煤礦采區(qū)地震勘探不同檢波器接收試驗(yàn)與分析

張利兵，董守華

煤礦采區(qū)地震勘探不同檢波器接收試驗(yàn)與分析

張利兵，董守華

(中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 資源與地球科學(xué)學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

地震勘探面臨諸多挑戰(zhàn)，地震成果的不確定性與多解性、短周期與高預(yù)期的矛盾、高生產(chǎn)率與低信噪比的矛盾等急待解決，其中開展寬頻帶采集已成為拓寬頻帶寬度、提高分辨能力的基礎(chǔ)。全數(shù)字高密度三維地震勘探通過(guò)數(shù)字檢波器單點(diǎn)接收，高密度采樣的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)地震勘探的寬方位角、小面元和高覆蓋次數(shù)，因此，地震檢波器作為野外數(shù)據(jù)采集過(guò)程中最為關(guān)鍵的采集前端設(shè)備，其性能的好壞及所采集的數(shù)據(jù)質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到后續(xù)的處理與解釋等環(huán)節(jié)。為了對(duì)比數(shù)字檢波器與模擬檢波器的實(shí)際采集效果，并探討在野外實(shí)際數(shù)據(jù)采集中數(shù)字與模擬檢波器性能之間的不同，采用低、中、高不同固有頻率的模擬檢波器、單點(diǎn)數(shù)字檢波器與室內(nèi)數(shù)字檢波器組合6種檢波器進(jìn)行接收試驗(yàn)，對(duì)不同類型檢波器的地震記錄進(jìn)行頻譜、信噪比等分析，發(fā)現(xiàn)數(shù)字檢波器接收地震信號(hào)的頻寬和信噪比優(yōu)于模擬檢波器，并且數(shù)字檢波器室內(nèi)組合之后頻帶寬度和信噪比均變大；在低、中、高固有頻率的模擬檢波器中，低頻模擬檢波器的頻寬和信噪比效果好于中、高頻模擬檢波器；當(dāng)高密度采集時(shí)，疊加達(dá)到一定次數(shù)時(shí)，剖面信噪比變化不大，因此，可以根據(jù)不同深度目的層信號(hào)選擇合適的疊加次數(shù)。

高密度三維地震勘探；檢波器；模擬檢波器；數(shù)字檢波器；頻譜；信噪比

當(dāng)前，地震勘探的發(fā)展已進(jìn)入面向地質(zhì)目標(biāo)體的綜合地震勘探階段[1]，地質(zhì)目標(biāo)越來(lái)越復(fù)雜、地質(zhì)需求越來(lái)越高。煤礦采區(qū)勘探開發(fā)為了綜合機(jī)械化開采和安全生產(chǎn)的需要，要求提高地震資料識(shí)別微小斷層、陷落柱的能力，分辨微小落差3 m的斷層[2]，同時(shí)由于煤層埋藏淺，頻率高，又要獲得深部灰?guī)r的反射波，所以接收地震信號(hào)要求寬頻帶，并且奧灰?guī)r具有埋藏深、頂界風(fēng)化嚴(yán)重的特點(diǎn)，常規(guī)采區(qū)地面三維地震成像差，得不到高信噪比高奧灰頂及其附近的反射波。

隨著地震勘探的發(fā)展，煤礦采區(qū)高密度勘探技術(shù)逐漸被推廣使用。例如從淮南礦區(qū)的高密度三維地震勘探初步應(yīng)用效果來(lái)看，其解釋落差2~5 m小斷層方面，精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)的三維地震成果[3]。高密度地震勘探技術(shù)來(lái)源于1988年沙特石油公司提出的“高密度采集”方法，是一種“未授權(quán)采集”的思想。即野外采集不再受制于處理、解釋對(duì)野外空間采集密度的要求，而是采用高密度方式進(jìn)行，處理、解釋根據(jù)需要選擇空間采樣密度[4]。高密度地震勘探可以采用數(shù)字檢波器，也可以采用模擬檢波器。因此，開展數(shù)字檢波器與傳統(tǒng)模擬檢波器應(yīng)用效果對(duì)比，開發(fā)和推廣有利于明顯提高分辨率的數(shù)字檢波器顯得尤為重要和迫切[5]。

