王新宇

摘? 要：在社會運(yùn)行過程中，煤礦資源發(fā)揮著重要作用，其對工業(yè)生產(chǎn)和日常生活有著直接影響。為了保證煤礦開采活動順利進(jìn)行，需要掌握詳細(xì)的地質(zhì)條件，保證地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定?；诖吮疚木兔旱V地質(zhì)構(gòu)造探測中三維地震技術(shù)的應(yīng)用展開研究，首先對礦區(qū)進(jìn)行了介紹，其次對三維地震技術(shù)在煤礦探測應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望能夠通過本研究提高煤礦開采水平。

關(guān)鍵詞：三維地震技術(shù);煤礦地質(zhì)構(gòu)造;應(yīng)用

中圖分類號：TD161? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.05.074

在煤礦探測中應(yīng)用三維地震技術(shù)，不僅可以獲得準(zhǔn)確的探測數(shù)據(jù)，也能夠?qū)Φ刭|(zhì)構(gòu)造進(jìn)行有效研究，三維地震技術(shù)能夠預(yù)測煤層厚度變化，解決煤礦開采過程中出現(xiàn)的問題。但是，由于不同地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致煤礦地質(zhì)構(gòu)造也不同，使用三維地震技術(shù)探測時需要根據(jù)具體的地理環(huán)境進(jìn)行探測。

一、礦區(qū)概況

本礦區(qū)位于山東省，該礦區(qū)地形平臺，從東北向西南地勢逐漸降低。礦區(qū)北部屬于切割地貌，深度達(dá)到5-10m，含煤層上為第四系散沉積物，從東北向西南變薄，巖性分為砂質(zhì)粘土、粘土、黏土質(zhì)砂巖、砂層。斷層構(gòu)造發(fā)育，位于西部。

二、煤礦地質(zhì)構(gòu)造中三維地震技術(shù)的應(yīng)用

1.施工要求

為了確保原始資料質(zhì)量，施工時要根據(jù)相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求開展探測工作，通過實(shí)驗(yàn)確定參數(shù)，并按照不同地質(zhì)條件采取措施同時在整個施工過程中貫穿實(shí)驗(yàn)工作，對此需要采取以下技術(shù)措施。

（1）施工時需要根據(jù)儀器檢驗(yàn)規(guī)范要求對儀器進(jìn)行年度月度和日度的檢驗(yàn)，保證儀器運(yùn)行正常。

（2）測量工作需要符合精度要求，各炮點(diǎn)以及檢波點(diǎn)都有固定的位置、編號，便于野外作業(yè)，處理資料。測量組需要提前確定地震測線，測量移動炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)坐標(biāo)和高程。

（3）施工過程中涉及的村莊可以利用檢波器進(jìn)莊和實(shí)行恢復(fù)性放炮等方式使莊內(nèi)接收段疊加次數(shù)，周邊深井小藥量可以降低建筑物的影響，保證資料數(shù)據(jù)連續(xù)完整。

（4）儀器操作人員需要在每放一炮后進(jìn)行回放監(jiān)視，并做好記錄，進(jìn)行現(xiàn)場電工，及時發(fā)現(xiàn)錯誤和不合理之處進(jìn)行修正，并找到質(zhì)量差的原因，確保原始記錄質(zhì)量。

2.收集處理資料

本次煤礦地質(zhì)構(gòu)造探測采用三維地震技術(shù)，應(yīng)用數(shù)字地震儀。按照要求，選擇8線8炮制規(guī)則樹狀三圍關(guān)村系統(tǒng)對區(qū)域地震野外數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，橫縱向覆蓋次數(shù)分別為4和6，覆蓋總次數(shù)為24，接收線距和道距分別為40m和10m，橫向和縱向的拋點(diǎn)距分別為20m和60m，偏移距為0，CDP網(wǎng)格規(guī)格為5＼10m，從縱向最大炮檢距分別為210m和360m，中點(diǎn)激發(fā)發(fā)炮[2]。

數(shù)據(jù)資料收集完成后對其進(jìn)行處理，資料處理結(jié)合了工作站解釋與人工解釋，處理和解釋交叉循環(huán)。

3.解釋資料

未采區(qū)域煤層由于具有明顯的反射波波形，且心臟比例比較高，圖像軸具有良好的連續(xù)性，在全區(qū)作為穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)反射波跟蹤。實(shí)際應(yīng)用時，除了物探方式，還需要以鉆探、巖土實(shí)驗(yàn)等方法結(jié)合起來，提高勘探效果。

（1）斷層三維地震勘探中，在解釋斷層時需要注意同一段層垂直切片與碎屏切片的一致性，明確斷層要素的橫向變化，斷層解釋主要為時間剖面，與其他彩色顯示屏面相配合，并與水平切片、順層切片和若干數(shù)據(jù)體、方差數(shù)據(jù)體等結(jié)合起來解釋。

