礦井地震勘探及地震數(shù)據(jù)信息處理

摘 要：為了滿足礦井地震勘探工作的要求，做好地震數(shù)據(jù)信息的處理工作是必要的，這事關(guān)整個(gè)礦井工程的效益及其安全性。通過(guò)對(duì)礦井地震勘探體系的健全，可以提升地震數(shù)據(jù)的處理效率，這離不開(kāi)礦井高分辨率地震反射技術(shù)的應(yīng)用，針對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)狀況進(jìn)行有效性的分析。

關(guān)鍵詞：礦區(qū)地震勘探；地震數(shù)據(jù)處理方案；數(shù)據(jù)分析；三位波場(chǎng)信號(hào)；觀測(cè)及分析

1 關(guān)于礦井地震勘探概念及井下工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的分析

在礦井地震勘探過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到一系列的復(fù)雜地勢(shì)狀況。比如復(fù)雜的風(fēng)氧化帶狀況。這種風(fēng)氧化帶呈現(xiàn)水平面分布狀況，它的分布呈現(xiàn)無(wú)規(guī)律性，正是由于這些狀況的存在，導(dǎo)致了井下超前探測(cè)過(guò)程中的一系列的困難。在實(shí)踐應(yīng)用中，礦井的工作環(huán)境比較復(fù)雜，它的噪聲比較大，工作空間比較小，需要在極為有限的空間內(nèi)進(jìn)行相關(guān)觀測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。為了有效應(yīng)對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)狀況，需要進(jìn)行礦井地震勘探系統(tǒng)的應(yīng)用，該系統(tǒng)涵蓋著很多體系，比如地震小排列系統(tǒng)、多次覆蓋觀測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)有效性的數(shù)據(jù)處理方式的應(yīng)用，可以保證空間分辨率的有效提升。

在實(shí)踐過(guò)程中，礦井地震勘探設(shè)備，能夠進(jìn)行煤層內(nèi)部信息的有效接收。相關(guān)的地質(zhì)勘察資料顯示，該區(qū)域的風(fēng)氧化帶分布狀況不均勻，它的橫向厚度變化比較大，具備較大的產(chǎn)狀起伏差異性，這位后期數(shù)據(jù)處理工作的開(kāi)展增加了難度。這種狀況的存在，也加大了風(fēng)氧化帶的水平方向物性差異，有利于下階段超前探測(cè)工作的開(kāi)展。

在應(yīng)用過(guò)程中，需要沿著迎頭水平方向，進(jìn)行三條平行側(cè)線的布置，確保其鋪滿整個(gè)空間。在這個(gè)過(guò)程中，需要進(jìn)行檢波器間距的控制，進(jìn)行偏移距的控制，進(jìn)行一定數(shù)量測(cè)點(diǎn)的布置，需要沿著水平方向進(jìn)行鋪設(shè)，保證其足夠多的測(cè)點(diǎn)。再巷道測(cè)需要進(jìn)行兩條側(cè)線的布置，做好測(cè)點(diǎn)間距、偏移距、檢波器間距等的控制。需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境條件及探測(cè)要求，進(jìn)行相關(guān)數(shù)量測(cè)點(diǎn)的布置，具體信息如圖1所示。

2 做好地震數(shù)據(jù)信息的處理及分析工作

為了滿足礦井地震勘探工作的要求，需要做好地震數(shù)據(jù)信息的處理工作，這需要實(shí)現(xiàn)地震數(shù)據(jù)信息體系的健全，確保其內(nèi)部各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)。這需要進(jìn)行三分量數(shù)字檢波器的應(yīng)用，通過(guò)對(duì)該設(shè)備的應(yīng)用，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的接收，再進(jìn)行相關(guān)軟件的應(yīng)用，做好該步驟的信息處理工作。該機(jī)器需要針對(duì)不同側(cè)線的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行常規(guī)性處理，也需要進(jìn)行相關(guān)的反演技術(shù)的應(yīng)用，滿足復(fù)雜區(qū)域地質(zhì)條件下的精細(xì)探查工作要求。

頂?shù)装鍘r性和煤層存在較大的差異，反射異常帶和煤層的反射波切片的關(guān)系密切相關(guān)。當(dāng)邊界存在反射異常的狀況，就需要進(jìn)行相關(guān)地震屬性的應(yīng)用，做好煤層風(fēng)氧化帶的邊界圈定工作，比如利用相位轉(zhuǎn)移狀況、振幅變?nèi)鯛顩r、波形特征改變狀況等。

通過(guò)對(duì)地震數(shù)據(jù)的分析，可以得知煤層厚度與地震振幅之間存在密切的聯(lián)系。針對(duì)那些小于十厘米的煤層，它的厚度和地震振幅呈正比，通過(guò)對(duì)該環(huán)節(jié)的分析，可以做好煤層風(fēng)氧化帶的下序工作。從順層切片狀態(tài)上來(lái)說(shuō)，風(fēng)氧化帶具體表現(xiàn)為振幅弱異常狀況。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要了解到影響煤層風(fēng)氧化帶的因素諸多，我們不能推斷風(fēng)氧化狀況會(huì)導(dǎo)致所有的弱振幅異常帶。在實(shí)際應(yīng)用中，煤層的變薄帶、斷層破碎帶等都能導(dǎo)致煤層出現(xiàn)反射波弱振幅帶狀況。為了滿足實(shí)際工作的需要，我們需要進(jìn)行反射波振幅異常狀況的綜合性分析。

