三維地震勘探技術在煤田勘探中的應用價值

白如晶

摘 要：我國煤炭資源非常豐富，但是煤炭的消耗比重大，煤炭利用率比較低。隨著社會經濟的發展和進步，對煤礦提出了高產的要求。三維地震勘探技術在煤田勘探中起到重要的作用，解決了傳統二維地震勘探技術無法解決的問題。本文對三維地震勘探技術在煤田勘探中的應用進行了分析。

關鍵詞：三維地震勘探技術；煤田勘探；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.051

隨著科學技術的不斷發展和進步，三維地震勘探技術也取得了較大的發展，并逐漸在煤炭行業中普及。我國近年來加大了對地震勘探技術的研究，分析論證了勘探過程中的地質資料，處理了勘探過程中的采集問題。把三維地震勘探技術應用在煤田勘探中，有利于提高勘探的精度和準度。本文講述了三維勘探技術的概念、應用的環節以及作業方法，旨在推動我國煤田勘探的發展。

1 三維地震勘探技術的概念

三維勘探技術涉及到學科種類眾多，如物理學、計算機學等，三維勘探技術是在二維勘探技術的基礎上發展起來的，主要利用三維技術分析研究地震波信息，從而確定地質條件。三維勘探技術比二維勘探技術的優點更多，它所獲得的空間數據比較大，信息點的密度比較高。二維勘探技術所采集的數據密度不夠高，在實際工作中，無法準確對數據地點進行定位和甄別，影響了數據采集的質量。

2 煤田三維地震勘探技術應用的環節

2.1 野外地震數據的采集

所謂野外地震數據采集就是指利用先進的地震勘探數據采集設備，對煤田以及周邊進行地震數據收集。數據采集人員在進行地震勘探數據收集時要能保證數據的準確性，因為只有保證采集到的數據的準確性，才能為以后的數據分析和處理提供可靠的數據信息，從而確保數據分析和準確的準確性，這是環環相扣的。在野外地震數據的采集過程中，要對勘探區域的鉆孔地點進行彈藥的預處理。處理過程如下，首先把彈藥放在特定的位置，隨后準確記錄爆炸的位置和進行收集接收的位置。其次，還要記錄在爆炸中產生的地震波折射數據。最后，要分析研究地震波折射數據，并據此得出煤田地質結構的相關信息，完成煤田勘探工作。

2.2 數據勘探作業的處理

煤田的三維地震勘探工程的復雜性和綜合性比較強，涉及到多個學科。地震勘探的各個環節都是緊密聯系在一起的，但同時每個環節都有其獨立性，是在相對獨立的方式下進行的。傳統的地震勘探技術有著局限性，已經無法滿足現代勘探發展的需求。三維地震卡特技術相比于傳統二維地震勘探技術而言，具有無可替代的優勢，三維地震勘探技術能收集到數據空間和數據密度都比傳統地震勘探技術獲取的空間和密度都要大。數據勘探作業的處理在三維地震勘探技術中起到了重要的作用，能對收集到的地震波折射數據進行科學合理的分析和處理。第一，就是要對收集的數據進行準確度檢驗，以此來確保數據的可靠性和準確性；第二，就是要在完成各個環節的工作后，根據波點的變動繪制出波點分布圖。

2.3 地震資料的解釋

解釋就是利用地震運動學和動力學知識解釋地震數據信息，這種技術是對地震、測井以及地質信息的綜合運用。三維地震勘探技術收集到的數據包含了大量的地質信息，但主要是運動學信息和動力學信息。三維地震勘探技術收集的地震資料主要包括兩個方面，分別是地質結構和礦物資源。一方面，要分析和處理采集到的地震數據信息，并對比其他圖表，找出數據信息的特點，再依照分析研究后的數據情況得出地質結構特點，提高勘探結構的效率。另一方面，利用采集到的資料，對煤田中的各類礦物資源進行分析和判斷，并根據記載資料進行科學的分類，同時做好相關的記錄報告工作。

