試析三維地震技術(shù)在探測(cè)煤礦地質(zhì)構(gòu)造中的應(yīng)用

李小州

摘 要 三維地震技術(shù)在煤礦地質(zhì)構(gòu)造勘探中的應(yīng)用，為煤礦綜合勘探活動(dòng)、更好的二次分析提供了技術(shù)支撐，并提供了更加科學(xué)實(shí)用的解釋資料。它可以分析淺部和深部的地震地質(zhì)條件，反映煤礦三維地震的整體地質(zhì)條件，并考慮鉆探作業(yè)的地表和地形條件。此外，利用三維地震技術(shù)還可以解釋地震地質(zhì)條件和煤層面積。

關(guān)鍵詞 煤礦地質(zhì);巖石硬度;網(wǎng)格加密

1探測(cè)煤礦地質(zhì)構(gòu)造任務(wù)的基本情況

比如在某次三維地震勘探工作中，共需要完成三維地震線束7束，探勘的面積是4.2平方千米。測(cè)得偏移前的覆蓋面積是4.65平方千米，該工程的施工面積是5.35平方千米，共有3871個(gè)生產(chǎn)物理點(diǎn)，這一數(shù)字超過(guò)了設(shè)計(jì)的生產(chǎn)物理點(diǎn)324個(gè)。勘探區(qū)域內(nèi)有一條小河，該小河常年有水。該區(qū)域中的最高點(diǎn)位于中西部，測(cè)得標(biāo)高為834米，該區(qū)域的最低處位于中東部，測(cè)得標(biāo)高為792米，最大高差為42米。從測(cè)得的數(shù)據(jù)和實(shí)際情況來(lái)看，該區(qū)域的地勢(shì)比較平坦，在該區(qū)域內(nèi)常年種植莊稼農(nóng)作物[1]。

2施工方法及技術(shù)措施

為了確保原始數(shù)據(jù)的質(zhì)量，進(jìn)行施工過(guò)程按照“煤炭煤層氣地震勘探代碼”，“煤炭資源勘探工程測(cè)量代碼”和設(shè)計(jì)要求，使用各種參數(shù)決定的測(cè)試，根據(jù)不同的地質(zhì)條件和采取相應(yīng)的技術(shù)措施，在整個(gè)施工過(guò)程和測(cè)試工作。為此目的，采取了下列技術(shù)措施：

（1）施工期間，儀器的年、月、日檢驗(yàn)應(yīng)符合規(guī)范要求，儀器應(yīng)正常運(yùn)行。

（2）測(cè)量工作達(dá)到精度要求，每個(gè)炮點(diǎn)和測(cè)點(diǎn)都有獨(dú)特的位置和數(shù)量，有利于現(xiàn)場(chǎng)施工和數(shù)據(jù)處理。測(cè)量組提前確定地震線，計(jì)算正確后提供使用。測(cè)量了實(shí)際施工過(guò)程中移動(dòng)炮點(diǎn)和測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)和標(biāo)高。同時(shí)，提供了一幅地物指示線的地圖。現(xiàn)場(chǎng)施工人員根據(jù)原理圖編制觀測(cè)系統(tǒng)。

（3）在不遇到大障礙物的情況下，一般不允許使用空氣炮和隧道。涉及村，三維地震施工通過(guò)探測(cè)器進(jìn)入村莊，在村莊的另一邊端爆破的“平行線”觀測(cè)系統(tǒng)等手段增加接收部分疊加的村莊，村莊附近的刺激小的深井?dāng)?shù)量減少等影響建筑的建設(shè)村莊，保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性和完整性。

（4）刺激井的深度和用量滿足設(shè)計(jì)要求。模擬井的深度應(yīng)由炸藥的安裝深度確定，并應(yīng)仔細(xì)記錄。檢波器埋設(shè)應(yīng)堅(jiān)持“挖、校直、壓實(shí)”的原則，減少吹風(fēng)、移草等高頻干擾。加強(qiáng)安全線，防止人為或機(jī)械干擾。

（5）儀器操作符應(yīng)當(dāng)回放監(jiān)控記錄每一個(gè)鏡頭，搞好現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)控，及時(shí)糾正和消除錯(cuò)誤和工作非理性如果發(fā)現(xiàn)，找出質(zhì)量惡化和改善他們的原因，并及時(shí)彌補(bǔ)過(guò)時(shí)的槍支，以確保高質(zhì)量的原始記錄。

3三維地震技術(shù)在探測(cè)煤礦地質(zhì)構(gòu)造中的應(yīng)用

3.1 淺、深帶地震地質(zhì)條件

例如，某一地區(qū)的礦區(qū)大部分為黃土覆蓋，有大量的耕地。淺層土壤主要為黃土、坡面堆積物、基黏土和風(fēng)化巖。由于前面沉積物受含水率和巖性差異的影響，產(chǎn)生了各種干擾波，包括二次干擾波和溝間產(chǎn)生的邊波。因此，該地區(qū)淺層地震地質(zhì)條件不夠好。通過(guò)對(duì)該區(qū)深部地層的地震地質(zhì)條件分析，發(fā)現(xiàn)礦區(qū)含煤地層的沉積環(huán)境不穩(wěn)定，上、下地層和煤地層的巖性組合相對(duì)穩(wěn)定。鉆孔測(cè)井曲線的主要標(biāo)志層和煤層的區(qū)別特征明顯，不難分辨出形狀，和內(nèi)部物理特性也不同，這表明，這一領(lǐng)域的深層地震地質(zhì)條件相對(duì)較好。

