二維地震勘探技術在陜北侏羅紀煤田活雞兔西勘查區找煤中的應用

冀月飛

摘 要：陜北侏羅紀煤田活雞兔勘查區在20世紀70年代就已經做過煤田普查工作，從當時的資料來看，該區域內找煤前景良好。但是，當時技術手段和儀器設備均比較落后，導致很多地方煤田富集情況還未查清。因此，為了更好地取得找煤突破，有必要開展進一步的詳查工作。本文結合實例，分析二維地震勘探技術在該區域找煤中的應用，說明該技術在找煤中具有重大指導意義。

關鍵詞：二維地震勘探;找煤;地質成果

中圖分類號：P631.4文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）26-0074-03

Abstract： In the 1970s，The Huojitu survey area of Jurassic coalfields in northern Shaanxi Province had already done coalfield surveys， judging from the data at that time， the prospects for coal exploration in this area are good. However， at that time， the technical means and equipment were relatively backward， leading to the fact that the enrichment situation of coal fields in many places has not been investigated. Therefore， in order to make a breakthrough in coal exploration， it is necessary to carry out further detailed investigations. Combined with examples， this paper analyzed the application of two-dimensional seismic exploration technology in coal exploration in this area， indicating that this technology has great guiding significance in coal exploration.

Keywords： 2D seismic exploration;coal exploration;geological achievements

陜北侏羅紀煤田活雞兔西勘查區在20世紀70年代就已經做過煤田普查工作，但是由于當時技術手段與儀器設備均比較落后，很多地方煤田富集情況還未查清。從當時的資料上看，該區域內找煤前景良好。為此，陜西省自然資源廳專門下達了該區的地質詳查任務書，以期在該區取得找煤新突破，為陜西省煤炭資源開發提供有力支撐。

1 勘查區概況

勘查區位于陜北侏羅紀煤田神北礦區的西北角，呈近北北西向的多邊形，北西長約為16 km，北東寬約為7 km，工作面積為88.84 km2。其屬于中等沙漠化地區，地處毛烏素沙漠，地勢開闊，沿地震測線大部分地段較平坦，僅個別地段有溝谷發育且有茂密的植被，易給野外施工帶來不便。大部分地段沙丘連綿起伏，高差較大，海拔一般介于1 100～1 300 m。

鉆孔揭露區內地層由老到新依次為：三疊系中上統延長組（原永坪組）（T2-3y）、侏羅系中統延安組（J2y）、直羅組（J2z）、安定組（J2a）、新近系上新統保德組（N2b）、第四系中更新統離石組（Q2l）、上更新統薩拉烏蘇組（Q3s）、第四系全新統風積層（Q4eol）和沖洪積層（Q4al）。

2 野外數據采集

2.1 試驗工作

生產前進行充足的試驗，以保證原始資料的質量。本次試驗的目的是進一步了解區內的地震地質條件和有效波、干擾波的發育情況，選擇最佳的激發因素、接收因素和儀器因素，以獲得信噪比較高的主要目的層反射波，確定高標準、高質量、高速度完成本次地質任務采用的基本工作方法及最佳施工參數[1-3]。

本研究針對不同地質條件的不同地段進行了藥量和井深試驗。

圖1為黃土覆蓋較厚地段同井深不同藥量對比試驗記錄，可以看出，在單井12 m激發且藥量為1 kg時，因激發藥量小，目的層反射波能量較弱，隨機干擾波、面波等不能得到有效壓制，目的層反射波不連續;而當激發藥量加大到2 kg時，記錄面貌明顯變好，干擾明顯變弱，目的層反射波能量增強，連續性增加。

圖2為黃土覆蓋較薄或風化基巖出露地段試驗對比記錄，可以看出，在井深為35 m，鈣質結核層中或黏土中激發時，因疏松的介質對能量的吸收衰減作用比較強，導致能量不能盡可能地向下傳播，目的層反射波被面波干涉較嚴重，不連續，能量較弱，而當井深加大到6 m，在基巖面激發時，因為其是一個好的激發界面，使得激發能量有效地向下傳播，從而使目的層反射波能量增強，連續性增加。