動(dòng)圈式模擬檢波器的發(fā)展已經(jīng)很多年，國(guó)內(nèi)外的很多學(xué)者對(duì)此做過(guò)研究。在國(guó)內(nèi)，徐錦璽等[6]研究了檢波器尾椎結(jié)構(gòu)對(duì)采集信號(hào)的影響；芮擁軍[7]通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析，提出了建立了針對(duì)常規(guī)檢波器地震數(shù)據(jù)的低頻恢復(fù)技術(shù)；孫超等[8]研究了檢波器傾角、檢波器與地表相對(duì)阻尼系數(shù)、地表介質(zhì)參數(shù)對(duì)耦合系統(tǒng)的影響。在國(guó)外，O. Euiseok[9]研究發(fā)現(xiàn)在某一頻率范圍和安裝角度下，檢波器頻率響應(yīng)與理論曲線相類似；B. Aron[10]將動(dòng)圈式地震檢波器由電感式改進(jìn)為電容式，并在檢波器外部增加反饋控制單元，大大提高了地震檢波器的性能；B. Ando等[11]提出了一種在某一頻率范圍內(nèi)高度靈敏的檢波器，該傳感器拒絕在所有其他頻率的振動(dòng)。

數(shù)字檢波器性能的不斷提高也吸引了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的注意。在國(guó)內(nèi)，曹務(wù)祥[12]通過(guò)試驗(yàn)得出數(shù)字檢波器采集的資料，頻譜較寬，分辨率較高，與數(shù)字地震儀匹配較好，具有較強(qiáng)的信號(hào)接收能力，尤其是接收弱小信號(hào)的能力，是高分辨率勘探的首選檢波器；馮剛等[13]針對(duì)數(shù)字檢波器單點(diǎn)采集提出了在多域、多次應(yīng)用多種提高分辨率與信噪比方法進(jìn)行迭代處理，既能提高資料的分辨率，又能提高信噪比。數(shù)字檢波器在國(guó)外也有相關(guān)研究，D. Mougenot[14]認(rèn)為數(shù)字檢波器自身的優(yōu)點(diǎn)(如寬頻帶，高靈敏度)，同樣也是造成其缺點(diǎn)的原因(噪聲)；S.Michael[15]在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)比了數(shù)字檢波器與模擬檢波器，分析了它們對(duì)不同振動(dòng)強(qiáng)度波的振幅和相位響應(yīng)以及它們與理論響應(yīng)曲線的差異。

數(shù)字檢波器由于單點(diǎn)接收和自身的特點(diǎn)，通常采用室內(nèi)組合，取得了很好的效果。董世泰等[16]認(rèn)為單檢波器接收使得想要的組合形式可以在資料處理中心來(lái)構(gòu)建，可以省略采集過(guò)程中的大量試驗(yàn)炮，避免了大工區(qū)采用一種固定組合模式帶來(lái)的壓制變化噪聲的問(wèn)題；胡軍輝等[17]通過(guò)數(shù)字組合技術(shù)中單點(diǎn)數(shù)字檢波器去噪技術(shù)、組內(nèi)靜校正技術(shù)、道組合技術(shù)的應(yīng)用，彌補(bǔ)了常規(guī)組合方式的不足，提高了資料品質(zhì)。

為了對(duì)比數(shù)字檢波器與模擬檢波器的實(shí)際采集效果，并探討在野外實(shí)際數(shù)據(jù)采集中數(shù)字與模擬檢波器性能之間的不同，通過(guò)祁南煤礦二維試驗(yàn)段實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)比分析數(shù)字檢波器與串聯(lián)的模擬檢波器之間的優(yōu)劣，為煤礦采區(qū)高密度三維地震勘探檢波器的選擇提供依據(jù)。

