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第一篇

1數據采集、資料處理

為保證二維地震能取得理想的效果，生產前遵循單一因素變化原則，分別對井深、藥量、檢波器類型、檢波器組合方式、觀測系統等進行試驗，確定合適的施工參數，該地區均采用井中炸藥激發，激發深度選擇在潛水位下，一般是11~16m，采用2串2并組合檢波器接收，根據勘查區目的層深度來確定接收道數，為獲得高分辨率的疊加剖面，疊加次數一般達到24次以上。在進行資料處理時要了解工作區的地震地質條件、處理目的和要求，分析地震波特征，為構造和巖性解釋服務。處理中著重做好觀測系統定義、疊前去噪、反褶積、速度分析、動校正、水平疊加、偏移疊加等工作，使地下構造歸位準確、斷點清晰、目的層反射波信噪比高。

2資料解釋

資料解釋是把地震信息變成地質成果的過程。解釋前應充分收集區域內現有的鉆孔資料，利用聲波和密度測井資料計算出波阻抗曲線和人工合成的地震記錄，可以研究合成的反射波組與相應的地層之間的關系，提供目的層反射波的存在及其波形特點，指導煤層位置的追蹤。利用測井資料來校正地震資料的準確性已被廣泛應用，其效果非常顯著。重點敘述如下。

2.1反射波組與地質層位之間的對應關系及波的對比區內各主要反射波組與地質層位的對應關系為：T0波，產生于基巖頂界面的反射波，是控制新生界厚度的標準反射波，基本可以連續追蹤對比；T2波，二2煤組的反射波組，該波阻能量強，連續性好，是控制煤系地層起伏形態和斷裂構造的標準反射波；T3波，三2煤組形成的反射波組，根據三煤層的發育情況，作為輔助解釋的參考層位。反射波對比追蹤主要是利用主測線、聯絡線相交解釋，選擇區內連續性好、能量強、波形穩定的強相位進行追蹤，將反映較好的剖面定為標準剖面，進行對比解釋，可利用聯井時間剖面解釋，結合鉆孔資料，提高解釋的準確性。

2.2構造解釋依據目的層反射波強相位連續追蹤對比的原則，來確定相對應地質體的起伏形態。從地震時間剖面上反映煤系地層的起伏形態較為直觀。在時間剖面對比追蹤的過程中，反射波發生錯斷、同相軸產狀突變、反射波組突然消失或者斷面波、繞射波等現象的出現，均表示有斷點存在，如圖2所示。根據斷點兩盤升降關系及產狀變化的一致性，分析相鄰斷點的落差變化規律，參考等時線的搭配，利用相鄰測線上斷點落差和測網的閉合情況來確定斷點的組合、斷層的走向及延展長度。

2.3煤層露頭識別煤層隱伏露頭主要依據煤層與新生界地層的角度不整合關系來確定，用人工的方法將反射層向淺部延伸，其反射波界面與新生界底界的交點即為相應煤層的隱伏露頭點，見圖3，各測線露頭點的連線為該煤層確定的露頭邊界。

2.4巖漿巖解釋正常沉積的煤系地層受巖漿巖侵入時，因侵入的方式及程度不同而在地震時間剖面上有不同的反映，常表現為反射波雜亂無章，連續性變差，振幅變弱，當呈層狀侵入時反而常表現為反射波能量變強，因而對巖漿巖侵入的地震解釋存在多解性。就目前地震勘查的工作程度，很難解釋巖漿巖對主要煤層的影響范圍。當有較大的巖漿巖體侵入時，地震時間剖面上異常特征明顯，巖漿巖的侵入表現為標志性的反射波突然殲滅，在一段范圍內同相軸雜亂，但是其上部層位同相軸連續而清晰，正常的目的層反射波發生頻率和振幅的改變，見圖4。

2.5對煤層厚度的控制結合煤層反射波振幅與煤厚的關系，利用已知鉆孔的煤厚值進行標定，可以勾繪出主要煤層的厚度變化趨勢圖。但觀測系統、激發條件、處理、巖漿巖侵入等因素影響振幅的變化，使得煤層的反射波振幅信息不能較好地反映煤厚變化情況。

3地震勘探解決的主要問題

根據豫東地區的成煤地質條件和成煤環境，區內地震勘探主要是對構造形態、煤層底板埋深、覆蓋層厚度變化以及巖漿巖對煤層的影響范圍進行控制。根據新生界覆蓋層與下覆地層的不整合接觸關系，通過二維地震工作基本查明了新生界底界面的起伏形態和厚度變化。豫東地區新生界厚度變化從300~1500m，整體上為東部薄，西部厚，坡度一般在1°左右，最大不超過2°。通過對主要煤層的層位追蹤和標定，掌握了勘查區煤層底板的起伏形態，控制區內褶曲發育情況，通過對地震時間剖面上斷點的識別和斷層的組合，控制勘查區構造發育情況，掌握區內構造的復雜程度；豫東除通許隆起軸部、杜集背斜和永成背斜軸部基巖為寒武奧陶系地層，其余均為石炭二疊系地層，煤層主要賦存于二疊系山西組和下石盒子組地層，結合地震時間剖面上煤層露頭點位置，可基本圈定煤層分布范圍。根據巖漿巖侵入的識別標志，可大概確定巖漿巖對煤層的影響范圍，結合后期鉆孔巖心資料，可基本確定勘查區內巖漿巖的侵入范圍。在谷熟鎮南、杜集西、順和西、車集東以及韓口煤勘查區內均存在不同程度的巖漿巖侵入情況，受巖漿巖影響，煤層反射波能量變弱，且不連續，區內多個鉆孔穿見了巖漿巖和天然焦。

