本站小編為你精心準(zhǔn)備了探測透水潰沙中高密度地震勘探的應(yīng)用參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：

以李糧店礦井工業(yè)廣場新近系流沙層探測與研究為例，總結(jié)了全數(shù)字高密度三維地震勘探技術(shù)在查明新近系松散沙層和隔水層的的空間水力聯(lián)系、確定井筒透水潰沙形成的充水空洞，判斷新近系沙層結(jié)構(gòu)變化及透水潰沙影響范圍方面的應(yīng)用效果，取得了突破性技術(shù)成果。

關(guān)鍵詞：

全數(shù)字高密度；透水；潰沙

0引言

李糧店煤礦為基建礦井，開采受頂板新近系含水層、底板超高承壓奧灰及太灰含水層威脅嚴(yán)重。勘探資料表明，礦區(qū)范圍內(nèi)，新近系孔隙含水層是礦區(qū)二1煤頂板的主要充水含水層，厚度約480m，以細砂層為主，沙質(zhì)黏土、中～粗砂、礫石層為輔，具有較好的儲水條件，含水豐富，富水性較強。2013年在副井井筒272m深處壁后注漿時，注漿孔突水透沙，水量超過40m3/h，水內(nèi)攜帶大量的砂礫，后水沙涌出量增至約350m3/h，造成地面大面積沉降，其中井筒中心位置最大下沉2.7m，使用全數(shù)字高密度三維地震勘探技術(shù)體系，探查確定井筒透水潰沙后附近形成的充水空洞，通過物性參數(shù)的變化判斷新近系沙層結(jié)構(gòu)變化及透水潰沙影響范圍。

1全數(shù)字高密度三維地震勘探觀測系統(tǒng)選擇

高密度三維地震采集技術(shù)與常規(guī)三維地震技術(shù)相比，具有高覆蓋次數(shù)、小空間采樣間隔、寬方位角、均勻炮檢距等特點，在資料采集和處理過程中容易接收并保護寬頻數(shù)據(jù)，實現(xiàn)高信噪比、高分辨率、高保真度。煤田三維地震勘探主要為了解決新近系基巖分界面、下部煤層的賦存發(fā)育情況以及煤層中地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育情況，而本次的勘探目的主要為了查明450m以淺新近系的流沙層和黏土等分布情況，勘探目的有很大不同，作為一次試驗性探索，采用小面元（5m×5m）、全方位的16線16炮、64次覆蓋（8×8）的全方位觀測系統(tǒng)。所設(shè)計的觀測系統(tǒng)方位是寬方位觀測系統(tǒng)。從炮檢距與方位角分布上講，此觀測系統(tǒng)炮檢距分布都較均勻有利于精確的速度分析，且方位角較寬有利于高精度勘探，如圖1、圖2所示。儀器采用Sercel428XL數(shù)字地震儀；檢波器使用Sercel公司的DSU-1數(shù)字檢波器，0.5ms采樣，記錄長度2.0s；前放增益12dB；全頻帶接收。依據(jù)井田現(xiàn)有勘探地質(zhì)鉆孔資料，新近系地層主要以黏土、沙質(zhì)黏土、細沙層、礫石為主，層狀結(jié)構(gòu)明顯。通過全數(shù)字高密度三維地震采集可獲得的資料主頻高、頻帶寬，部分地區(qū)原始單炮頻寬200Hz以上，在160Hz以上任然可以看到目的層的反射波。從全區(qū)來看，新生界底界面反射波能量強，連續(xù)性較好；新生界底面與下伏基巖成不整合接觸，地質(zhì)現(xiàn)象豐富，地震反射特征明顯，是全區(qū)地震層位解釋的標(biāo)志層之一。