1 野外試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)區(qū)地質(zhì)概況

試驗(yàn)區(qū)位于淮北煤田的南部，在地層劃分上屬于華北地層區(qū)魯西地層分區(qū)徐宿小區(qū)。本區(qū)地層為第四系沖、洪積層覆蓋。區(qū)域內(nèi)主要地層由老到新層發(fā)育為奧陶系、石炭、二疊系、新近系和第四系。含煤地層為石炭–二疊系，含煤地層厚度約1 108 m，含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11等11個(gè)煤層(組)，含煤30余層，累計(jì)平均煤厚22.93 m，含煤系數(shù)約為2%；礦區(qū)內(nèi)可采煤層23、32、61、62、63、71、72、8、9、10等10層，累計(jì)可采平均厚度14.25 m，占平均總煤層厚度的62%。其中32、71、72、10四個(gè)煤層為本區(qū)主要可采煤層。

淺表層地震地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，試驗(yàn)區(qū)地勢(shì)平坦，高差變化不大，一般+17.20~+23.80 m。障礙物主要有劉圩子、澮河等，這些均影響地震數(shù)據(jù)的正常采集。區(qū)內(nèi)潛水面深度一般在3~4 m，地下水豐富，且較穩(wěn)定，8~10 m厚，是較好的激發(fā)層位。

深表層地震地質(zhì)條件復(fù)雜，勘探區(qū)內(nèi)3、6和7煤層反射波能量較強(qiáng)，波形突出，相位穩(wěn)定；10煤層的反射波受埋藏深度的影響，能量相對(duì)較弱；太灰與奧灰位于10煤之下，埋藏深度更大，能量變小，反射波變?nèi)酰淮送猓瑓^(qū)內(nèi)斷層較多，構(gòu)造較為復(fù)雜，給目的層的連續(xù)追蹤及斷層識(shí)別造成一定困難。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及目的

本次試驗(yàn)鋪設(shè)檢波器310道，道距10 m，炮距10 m，共150個(gè)物理點(diǎn)，井深10 m，藥量1.5 kg。在二維線上同一個(gè)檢波點(diǎn)布置6種檢波器接收，其中有4個(gè)不同自然頻率(2.5、40、60、100 Hz)的模擬檢波器， 1單點(diǎn)數(shù)字檢波器(DSU3)和4個(gè)呈面積組合(室內(nèi))數(shù)字檢波器(DSU3)接收，如圖1所示。試驗(yàn)?zāi)康臑椋耗M檢波器與數(shù)字檢波器背景噪聲對(duì)比；分析對(duì)比模擬與數(shù)字檢波器采集資料的頻帶與信噪比差異；數(shù)字檢波器單點(diǎn)與多點(diǎn)組合，分析其對(duì)資料面貌、頻率與信噪比的影響；地震剖面疊加次數(shù)的選擇。試驗(yàn)保證激發(fā)井深藥量等其余參數(shù)一致，實(shí)現(xiàn)單一變量原則。因此，具備非常良好的對(duì)比分析基礎(chǔ)。

圖1 檢波器布置

2 數(shù)據(jù)分析

2.1 單炮分析

此次試驗(yàn)得到的6種檢波器單炮記錄如圖2所示，采集的數(shù)據(jù)質(zhì)量好，波組特征明顯，反射波能量較強(qiáng)，信噪比高，目的層反射波可識(shí)別，40、60、100 Hz這3種模擬檢波器面波干擾小，而2.5 Hz模擬檢波器，數(shù)字檢波器及其室內(nèi)組合的面波能量較強(qiáng)。