4存在問題

（1）地處中原，村鎮、道路較多，在遇到較大的村鎮時，會影響到測線的施工，雖然采取了盡量向縣城村鎮多鋪測線變觀的方法，還是會造成測線中斷，影響部分地區資料的質量。（2）火成巖在該區域多是順層侵入，侵入形式多變，時間剖面面貌復雜，波組識別對比的難度較大，部分圈定的巖漿巖對煤層的侵蝕范圍僅供參考，還要靠后期鉆孔控制。（3）通過鉆探取芯，該地區煤層多呈薄層發育，受地震分辨率影響，很難確定煤層厚度，今后再開展地震工作，需加大地震反演技術研究，通過測井約束地震反演技術，提高地震縱向分辨率，實現薄層煤系的精確預測。

5討論

在豫東地區構造控制煤層分布的地質環境下，地震對構造的解釋和對煤層位置的追蹤為后期鉆探工作提供了指導性的依據，使孔位布置、孔深設計更加合理，避免了資金浪費，但由于勘查程度的不同，對地震資料的解釋利用還不夠充分，在巖漿巖侵入范圍圈定、煤厚預測等難點發揮的作用還遠遠不夠，今后應多在地震資料的處理解釋上加強分析，利用地震波場反演波阻抗、測井約束反演等方法提高資料解釋的準確性和精度。

作者：蘇媛媛趙誠亮王文政單位：河南省地礦局第四地質礦產調查院山東省第一地質礦產勘察院

第二篇

1三維地震勘探條件

1.1地質構造條件較復雜受燕山運動和喜馬拉雅運動影響，斷層條數多、密度大，小褶曲、小斷層發育，對井巷開拓和煤層開采影響較大，地質構造較復雜。

1.2地震地質條件差淺表層第四系巖性為黏土、碎石夾雜泥土，坡堆積層松散，在土中激發產生的面波能量強，且易生成強能量淺層多次反射—折射波，干擾有效波。淺部永寧鎮組石灰巖厚度達100m以上，在溝谷地段有土層覆蓋，近地表巖性橫向、縱向變化較快，對地震資料的成像造成較大影響，對煤層反射波有一定的屏蔽作用。淺表層地震地質條件差，淺層及深層地震地質條件一般。成孔施工難度大，激發條件較差，給測線施測、成孔、地震波的激發和接收都帶來很大的困難，也提高了成本費用。

2復雜條件下開展三維地震勘探的技術對策

發耳煤礦三維地震勘探為典型的山地三維地震勘探，對勘探區進行全面踏勘，深入分析研究地貌、巖性條件，從提高數據采集質量和數據處理質量兩個方面考慮，認為激發方法、成孔技術、大高差的靜校正方法為物探工作的技術難點，并采取了針對性技術措施，基本解決了復雜條件下的三維地震勘探技術難點。為獲得高分辨地震資料，采取了高定位精度、高空間采樣率、高時間采樣率、高覆蓋次數的對策;對采集參數和試驗方案進行了優化，實施了檢波器挖坑埋實和激發井埋實，干擾嚴重時不施工，避開高頻環境噪聲干擾，杜絕坑炮和淺井炮。

2.1激發方法選擇為避免地震波能量吸收及散射，杜絕坑炮和淺井炮，鉆孔必須打到高速層，且必須采用悶井激發，杜絕開花炮，采用QPY－30鉆機或WTZ－301風動鉆機成孔且打到基巖下一定深度的高速層，深井激發，并采用泥漿、水、砂土進行封孔，使其產生集中向下的爆發力，提高激發能量、激發頻率，在有效地避免聲波的同時盡可能地壓制面波干擾，從而提高低頻信號的信噪比;在基巖中激發，可提高地震子波的主頻和地震波的分辨率，為取得優質的原始地震數據提供技術保證。井深效果分析:試驗井深為4m，6m，7m，8m，9m，10m，12m，14m，16m，18m，單井激發。當試驗點位于地勢較高處、覆蓋土層較厚時，淺層巖層風化嚴重，井深小于10m，記錄面貌差，有效波不突出，面波較重;井深大于10m，有效波較明顯，反射波能量強。試驗點位于低洼處時，井深大于6m，有效波的能量均較突出。隨著井深的增加，有效波的能量有所增強，當井深大于10m時，激發效果基本沒有變化，因此確定最佳井深大于10m。藥量效果分析:每個試驗點均采用最佳井深10m進行藥量試驗，分別進行0.5kg，1.5kg，2.0kg，2.5kg，3.0kg藥量試驗，除了0.5kg藥量激發的背景干擾稍重外，其余藥量激發均取得良好的地震效果，為確保取得良好的記錄資料，確定藥量為1.5kg。通過井深、藥量試驗，最終確定井深藥量組合方式為井深大于10m、藥量1.5kg。

