三維地震勘探技術(shù)在黃土塬區(qū)煤田勘探上的應(yīng)用

■張曉東

（吉林省煤田地質(zhì)物探公司　吉林　長(zhǎng)春　130033）

三維地震勘探技術(shù)在黃土塬區(qū)煤田勘探上的應(yīng)用

■張曉東

（吉林省煤田地質(zhì)物探公司吉林長(zhǎng)春130033）

針對(duì)黃土塬地區(qū)地震勘探工作面臨著許多特殊問(wèn)題：松散的黃土嚴(yán)重地影響了地震勘探的激發(fā)與接收，復(fù)雜的地表?xiàng)l件嚴(yán)重地影響了地震資料的正確成像，厚煤層條件下小斷層難以識(shí)別。如何解決以上問(wèn)題，是西部勘探是否成功的重點(diǎn)。

三維地震勘探小斷層應(yīng)用

煤田三維地震勘探經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展，在我國(guó)東部平原取得了顯著的地質(zhì)效果，但目前東部地區(qū)的煤炭資源越來(lái)越少，而我國(guó)中西部地區(qū)的煤炭資源占全國(guó)煤炭資源總量的2/3，資源勘探的重點(diǎn)已轉(zhuǎn)向西部地區(qū)[1]。但是，由于中西部地區(qū)所特有的戈壁、沙漠、黃土塬、山區(qū)等復(fù)雜的地表地貌條件以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)滯后、新技術(shù)開(kāi)發(fā)投入不足等原因，此前開(kāi)展的地震勘探工作較少，其精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足綜采地質(zhì)工作的要求。目前，三維地震勘探技術(shù)已成為煤礦采區(qū)構(gòu)造探查的主要手段。

由于西部地質(zhì)條件的多變，地形復(fù)雜，第四系黃土對(duì)地震波的吸收衰減比較強(qiáng)烈，是地震勘探的禁區(qū)，給地震勘探造成一定困難。三維地震勘探技術(shù)在西部黃土塬區(qū)的應(yīng)用，對(duì)于從根本改變目前西部地區(qū)礦區(qū)煤炭資源的地質(zhì)保證程度不足的不利局面，促進(jìn)煤礦高產(chǎn)高效和安全生產(chǎn)，以及保障我國(guó)能源工業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的順利實(shí)施具有十分重要的意義。

1　項(xiàng)目概況

陜西某煤礦位于陜西省長(zhǎng)武縣，是一座大型現(xiàn)代化礦井。由于原有勘探程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足采區(qū)設(shè)計(jì)和工作面劃分的要求，另外礦井設(shè)計(jì)的首采區(qū)范圍內(nèi)，T4鉆孔主采8煤層厚度2.34m，而周?chē)@孔主采8煤層厚度4.69～18.75m，煤厚變化較大。為了查明該區(qū)煤層的賦存條件及T4鉆孔煤厚變化的原因，煤礦決定對(duì)采區(qū)進(jìn)行了三維地震勘探工程。

2　主要技術(shù)難點(diǎn)與對(duì)策

黃土塬復(fù)雜的表層條件對(duì)地震勘探造成的影響在采集方面主要有以下幾點(diǎn)：第一，黃土復(fù)雜區(qū)缺乏良好的激發(fā)和接收條件；第二，相干干擾、次生干擾、黃土諧振干擾極其嚴(yán)重；第三，復(fù)雜地形影響的空炮、空道造成的反射空白段，以及激發(fā)能量在懸崖、陡坎側(cè)面逸散，造成的不良反射段破壞了共反射點(diǎn)（反射面元）的屬性；第四，短波長(zhǎng)靜校正的存在使記錄在未校正前，反射同相軸的識(shí)別難度大，不利現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量的監(jiān)控。另外，由厚黃土層內(nèi)的虛反射界面可能產(chǎn)生的多次波對(duì)地震成果解釋精度的影響也不容忽視。

技術(shù)對(duì)策：

（1）增加覆蓋次數(shù)：首先高覆蓋次數(shù)的炮檢點(diǎn)縱橫向分布相對(duì)離散，面元道集內(nèi)傳播路徑差異的增加破壞了干擾的相干性，從而大大的提高了對(duì)干擾的壓制能力。其次不同的接收方向，懸崖、陡坎造成的反射“不良”的影響是不同的，相鄰道迭加時(shí)，大大消除了“不良反射段”的影響。

（2）確保良好的接收條件：把檢波器插穩(wěn)，埋在堅(jiān)實(shí)的原生黃土之上，確保有良好的耦合效果。

（3）優(yōu)化觀測(cè)系統(tǒng)，確保良好的激發(fā)條件：在規(guī)程允許的縱橫向偏移的范圍內(nèi)，在不影響覆蓋次數(shù)相對(duì)均衡的前提條件下，精選炮點(diǎn)位置，以提高激發(fā)效果。選擇炮點(diǎn)的原則有四點(diǎn)：一是，避高就低；二是，“喜舊厭新”ˉˉ多次利用能取得好資料的炮點(diǎn)；三是，避開(kāi)懸崖、陡坎、孤峰等不利地形，減少能量側(cè)面逸散造成的不利影響；四是，增大激發(fā)藥量和井深，確保一次波能量。

（4）合理的接收頻帶：在儀器錄制參數(shù)選擇上應(yīng)采用寬頻帶接收，最大限度地保留地震反射信號(hào)中的高頻成分。

3　地質(zhì)成果

通過(guò)三維地震勘探發(fā)現(xiàn)了區(qū)內(nèi)落差大于5m的斷層6條，小于5m的斷層10條，查明了區(qū)內(nèi)8煤起伏幅度大于10m的褶曲，控制了主采煤層8煤的賦存深度和構(gòu)造形態(tài)，地震、地質(zhì)結(jié)合圈定了8煤層變薄不可采區(qū)的范圍，并對(duì)煤厚趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。

4　驗(yàn)證情況

三維地震勘探成果提交后，煤礦對(duì)勘探的地震成果進(jìn)行了鉆探驗(yàn)證，分別布置和施工了A1和A2鉆孔。A1、A2鉆孔的三維地震勘探成果與實(shí)際驗(yàn)證結(jié)果對(duì)比如下表1：

由此可見(jiàn)，三維地震勘探成果無(wú)論在煤層賦存形態(tài)上，還是煤層厚度變化趨勢(shì)上，總體驗(yàn)證結(jié)果良好。

5　結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)黃土塬區(qū)三維地震資料采集、處理與解釋中一系列關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究，總結(jié)出一套適合黃土塬地區(qū)三維地震資料數(shù)據(jù)的采集、處理和解釋方法。通過(guò)地面鉆孔資料驗(yàn)證，三維地震資料所取得的地質(zhì)成果吻合率很高，能夠?yàn)榈V井的安全高效開(kāi)采提供有效的地質(zhì)保障。

[[1]程建遠(yuǎn)，張廣忠，胡繼武.黃土塬區(qū)的三維地震勘探技術(shù) [J].中國(guó)煤田地質(zhì)，2004，12.

P315[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-9-174-1