王新宇

摘? 要：在社會(huì)運(yùn)行過(guò)程中，煤礦資源發(fā)揮著重要作用，其對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和日常生活有著直接影響。為了保證煤礦開(kāi)采活動(dòng)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(cè)中三維地震技術(shù)的應(yīng)用展開(kāi)研究，首先對(duì)礦區(qū)進(jìn)行了介紹，其次對(duì)三維地震技術(shù)在煤礦探測(cè)應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望能夠通過(guò)本研究提高煤礦開(kāi)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(hào)：TD161? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.05.074

在煤礦探測(cè)中應(yīng)用三維地震技術(shù)，不僅可以獲得準(zhǔn)確的探測(cè)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(cè)煤層厚度變化，解決煤礦開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)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(cè)時(shí)需要根據(jù)具體的地理環(huán)境進(jìn)行探測(cè)。

一、礦區(qū)概況

本礦區(qū)位于山東省，該礦區(qū)地形平臺(tái)，從東北向西南地勢(shì)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(shí)要根據(jù)相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求開(kāi)展探測(cè)工作，通過(guò)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(shí)在整個(gè)施工過(guò)程中貫穿實(shí)驗(yàn)工作，對(duì)此需要采取以下技術(shù)措施。

（1）施工時(shí)需要根據(jù)儀器檢驗(yàn)規(guī)范要求對(duì)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(cè)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(hào)，便于野外作業(yè)，處理資料。測(cè)量組需要提前確定地震測(cè)線，測(cè)量移動(dòng)炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)坐標(biāo)和高程。

（3）施工過(guò)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(chǎng)電工，及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)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(cè)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(shù)狀三圍關(guān)村系統(tǒng)對(duì)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(duì)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(shí)，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(lái)，提高勘探效果。

（1）斷層三維地震勘探中，在解釋斷層時(shí)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(shí)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(lái)解釋。

斷點(diǎn)是指在垂直時(shí)間剖面和水平時(shí)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(lái)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(shí)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(lái)，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(shí)，動(dòng)力學(xué)及其特征會(huì)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(shí)間剖以及時(shí)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(shí)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(tái)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(shí)別較為容易，具體表現(xiàn)在時(shí)間剖面呈現(xiàn)反射波同相軸上凸下凹現(xiàn)象水平，時(shí)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(guò)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(gè)區(qū)域內(nèi)新生構(gòu)造，并對(duì)基巖面起伏情況進(jìn)行了分析[5]。其次，對(duì)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(shí)，在實(shí)際勘測(cè)過(guò)程中，明確了每層中落差大于5m的斷層數(shù)量。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本次探測(cè)在復(fù)雜地形選擇了適當(dāng)成孔工具進(jìn)行探測(cè)，并在具有代表性的區(qū)域?qū)嵭辛岁P(guān)鍵試驗(yàn)，通過(guò)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(guò)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(guò)高疊加次數(shù)和高精度靜矯正、利用三維地震技術(shù)對(duì)煤礦地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行探測(cè)，了解了斷層、陷落柱、撓曲、褶曲等構(gòu)造對(duì)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(cè)預(yù)報(bào)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(dòng)構(gòu)造解釋中的運(yùn)用[J].大科技，2019，000（4）：149.

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