通過(guò)對(duì)迎頭三條側(cè)線數(shù)據(jù)信息的分析，得到一系列的單道波形記錄狀況。在傳播過(guò)程中，地震波逐漸衰減。

為了滿足實(shí)際工作的要求，需要進(jìn)行測(cè)線組數(shù)據(jù)信息的利用，通過(guò)對(duì)三維可視化技術(shù)的應(yīng)用，可以進(jìn)行探測(cè)區(qū)域地震波異常狀況的分析。在圖2中，需要利用三維數(shù)據(jù)體進(jìn)行煤層的多方位切割，從而根據(jù)所得信息進(jìn)行綜合性的分析，進(jìn)行前方巖層分布狀況的判斷，進(jìn)行其厚度變化狀況的分析，從而進(jìn)行它異常區(qū)位置的判斷。

在巷道側(cè)幫處理過(guò)程中，需要做好完整的數(shù)據(jù)采集及處理工作，進(jìn)行地震剖面圖及三維數(shù)據(jù)體視圖的繪制，即圖3、圖4。通過(guò)對(duì)地震剖面及三維可視化數(shù)據(jù)體的判斷，可以得出器工作面的煤層分布十分不穩(wěn)定。再器地震剖面上，一系列的波組難以追蹤，并且很多波組呈現(xiàn)反射雜散性，說(shuō)明前面的煤層厚度變化狀況大，它的前方煤層及頂?shù)装宕嬖谳^大的起伏狀況。

在巷道的掘進(jìn)過(guò)程中，煤層會(huì)出現(xiàn)不同的厚度狀況，隨著巷道掘進(jìn)的不斷深入，膠帶巷逐漸出現(xiàn)煤層消失的情況，為了滿足實(shí)際工作的要求，需要進(jìn)行井下三分量多測(cè)線聯(lián)合觀測(cè)方法的應(yīng)用，做好膠帶巷道掘進(jìn)步驟及側(cè)幫工作步驟，從而做好風(fēng)氧化帶邊界的勘測(cè)工作，從而有利于鉆孔勘查及工作面掘進(jìn)工作的要求。

通過(guò)對(duì)平行側(cè)線的布置，可以滿足巷道側(cè)幫工作的要求，通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)處理軟件的應(yīng)用，進(jìn)行一系列的三維數(shù)據(jù)圖及地震剖面圖的制定.需要針對(duì)地震屬性的變化情況進(jìn)行分析，針對(duì)其存在的異常反射帶進(jìn)行分析，做好側(cè)幫異常界面的深度分析工作，做好見(jiàn)煤驗(yàn)證探孔工作，保證原探點(diǎn)的掘進(jìn)及探測(cè)工作。

在實(shí)踐應(yīng)用中，礦井高分辨率地震反射技術(shù)具備極高的應(yīng)用效益，可以針對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)條件，進(jìn)行煤層位置、斷層位置等的探測(cè)。受到錘擊震源的能量影響，其接收到的信號(hào)比較弱，從而影響其探測(cè)工作的有效開(kāi)展。在現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)過(guò)程中，受到客觀施工環(huán)境的影響，震源及檢波器間可能會(huì)出現(xiàn)偏移的情況。如果應(yīng)用以往的數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)，波速信息會(huì)出現(xiàn)一系列的偏差，從而不利于探測(cè)工作的開(kāi)展，為了有效提升地震勘探效益，我們需要進(jìn)行實(shí)際資料的結(jié)合，進(jìn)行鉆孔驗(yàn)證工作的開(kāi)展。

3 結(jié)束語(yǔ)

為了有效滿足地震勘探工作的需要。我們需要做好地震數(shù)據(jù)信息的處理步驟，實(shí)現(xiàn)礦井地震勘探方案的優(yōu)化，提升地震勘探工作的效率及質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]董海杰，李飛，謝俊，等.巷道掘進(jìn)中地震超前探測(cè)波場(chǎng)特征研究[J].煤礦安全，2003，44（1）：31-35.

[2]吳奕峰，孟凡彬.利用地震屬性預(yù)測(cè)煤層厚度及古河流沖刷帶的方法[J].中國(guó)煤炭地質(zhì)，2010，22（10）：52-56.

[3]裴文春，王德民，程增慶，等.三維地震資料解釋技術(shù)分析煤層沖刷及采空區(qū)[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2007，35（8）：32-34.

[4]胡朝元，邱杰.利用三維地震資料解釋煤層沖刷范圍[J].中國(guó)煤田地質(zhì)，2000，12（4）：63-65.