2資料解釋

由于突水潰沙的影響，造成副井周圍地層受到擾動，潰沙前，副井周圍第四系、新近系地層基本水平發(fā)育，地震反射同相軸無明顯扭曲、錯斷、雜亂現(xiàn)象，潰沙后副井周圍地震反射同相軸出現(xiàn)了下拉、扭曲、反射不收斂，不連續(xù)，反射雜亂等現(xiàn)象。綜合對比本次高密度三維地震勘探和2009年本區(qū)域常規(guī)三維地震勘探成果，根據(jù)地震時間剖面同相軸特征的變化，采用副井潰沙前后地震資料對比解釋方法進行解釋。通過對比潰沙前后副井區(qū)域相同位置的地震時間剖面發(fā)現(xiàn)，在副井周圍，潰沙前與潰沙后地震反射特征不一致，同相軸不連續(xù)，根據(jù)地震同相軸特征，將潰沙后副井周圍地層劃分為3個類別，第1類為受潰沙影響，地層擾動劇烈的地層；第2類為受潰沙影響，地層出現(xiàn)了一定擾動，但其層狀結(jié)構(gòu)未受影響；第3類為與原地震剖面相比，地震反射特征未發(fā)生變化的地層。在第1類地帶可認為沒有發(fā)生任何潰沙現(xiàn)象，地下水即使有可能對潰沙帶給予部分補給，但也是極其微弱，不存在地質(zhì)災(zāi)害潛伏因數(shù)；第2類地層帶在地下局部存在潰沙現(xiàn)象，但地下水隔水層沒有出現(xiàn)變化，富水的砂層水平方向向副井附近補給，極易在隔水層下方創(chuàng)造出富水孔洞。第3類地層帶存在大量的富水空間，隔水層已經(jīng)被破壞，砂和土的原生結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生變化。

3潰沙影響范圍確定

通過不同方位的剖面，根據(jù)新老數(shù)據(jù)對比解釋，如圖3、圖4所示，可清楚地判斷本次副井突水潰沙擾動地層的范圍及程度。

（1）由于副井周邊半徑65m內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)塌陷，充水孔洞發(fā)育，地層受擾動比較劇烈，地層破壞程度大。

（2）在副井井筒中心180m以外范圍，地震勘探見反射界面連續(xù)，同相軸光滑，振幅特征明顯，新的地震剖面與2009年采集的地震數(shù)據(jù)所形成的剖面沒有明顯的特征性差異，表明地層沒有收到干擾。

（3）綜合解釋本次透水潰沙事件的影響范圍180m范圍內(nèi)，在該區(qū)內(nèi)180m以下地層，特別245m以下地層可能出現(xiàn)小型潰沙，局部有充水空間，但不嚴(yán)重，推測沒有形成規(guī)模，一般不會造成地面較大沉陷等地質(zhì)災(zāi)害。

4結(jié)語

（1）全數(shù)字高密度三維地震勘探的特點是高精度、高分辨率，在本區(qū)獲得了高質(zhì)量的地震時間剖面，獲得了新近系各沙組層高質(zhì)量的反射波。

（2）利用三維全數(shù)字高密度三維地震技術(shù)解決因透水潰沙影響的地層擾動范圍是一次很好的實踐，不僅節(jié)約了時間，對后續(xù)地層注漿加固鉆孔位置提供了依據(jù)。（3）在進行地層注漿加固時，經(jīng)地面布置的鉆孔驗證，地層擾動范圍基本一致。

參考文獻：

［1］劉俊杰,王彥春.煤田數(shù)字高密度地震勘探的應(yīng)用效果探析［J］.中國煤炭,2013,39(1)：37-39,47.

［2］楊臣明.全數(shù)字高密度煤礦采區(qū)三維地震技術(shù)研究與實踐［J］.中國煤炭地質(zhì),2014,26(3):46-52.

［3］苗鑫淼.李糧店井田巨厚松散層水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)與涌水沉降研究［D］.徐州:中國礦業(yè)大學(xué),2015.

作者:陶文朋 單位:鄭州煤炭工業(yè)（集團）有限公司