斷點(diǎn)是指在垂直時間剖面和水平時間切片方向上存在反射波同相軸坐斷和強(qiáng)相位轉(zhuǎn)換等現(xiàn)象。小斷層主要存在反射波扭曲或是地層傾角不變等現(xiàn)象。

三維解釋中，斷點(diǎn)組合與二維存在相同性，根據(jù)一定規(guī)律，將性質(zhì)落差相同相鄰的斷點(diǎn)組合起來之后，在各方向斷面斷面和同軸關(guān)系進(jìn)行閉合檢查，位于同一層面和方向上的關(guān)系，具有統(tǒng)一連續(xù)性，同時與地質(zhì)構(gòu)造規(guī)律相符。相干數(shù)據(jù)體以及方差數(shù)據(jù)體的順層切片方面存在條帶狀異常，這就表示斷層和陷落柱存在區(qū)別[3]。

在平面上斷點(diǎn)投影連線表明了斷層走向，根據(jù)一定間距垂直斷層走向切剖面，其中的斷層線能夠?qū)鄬觾A向和傾角反映出來，也能夠表示斷層斷距。

（2）陷落柱三維地震勘探中，陷落柱和未陷落地層之間的巖性就較大差異，在地震波傳播到線路柱及其周邊地層區(qū)域時，動力學(xué)及其特征會存在顯著變化，出現(xiàn)同相軸中斷、衍射等現(xiàn)象。

在三維地震數(shù)據(jù)體中，陷落柱反應(yīng)較好，在垂直時間剖以及時間水平切片方面，線路柱的反射波出現(xiàn)同相軸中斷、連續(xù)性變差等現(xiàn)象，繞射波視頻下降。

（3）撓曲三維地震勘察中，撓曲作為一種褶皺形態(tài)，其在時間剖面上的表現(xiàn)顯著。在水平巖層或是平滑巖層中，巖層突然變陡，出現(xiàn)臺階型彎曲現(xiàn)象。

（4）褶曲地震勘探中，在三維數(shù)據(jù)體上褶曲識別較為容易，具體表現(xiàn)在時間剖面呈現(xiàn)反射波同相軸上凸下凹現(xiàn)象水平，時間切片存在反射波同相軸彎曲現(xiàn)象，曲率大則褶曲越緊[4]。

4.地質(zhì)成果

通過收集各種數(shù)據(jù)資料實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)勘探，取得了以下成果：首先，明確了整個區(qū)域內(nèi)新生構(gòu)造，并對基巖面起伏情況進(jìn)行了分析[5]。其次，對煤層底板形態(tài)進(jìn)行了有效控制，在此基礎(chǔ)上分析了埋藏深度以及露頭部位。同時，在實(shí)際勘測過程中，明確了每層中落差大于5m的斷層數(shù)量。

三、結(jié)語

綜上所述，本次探測在復(fù)雜地形選擇了適當(dāng)成孔工具進(jìn)行探測，并在具有代表性的區(qū)域?qū)嵭辛岁P(guān)鍵試驗(yàn)，通過鉆探驗(yàn)證明確了斷距在5m以上的斷層數(shù)量以及勘探區(qū)內(nèi)斷距超過3m的斷點(diǎn)數(shù)量，也明確了勘探區(qū)域內(nèi)的陷落柱數(shù)量以及撓曲數(shù)量等。通過高疊加次數(shù)和高精度靜矯正、利用三維地震技術(shù)對煤礦地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行探測，了解了斷層、陷落柱、撓曲、褶曲等構(gòu)造對煤礦生產(chǎn)產(chǎn)生的影響，為煤礦安全生產(chǎn)以及地質(zhì)災(zāi)害防治工作奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陰威明.精細(xì)預(yù)測預(yù)報技術(shù)在煤礦復(fù)雜地質(zhì)條件中的應(yīng)用研究[J].江西化工，2020，No.148（2）：333-334.

[2]陳海洋，李元杰.三維地震勘探技術(shù)在賽爾六礦采區(qū)的應(yīng)用[J].西部探礦工程，2019，v.31;No.278（6）：133-134.

[3]王海洋，李運(yùn)肖.屬性技術(shù)在三維地震勘探中的應(yīng)用[J].煤炭與化工，2020，v.43;No.294（10）：44-47.

[4]張晉龍."三維地震"勘探技術(shù)在雙柳煤礦的應(yīng)用[J].山西焦煤科技，2020，v.44;No.300（9）：56-58.

[5]秦燕.三維地震勘探在滑動構(gòu)造解釋中的運(yùn)用[J].大科技，2019，000（4）：149.

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