥量，地震反射波效果最好。

2 鉆具、爆破器材選擇

依據工作區的地質情況，大部分區域為殘丘狀的剝蝕平原，因此主要采用大型車載鉆機成孔，在丘陵地段采用山地鉆機，煤田地震勘探一般使用50 mm孔徑。

采用連續裝藥結構，每個炮孔從孔底向上連續裝入2個藥柱（一個藥柱1 kg），用正向起爆[2]，起爆藥包裝于靠近孔口的附近，雷管聚能穴朝向孔底，充分利用其能量以便地震反射波的向下傳播的更遠。

為了保證成孔質量,在打孔前鉆機要安置穩固，鉆頭應與地面保持垂直，局部地段存在流砂層，有塌孔現象,采用了邊成孔邊下藥的方法，保證要求的孔深。

圖2 施工使用鉆機

地震勘探大多采用成品震源藥柱，煤田地震勘探一般采用中密度、低爆速震源藥柱[3]，藥包底部留有一個聚能穴，使得激發能量具有方向性。采用8號電雷管（瞬發電雷管）激發震源藥柱，采用SGDSB專用爆炸機。

3 爆破安全技術

在地震勘探中，裝藥和封孔的質量是取得良好激發效果的重要保證。由專人監孔，保證激發孔深嚴格按設計要求，不允許無故變動。裝藥開始前，爆破區要警戒，不準許無關人員進入爆破區。先進行驗孔，檢查孔深、孔向、水位等，每打好一個孔由監孔人員驗收，合格后才允許下藥；裝藥時震源藥柱之間的絲扣要擰緊，輕拿輕放，電雷管與爆炸線的應用防水膠帶纏好，電雷管插入雷管穴后用玻璃膠封死后下藥。

封孔一般選用帶有一定濕度的礦土混合物或黃土。井炮的孔頂最好用水泥填充，封實封嚴。以便改善爆破效果和提高炸藥利用率，來滿足地震勘探悶炮激發的要求，避免發生沖天炮，使井口的土塊或沙石飛濺。

一切工作準備就緒后，爆破人員進入施工現場，仔細檢查起爆網絡的連通情況；起爆前，確認安全警戒工作完成情況；將爆破點附近的人員、設備轉移到爆破安全距離，起爆由負責人員發出口令，爆破人員拉出足夠長的爆破引線，連接爆炸機，完成起爆。

爆破結束后檢查爆破效果，是否全爆或存在盲炮，并進行相應的處理。

4 小結

綜上所述，可知在地震勘探野外數據采集中要獲得優質的地震原始資料，爆破激震承擔著重要的角色，是取得地震勘探地質成果[4]的重要前提；因此，在爆破施工過程中必須嚴格按照《地震勘探爆炸安全規程》運輸、存儲、使用有關的爆炸物品，消除安全隱患的同時，應該做到以下幾點：首先，炮孔布設非常重要，保證安全第一，合理設計孔位，通過試驗選擇合適的孔深和藥量，保證成孔質量；其次，根據地質情況的不同選用與之相適應的鉆機，平原地貌一般采用大型車載鉆機成孔，在丘陵、山地主要采用山地鉆機；再次，封孔材料選擇要合理，保證炮孔封實封嚴；最后，起爆程序嚴格按照要求進行，保證人員和設備的安全。

[1]王鵬,姚和清,等.地震勘探資料采集技術[M].北京：石油工業出版社,1999(9)：22-23.

[2]汪旭光.爆破設計與施工[M].北京：冶金工業出版社, 2011,5.

[3]地震勘探爆炸安全規程[Z].國家技術監督局,1992,3,1.實施.

[4]陸基孟,等.地震勘探原理(上、下冊)[M].東營：石油大學出版社,2004.