2.4 勘探資料的處理

在煤田勘探的應用過程中，需要利用三維地震勘探技術處理大量的圖片和資源。現在的處理方式主要有兩種，一種是利用室內影像對資料底圖的設計方式進行深加工，另一種是展現高程資料圖片。在三維地震勘探的過程中，對地質圖及疊加，常常采用資料底圖的設計方式。該方式存在一定的優點，也存在一定的缺點。優點是這種方式能全面表現出煤田所在區域地形的高度差，缺點就是這種方式會存在底圖形不好、準確度不高的問題。正是如此，所以要用室內影像對底圖形進行進一步的加工處理。在地質結構比較復雜的煤炭底層和斷層進行勘探作業時往往使用高程資料圖片，這種處理方式可以將煤田較為復雜的地表圖像轉化為較為清晰的數字表達形式。這種表達方式可以更加準確的表現出煤田地質結構特征，提高資料處理的效率和便捷。

3 煤田三維地震勘探技術作業方法的應用

3.1 合理控制煤田層小斷面及起伏形態

在三維地震勘探時，根據三維地震勘探區域的地質特點，要將起伏形態中目的層的深度誤差需要控制在1%以內，幅度范圍盡量控制在5m 以外的小曲面內。這樣才能確保煤田起伏狀態勘探的精確度達到相關要求的標準，在85%以上，有效控制控制煤田層小斷面及起伏形態。我國近年來在煤田勘探技術方面取得了巨大的進步，通過勘探人員不斷的實踐和創新，現如今已經良好掌握了反射點的實際歸位，但就現階段的勘探精度而言，煤田勘探的精確度水平仍有待提高。根據相關調查顯示，在3m到5m的小范圍煤田層斷面進行勘探，精準度的平均值在50%左右，如果在地質情況更為復雜的地區進行勘探，那么煤田層的斷面勘探精確度更低，在20%以下。

3.2 地震勘探相關煤層的厚度變化的研究

低速薄層是煤田油層的標準，在一定的范圍內，地震波振幅譜和煤田反射振幅譜的一階比值與煤層的厚度成正比。利用地震勘探技術獲取煤層的厚度，只要保證鉆孔的數量以及典型的比例系數，這樣的方法更加簡單和便捷。在進行煤層厚度勘探時，一般使用的方法有三種，分別為分析統計法、普矩法和反演直接法。其中，最常使用的是普矩法，這種方法的主要作用就是用在繼發性的削弱非均勻蓋層上，并在特定條件下會對煤田層的橫向變化產生影響。endprint

3.3 對采集陷落柱的范圍

采集陷落柱屬于煤田的表面構造，附屬于非變動構造堆積的破碎巖塊。采集陷落柱出現的原因是，高速層在向低速層進行轉變的過程中發生了時間延遲。對于采集陷落柱坍陷深度以及幾何變形，可以利用三維勘探技術的地震構件圖的時間剖面進行適當的推算，以此來實現提高勘探數據精度的目標，使其性能提高80%以上。在地質雷達、煤田勘探等方面，我國煤田三維地震勘探技術采用透坑方式。三維地震勘探技術已經在我國煤田勘探中取得了廣泛的應用，正在發揮出越來越重要的作用。

4 煤田三維地震勘探數據的處理措施

使用三維地震勘探技術進行煤田勘探后的數據處理會受到較多因素的影響，如信噪比，一旦勘探時的背景噪音較大，就會影響三維地震勘探激發的層位的穩定性，從而影響單炮聲波與面波，致使被測層面數據不夠準確。特別是在干擾因素較為強烈的時候，勘探數據會存在很大的偏差，這種情況一般要重新進行數據采集。在進行三維地震勘探數據處理時，需要注意下述幾個方面。第一，要進行靜校正。這主要因為在勘探地勢起伏變化較大的地區時，低速帶速度變化會變得劇烈，需要校正的量就會增多。而靜校正是其中較為關鍵的環節，結合傳統的自動統計剩余靜校正技術，運用修正軟件將地表高差和低速帶的影響降到最小；第二，是去除干擾波。干擾波有兩種類型，分別為面波和聲波。去除干擾波一般都是先壓制低頻，同時采用高頻隨機干擾。壓制低頻干擾一般都會選用內切濾波法，這樣做可以有效地壓制低頻面波，提高資料的信噪比，減少對信號的損害；第三，進行地表一致性處理。

5 總結

三維地震勘探技術是目前來說最為先進的地震勘探技術，在地震勘探的各個環節都有應用。在使用三維地震勘探技術進行煤田勘探時，需要嚴格控制勘探過程，保證數據分析的準確性。我國煤田勘探的發展和進步，有利于推動我們經濟的進步和發展。

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