2.2 參數選擇

根據本次補充驗證試驗結論及以往類似地區和鄰區所獲得的地震勘探工作經驗，本次地震勘探工作采用以下施工參數。

2.2.1 激發因素。黃土覆蓋較厚地段采用單井激發，采用洛陽鏟+破石鏟的人工成孔方式，激發層位選在相對致密土層中，激發藥量為每井2 kg;在黃土覆蓋較薄或風化基巖出露地段，采用破石鏟進行成孔，單井激發，井深打至基巖面，藥量1～2 kg;基巖出露地段采用單井激發，采用風鉆進行成孔，激發層位打至基巖面下2～3 m激發，藥量為1～2 kg。

2.2.2 接收因素。觀測系統選擇中點激發，接收道數為96道，道距為10 m，炮距為20 m，覆蓋次數為24次;5個10 Hz檢波器串聯后沿測線進行線性組合。

2.2.3 儀器因素。儀器選用法國產428XL高分辨率遙測數字地震儀，前放增益為12 dB，采樣間隔為1 ms，記錄長度為2.5 s;采用全頻帶接收。

3 資料處理與解釋

結合本區地質任務，本研究在資料處理中著重強調以下幾點：做好折射靜校正，選取合理的基準面和充填速度;注重疊前單炮記錄凈化，在反褶積處理之前盡量將面波、聲波等各種干擾波濾除干凈;為有效提高地震資料的分辨率，應選擇多道統計反褶積方法來歸一化地震子波，改善不同記錄道之間波形特征不一致、能量差異過大的現象;處理過程中充分利用各種資料做好速度分析工作，確保最終剖面上波組特征明顯、地質現象清楚，斷層斷點、斷面清晰[4-5]。剩余靜校正前后剖面對比如圖3所示。

本次二維地震資料解釋工作主要利用Geoframe解釋系統，解釋中充分利用區內的鉆探資料，結合區域地質構造規律及周邊測區地質成果，對本次地震資料進行了精確的分析、研究。解釋中對反射地震疊加時間剖面進行層位標定、追蹤對比和地質解釋，以人工解釋為主、工作站人機聯作解釋為輔，充分利用了解釋系統的多參數的顯示方式，完成本次地震勘探的資料解釋工作[6-7]。

4 地質成果

4.1 地震地質成果

本次二維地震勘探主要取得以下成果：解釋了1個孤立正斷點df1，其位于DZ2地震測線H004孔西南方向，傾向NNE，傾角為74°，落差為12 m;圈定了測線上主要可采煤層1-2上、1-2、2-2、5-1上煤層的賦存范圍并控制了各個煤層的底板起伏形態;解釋了測線上各主要可采煤層的厚度變化趨勢;解釋了剖面上覆蓋層厚度變化趨勢。

4.2 鉆探驗證成果

在充分研究地震資料的基礎上，結合地面地質填圖調查結果，在勘探區內布設鉆孔12個，共見到具有對比意義的編號煤層10層，其中可采煤層有7層，即1-2上、1-2、2-2上、2-2、3-1、5-1、5-2煤層，主要可采煤層為1-2上、1-2、2-2、5-1煤層;次要可采煤層為2-2上、3-1、5-2煤層。

4.3 估算資源量

對1-2上、1-2、2-2上、2-2上、3-1、5-1、5-2煤層資源量進行估算，除去已有礦權占用資源量外，勘查區內共獲各類資源量99 916萬t，其中，可利用資源量為98 873萬t，鐵路壓覆資源量為1 043萬t?？衫觅Y源量中控制的（332）資源量為32 779萬t，占33.15%;推斷的（333）資源量為66 094萬t，占66.85%。

5 結語

實例分析表明，二維地震勘探技術在新時期找煤方面具有重大指導意義。用地震勘探指導鉆探工作，可以減少鉆探工作的盲目性，縮短勘探周期，這樣就大大節約了成本，提高了經濟效益和社會效益。

參考文獻：

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