以2.5 Hz模擬檢波器接收的單炮記錄為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，選取1處背景噪聲和3處不同目的層的時(shí)窗，對(duì)這4個(gè)時(shí)窗的地震信號(hào)進(jìn)行頻譜和信噪比分析。剩下5種檢波器的單炮選取時(shí)窗與之相同。

2.1.1 單炮頻譜

由圖3a可知，在 6種檢波器中，數(shù)字檢波器及其室內(nèi)組合、2.5 Hz模擬檢波器在低頻區(qū)最大振幅能量達(dá)到107數(shù)量級(jí)，其余3種模擬檢波器的頻譜最大振幅能量均為106數(shù)量級(jí)。除了2.5 Hz模擬檢波器頻譜振幅在低頻范圍內(nèi)較大外，數(shù)字檢波器及其室內(nèi)組合的頻譜振幅在0~350 Hz的頻率范圍的振幅能量遠(yuǎn)大于其他模擬檢波器，高頻范圍內(nèi)更加明顯。因此，保證高、中、低頻接收的地震信號(hào)，優(yōu)先采用數(shù)字檢波器及其室內(nèi)組合，在無(wú)數(shù)字檢波器情況下，宜采用低頻模擬檢波器。

圖3 6種檢波器單炮和背景噪聲頻譜

由圖3b可知，由于地震記錄背景噪聲一般是隨機(jī)的，頻率豐富，此次試驗(yàn)的背景噪聲主要集中在0~350 Hz。對(duì)于4種模擬檢波器來(lái)說(shuō)，在其自然頻率以下時(shí)，模擬檢波器的振幅響應(yīng)隨頻率以一定的坡度遞減，因此，對(duì)低頻噪聲存在壓制與衰減作用；但在相應(yīng)的自然頻率以上，高頻噪聲能量也下降很多，但2.5 Hz模擬檢波器在低頻范圍內(nèi)噪聲大。數(shù)字檢波器記錄所有頻率噪聲，在不同頻率上均有較好反映。由此可見，模擬檢波器有效頻帶范圍遠(yuǎn)小于數(shù)字檢波器及其室內(nèi)組合的有效頻率范圍，其靈敏度也低于數(shù)字檢波器，所以檢測(cè)不到高頻噪聲。但同時(shí)也必須注意數(shù)字檢波器記錄的地震信號(hào)干擾大、信噪比低。

2.1.2 單炮不同深度反射波頻譜

因?yàn)榇蟮鼐哂袨V波作用，所以檢波器對(duì)淺、中、深層反射波接收效果不一樣，為了分析不同深度目的層反射波的頻譜特性與信噪比，需要對(duì)比不同檢波器淺、中、深層反射波的接收能力。

圖4為單炮淺、中、深層反射波頻譜，對(duì)于淺層反射波，在圖4a中取某一固定振幅值4×105分析，對(duì)比6種檢波器在該振幅下的有效頻率范圍。數(shù)字檢波器及其室內(nèi)組合的頻寬為200 Hz左右，2.5 Hz模擬檢波器的頻寬約為120 Hz，40 Hz和60 Hz模擬檢波器的頻寬約為80 Hz；100 Hz模擬檢波器的頻寬約為40 Hz。由此可見，數(shù)字檢波器及其室內(nèi)組合、2.5Hz模擬檢波器的頻寬和振幅遠(yuǎn)大于其他模擬檢波器，并且模擬檢波器的頻率接收范圍和振幅最大值在其自然頻率附近，符合理論結(jié)果。

對(duì)于單炮中層反射波，在圖4b中取某一固定振幅值4×104分析，數(shù)字檢波器及其室內(nèi)組合的頻寬為250 Hz左右，2.5 Hz模擬檢波器的頻寬約為150 Hz，40 Hz和60 Hz模擬檢波器的頻寬約為120 Hz，100 Hz模擬檢波器的頻寬約50 Hz。同樣可以看出，數(shù)字檢波器及其室內(nèi)組合與2.5 Hz模擬檢波器的頻寬和振幅遠(yuǎn)大于其他模擬檢波器，模擬檢波器的頻率接收范圍和振幅最大值在其自然頻率附近。