3.2 孔隙形成需考慮表面和地形條件

在選擇造孔工具時(shí)，應(yīng)考慮地表和地形條件，在巖石露頭區(qū)可使用風(fēng)鉆完成造孔工作。這個(gè)過(guò)程是通過(guò)震動(dòng)的力量粉碎巖石，形成粉末，然后被高壓氣流沖走。巖石的硬度越大，這項(xiàng)技術(shù)的效果就越好。在具體應(yīng)用中，所顯示的優(yōu)點(diǎn)是，它使用起來(lái)很輕，基本上不受地形條件的影響，可以達(dá)到的最大深度為6米。如果要在有一層薄薄的表土或風(fēng)化層的地方使用這種技術(shù)，首先需要清理干凈。在黃土覆蓋地區(qū)，采用水鉆和手工磨鉆完成了成孔工作。水鉆的適用區(qū)域?yàn)辄S土覆蓋區(qū)。人工打磨鉆孔技術(shù)主要用于水鉆無(wú)法到達(dá)的區(qū)域。正常情況下，這些地區(qū)的地形條件相對(duì)較差。斜坡沉積在鉆井工作需要使用人工鋼，將幾個(gè)煤礦的組合，形成一個(gè)刺激效應(yīng)，為了確保正確選擇爆炸點(diǎn)的位置，應(yīng)該堅(jiān)持“五個(gè)五”的原則，以避免該地區(qū)干燥、高，破碎，陡峭的位置土壤。五個(gè)領(lǐng)域是濕的，低，整體，緩慢，巖石。在黃土地區(qū)，應(yīng)遵循以下原則：在地形上，應(yīng)避免高差;近地表速度應(yīng)避免低;在黃土和礫石中，應(yīng)避免礫石原則;在黃土的選擇上，應(yīng)避免厚薄原則;在黃土含水量中，應(yīng)避免干性原則，堅(jiān)持濕性原則。

3.3 反映煤礦三維地震全程地質(zhì)情況

運(yùn)用礦井三維地震全程地質(zhì)勘探預(yù)測(cè)方法，優(yōu)化三維地震處理的效果，并進(jìn)一步提高解釋的精度。查明地質(zhì)構(gòu)造情況，主要覆蓋的范圍是采掘活動(dòng)會(huì)影響到的區(qū)域。在實(shí)際勘探的過(guò)程中，能起到約束作用的是巷道揭露和鉆探的結(jié)果。鉆探在其中能夠起到垂向的線狀約束作用，而巷道揭露起到的作用是約束水平的線狀。在完成了上述工作之后，需要實(shí)時(shí)驗(yàn)證三維地震勘探的結(jié)果，并做好分析和評(píng)價(jià)工作。在三維地震勘探的最終結(jié)果中，還需要將驗(yàn)證和分析后的可采煤層地址信息運(yùn)用其中。

3.4 用于解釋地震地質(zhì)

比如在某次探測(cè)活動(dòng)中，將其中某一個(gè)煤層所形成的反射波命名為T(mén)3波，從探勘的結(jié)果來(lái)看，T3波有著比較好的連續(xù)性，在時(shí)間剖面上所形成的特征是二正一負(fù)，經(jīng)合成后形成了地震的記錄比對(duì)，在下層位置與3號(hào)煤層底板相對(duì)應(yīng)。T3波表現(xiàn)出了較為明顯的特征，能夠在全區(qū)內(nèi)完成連續(xù)追蹤對(duì)比活動(dòng)。在確定地震反射波的任務(wù)中，具體情況是地震波系有著很高的相似度，而且勘探區(qū)地層的整體沉積情況也比較穩(wěn)定，在局部位置上存在地層厚度和巖性異常的情況，同時(shí)也表現(xiàn)出細(xì)微的差異，而這對(duì)整個(gè)波組關(guān)系所產(chǎn)生的影響并不明顯。

4結(jié)束語(yǔ)

如今社會(huì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)離不開(kāi)煤礦資源，這是因?yàn)槊旱V資源與工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)有著密切的聯(lián)系，開(kāi)展煤礦資源開(kāi)采活動(dòng)需詳細(xì)掌握區(qū)域地質(zhì)條件。基于此，文章探討探測(cè)煤礦地質(zhì)構(gòu)造任務(wù)的基本情況，并討論探測(cè)方法及技術(shù)措施的使用，深入思考三維地震技術(shù)在探測(cè)煤礦地質(zhì)構(gòu)造中的具體應(yīng)用情況。從地質(zhì)地震條件、地形條件、解釋地震地質(zhì)、解釋煤層區(qū)等方面入手進(jìn)行總結(jié)，以供參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 和芬芬.三維地震技術(shù)在塌陷區(qū)預(yù)測(cè)及成因分析中的應(yīng)用[J].工程地球物理學(xué)報(bào)，2020，17（4）：421-425.