2.2檢波器及接受方式選擇勘探區為山區，地形復雜，樹木多，造成單炮記錄的背景干擾嚴重，對資料信噪比影響較大，為消除其影響，采用抗干擾能力強的60Hz檢波器，采用3只檢波器串聯零基距組合方式，檢波器靈敏度高。在野外施工中抓好檢波器埋置的工作，力求使檢波器與地表土壤或巖石組成一個阻尼較好的振動系統，壓制地表隨機高頻噪聲，為提高高頻段有效波的信噪比打好基礎。在裸露巖石區域，為使檢波器與巖石耦合較好，采用輕便發電機和電鉆等設備成小孔，將檢波器尾錐直接插入孔內，巖石和孔壁間充填物質，使檢波器與地表土壤或巖石組成一個阻尼較好的振動系統，提高了高頻段有效波的信噪比。

2.3復雜山區觀測系統設計勘探區內溝梁發育，地表落差較大，根據地貌特點將勘探區劃分為數個小區，為增加采集方位角的寬度和偏移距的均勻度，更合理地獲取物探信息，采用了8線8炮常規觀測系統與塊狀特殊觀測系統相結合的方式，大大提高采集方位角的分布范圍，對偏移距的分布范圍也有明顯改善，同時輔以高覆蓋次數，提高了信噪比。

2.4最佳觀測范圍調查勘探過程中根據實際情況適當加大排列長度，對試驗段進行了試處理，得到高信噪比的地震時間剖面，進行了覆蓋次數的對比處理，在200ms，300ms，400ms左右，形成3組較強的反射波，可以滿足地震解釋的要求。

3三維地震勘探地質成果

通過三維地震勘探，控制了主采煤層的形態，查明了主要構造及發育規律，控制了主要煤層厚度變化趨勢。一井區原構造展布方式是根據鉆孔資料及地面出露的地層資料，結合區域構造規律推斷而來，斷層的性質、產狀、落差及地層的走向、傾向、傾角等分析判斷均存在較大局限性。共組合斷層7條，全部為正斷層，斷層落差20～55m，走向NW30°左右，3條斷層傾向NE60°，4條斷層傾向NW60°，平行排列，斷層之間的間距由西往東依次為40m，170m，105m，220m，220m，470m，形成一系列的地塹、地壘、臺階式構造。由于斷層落差大，無法跨越斷層布置正規工作面，致使采區難以設計。三維地震勘探成果否定了原斷層組合方式，對構造方案進行了較大的修正。一井區解釋落差10m以上斷層11條。

4三維地震勘探效果驗證

根據三維地震勘探成果進行了采區設計，一井區回采了10102和10103工作面，掘進了10105工作面，掘進了大量巷道予以驗證(圖2);二井區完成了補充勘探，有鉆探工程予以驗證。

4.1煤層埋深驗證一井區1煤埋深絕對誤差為－10.8～+5.2m，相對誤差為－4.80%～+2.09%，只有A3點為正誤差，由于受斷層影響，其他點均為負誤差。二井區1煤底板標高絕對誤差為－8.37～+39.39m，相對誤差為－3.78%～+7.19%，3個鉆孔中為負誤差，其他8孔中為正誤差，BJ1304鉆孔由于斷層影響，誤差最大，達到+39.39m(表2)。

4.2斷層驗證一井區井巷工程及井下鉆探驗證斷層6條，斷層落差的誤差最大為5m，較為準確;斷層的平面位置擺動誤差為50～91m，誤差較大。F－12斷層延展長度誤差較大，F－13斷層實際揭露分岔為2條，探F9，F10斷層實則為1條;10102和10103工作面回采揭露5條落差1.1～5.7m的小斷層，三維地震勘探中沒有查出(表3)。二井區補充勘探驗證斷層5條，FJ1305斷層落差的誤差最大為30m，B1101鉆孔未控制到F28斷層;斷層的平面位置擺動誤差為10～50.5m。

5結束語

(1)通過試驗研究，找出適用于勘探區不同巖性地層的激發方法，優化設計采集參數和試驗方案，正確進行靜較正，保證了數據采集質量和資料處理質量，達到了三維地震勘探目的。(2)發耳煤礦三維地震勘探煤層埋深相對誤差一般小于4%，但局部絕對誤差較大;可基本控制落差大于10m的斷層，但對斷層落差、平面擺動位置控制誤差較大;對落差小于10m的斷層，控制程度差。(3)只要在充分踏勘、理論分析的基礎上，深入研究復雜的地形、地質、物性條件，進行充分的井深、藥量、檢波器組合方式、觀測系統排列組合方式等試驗，找出適用于不同巖性地層，尤其在厚層石灰巖出露條件下的激發方式;正確進行靜較正，提高數據采集質量和資料處理質量，三維地震勘探在復雜條件下同樣可以取得較好的效果。

作者：魏燧肖永洲單位：兗礦集團有限公司兗礦貴州能化有限公司