對(duì)于單炮深層反射波，在圖4c中取某一固定振幅值4×104為例來(lái)分析，發(fā)現(xiàn)6種檢波器接收到多為低頻信號(hào)，并且振幅較弱。數(shù)字檢波器及其室內(nèi)組合的頻寬約為110 Hz，2.5 Hz模擬檢波器的頻寬約為70 Hz，40 Hz和60 Hz模擬檢波器的頻寬約為40 Hz，100 Hz模擬檢波器在低頻范圍內(nèi)接收效果很差，信號(hào)能量小于4×104。根據(jù)以上分析可知，在深層低頻信號(hào)接收中數(shù)字檢波器及低頻模擬檢波器效果更好。

2.1.3 單炮不同深度反射波信噪比

a. 信噪比估計(jì)方法 通過(guò)野外試驗(yàn)可以得到不同激發(fā)參數(shù)的單炮地震記錄，在單炮地震記錄上，初至波能量可以用來(lái)表示有效波能量，而在初至波到達(dá)之前的數(shù)據(jù)可以用來(lái)估計(jì)噪聲的能量，用這些數(shù)據(jù)的均方根來(lái)表示噪聲的振幅[18]：

圖4 6種檢波器單炮不同深度反射波頻譜

式中：為用于計(jì)算平均噪聲振幅的數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)；d為記錄的環(huán)境噪聲數(shù)據(jù)。

利用單炮資料的初至能量估算有效信號(hào)的初始能量0，結(jié)合球面擴(kuò)散和吸收衰減的振幅計(jì)算結(jié)果，與初至之上環(huán)境噪聲所估算出的全炮噪聲能量，共同計(jì)算出最終采集信號(hào)的信噪比。并可利用信噪比圖對(duì)震源激發(fā)方式和覆蓋次數(shù)進(jìn)行定量設(shè)計(jì)。

式中：dis為振幅能量擴(kuò)散系數(shù)，0為振幅衰減系數(shù)，ref為界面反射系數(shù)為接收道數(shù)。

b. 單炮信噪比分析 上一小節(jié)對(duì)單炮淺、中、深層反射波的頻譜進(jìn)行了分析，下面進(jìn)一步對(duì)與淺、中、深層反射波相同頻譜分析的時(shí)窗進(jìn)行信噪比分析，如圖5所示。

圖5 6種檢波器單炮不同深度反射波信噪比

從圖5a可以看出，對(duì)于單炮淺層反射波來(lái)說(shuō)，模擬檢波器信噪比略高于單個(gè)數(shù)字檢波器，但數(shù)字檢波器室內(nèi)組合后，信噪比顯著增大，并且大于模擬檢波器；在圖5b中，對(duì)于中層反射波，數(shù)字檢波器及其室內(nèi)組合與其他模擬檢波器的信噪比相差不大；在圖5c中，對(duì)于深層反射波信噪比分析可知，數(shù)字檢波器信噪比略高于模擬檢波器，數(shù)字檢波器室內(nèi)組合后，信噪比更好。綜上，說(shuō)明對(duì)于深層反射波來(lái)說(shuō)，數(shù)字檢波器及其室內(nèi)組合有利于獲得高信噪比的地震記錄。

2.2 剖面信噪比

a. 覆蓋次數(shù) 二維地震觀測(cè)系統(tǒng)通常是炮點(diǎn)(激發(fā)點(diǎn))、檢波點(diǎn)(接收點(diǎn))等間距分布在測(cè)線上，且炮點(diǎn)距是檢波點(diǎn)距的整數(shù)倍。

依據(jù)覆蓋次數(shù)公式：

式中：為覆蓋次數(shù)，為激發(fā)點(diǎn)移動(dòng)的接收道數(shù)，為接收道數(shù)。

以此次試驗(yàn)為例，炮距10 m，道距10 m，接收道數(shù)160道為例，激發(fā)一次后激發(fā)點(diǎn)的排列移動(dòng)1道檢波點(diǎn)距，即激發(fā)點(diǎn)移動(dòng)1個(gè)接收道數(shù)，此時(shí)=1，得出=80，即160道接收最高覆蓋次數(shù)80次。其余覆蓋次數(shù)剖面類似，可得到覆蓋次數(shù)分別為16、32、64、70和80次的疊加剖面。

b. 不同疊加剖面信噪比分析 通過(guò)試驗(yàn)得到了6種檢波器的不同疊加次數(shù)的疊加剖面，剖面疊加次數(shù)分別為16、32、64、70、和80次等，疊加剖面處理時(shí)遵循同一流程與參數(shù)。對(duì)地震剖面選取淺、中、深層反射波時(shí)窗進(jìn)行信噪比分析如圖6所示。

圖6a為不同疊加次數(shù)剖面的淺、中、深反射波選取，時(shí)窗選取與單炮相同。在圖6b中，對(duì)于剖面淺層反射波來(lái)說(shuō)，2.5 Hz模擬檢波器信噪比最高，40、60 Hz模擬檢波器略高于單個(gè)數(shù)字檢波器及其室內(nèi)組合，100 Hz模擬檢波器的信噪比最低，數(shù)字檢波器經(jīng)過(guò)室內(nèi)組合后，信噪比變大；在圖6c中，對(duì)于剖面中層反射波來(lái)說(shuō)，數(shù)字檢波器及其室內(nèi)組合與其他模擬檢波器的信噪比相差不大，但100 Hz模擬檢波器信噪比同樣遠(yuǎn)小于其他5種檢波器，數(shù)字檢波器經(jīng)過(guò)室內(nèi)組合之后變大；在圖6d中，數(shù)字檢波器信噪比略高于模擬檢波器，數(shù)字檢波器室內(nèi)組合后，信噪比變高。

對(duì)于同一種檢波器不同疊加次數(shù)來(lái)說(shuō)，不同深度目的層反射波的信噪比隨著疊加次數(shù)的增加而增加，但是疊加次數(shù)達(dá)到一定次數(shù)后，信噪比變化不大；對(duì)于相同疊加次數(shù)不同檢波器來(lái)說(shuō)，在低疊加次數(shù)，模擬檢波器的信噪比略高于數(shù)字檢波器，在高疊加次數(shù)時(shí)，數(shù)字檢波器的信噪比略大于模擬檢波器。數(shù)字檢波器室內(nèi)組合后，信噪比變高；其中100 Hz模擬檢波器的信噪比遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其余五種檢波器。對(duì)于剖面深層反射波來(lái)說(shuō)，數(shù)字檢波器及其室內(nèi)組合、2.5 Hz模擬檢波器有利于獲得高信噪比的地震記錄。

3 結(jié)論

a. 從不同檢波器單炮頻譜可以看出，數(shù)字檢波器的振幅最大值為107，而模擬檢波器振幅最大值為106，說(shuō)明數(shù)字檢波器靈敏度高于模擬檢波器；并且固定某一振幅值時(shí)，數(shù)字檢波器及其室內(nèi)組合、2.5 Hz模擬檢波器的有效頻寬更寬。

圖6 6種檢波器剖面不同深度反射波選取及其信噪比

b.從不同檢波器單炮和疊加剖面的信噪比分析可以看出，數(shù)字檢波器及其室內(nèi)組合、2.5 Hz模擬檢波器的信噪比更高，數(shù)字檢波器組合之后比單個(gè)數(shù)字檢波器信噪比變大。

c.數(shù)字檢波器及其室內(nèi)組合與2.5 Hz模擬檢波器在剖面淺、中、深層反射波中有較高信噪比，當(dāng)疊加次數(shù)達(dá)到一定次數(shù)后，信噪比變化較小。因此，可以根據(jù)信噪比選擇適當(dāng)?shù)寞B加次數(shù)，減少施工成本和冗雜的數(shù)據(jù)。但是在采用數(shù)字檢波器時(shí)，疊加次數(shù)不能太少，在試驗(yàn)區(qū)對(duì)于深層(埋深≥700 m)反射波來(lái)說(shuō)，疊加次數(shù)不能少于64次。

d．在儀器條件允許下，煤礦采區(qū)地震勘探應(yīng)盡可能采用數(shù)字檢波器及其室內(nèi)組合，在沒有數(shù)字檢波器的情況下，盡量選擇低頻模擬檢波器。

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Reception test and analysis of different geophones in coal mining districts seismic exploration

ZHANG Libing, DONG Shouhua

(School of Resources and Geosciences, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, China)

Seismic exploration faces many challenges, such as the uncertainty and multiple solutions of seismic results, the contradiction between short period and high expectation, the contradiction between high productivity and low signal-to-noise ratio, etc, which need to be solved urgently. Among them, the development of broadband acquisition has become the basis for broadening the bandwidth and improving the resolution ability. All-digital high-density 3D seismic exploration in coal mining area to improve the bandwidth and high resolution in seismic exploration has made obvious effect, the digital geophone single point reception and high density sampling way are used to achieve the wide azimuth seismic exploration, small surface and high folds, so in the process of seismic geophones for field data acquisition, the most critical acquisition front-end equipment, that its performance is good or bad, and collected data quality fit and unfit is directly related to the subsequent processing and interpretation. In order to compare the digital geophones and simulate the actual collection rate of detector, and to explore the field actual data acquisition of the difference between digital and analog detector performance, this paper used the low, medium and high frequencies of different analog detectors, single point of digital geophones with indoor six kinds of digital geophone array, the experiment was carried out, for the seismic records of different kinds of detectors, the frequency spectrum and the signal-to-noise ratio were analysis, it was found that the seismic signal frequency width and SNR of the digital geophones were superior to those of the analog detectors, and after the combination the bandwidth and the signal-to-noise ratio of the digital geophone were enlarged; In the analog geophones of low, medium and high natural frequency, the frequency width and the signal-to-noise ratio of the low-frequency analog geophone was better than that of the middle-high frequency analog geophones. In the case of high-density collection, when the stacking reaches a certain number, the signal-to-noise ratio of the seismic profiles does not change much, so the appropriate stacking times can be selected according to the signal of target layer of different depth.

high density 3D seismic exploration; detector; analog detector; digital detector; spectrum; SNR

請(qǐng)聽作者語(yǔ)音介紹創(chuàng)新技術(shù)成果等信息，歡迎與作者進(jìn)行交流

P315.8; P631

A

10.3969/j.issn.1001-1986.2020.06.005

1001-1986(2020)06-0033-07

2020-10-15；

2020-11-13

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題(2018YFC0807803)

National Key R&D Program of China(2018YFC0807803)

張利兵，1997年生，男，山西大同人，碩士研究生，研究方向?yàn)榈卣鹂碧? E-mail：2272245772@qq.com

董守華，1963年生，男，江蘇鹽城人，博士，教授，從事煤田地震勘探與地球物理測(cè)井教學(xué)與科研工作. zywt@cumt.edu.cn

張利兵，董守華. 煤礦采區(qū)地震勘探不同檢波器接收試驗(yàn)與分析[J]. 煤田地質(zhì)與勘探，2020，48(6)：33–39.

ZHANG Libing，DONG Shouhua. Reception test and analysis of different geophones in coal mining districts seismic exploration[J]. Coal Geology & Exploration，2020，48(6)：33–39.

(責(zé)任編輯 聶愛蘭)