中国科技信息2023年4期

三维地震勘探在黄土塬，大倾角地区的应用

丁彦林

安徽省煤田地质局物探测量队

摘要：随着我国经济的高速发展，三维地震勘探的应用获得了很大的发展空间，但是三维地震勘探在黄土塬和大倾角地区的应用是我国地震勘探的重要难题之一，该地区的地形条件非常的复杂，地表也大部分为黄土塬地貌，煤层为大倾角地层。黄土塬地区的土质不够紧实，各种的波速达不到令人满意的效果，地震剖面信噪比和分辨率呈直线式下降，我国对该地区采取一系列的解决办法，目的就是要得到精确的地表结构，在现代科学技术的应用下，地震资料品质获得了极大的提高，地震剖面的信噪比和分辨率的效果也令人满意。

关键词：三维地质勘探；黄土塬；大倾角地区；技术应用

引言

在我国部分地区的地表结构纵横交错，山高坡陡，地形非常的复杂，西北地区的黄土塬和大倾角地区施行三维地质勘探的难度较大，但是借助相关的物质条件也能达到很好的效果。我们在对地形地表进行勘测时，要做好相关的准备工作，保障勘察区的地震勘探任务能够完美地落实。三维地震勘探技术虽然在全国范围内得到了推广和应用，但是在我国的西北部地区黄土塬区的地表复杂，地形崎岖，地震激发的条件太过薄弱，地震波下降的速度快，低频的干扰程度非常严重，这些都是导致三维地震勘探难以顺利进行的影响因素。

1 地震地质条件

1.1表、浅层地震地质条件

黄土塬地区的地貌为勘察区，地表覆盖的黄土较为厚实，并且厚度的变化程度非常的大，黄土塬地区内的山沟和山谷纵横交错，山高坡陡，对地震波的激发和接受的影响非常的大。

黄土层的结构较为疏松并且厚度不一，地震波传播的速率、吸收和衰减呈直线式下降，这就导致在地震波发生和接收的效率较低，并且会非常容易地产生干扰。黄土塬地区的黄土层和下伏区域地层之间的波阻抗差异非常的大，地震波在黄土层中四处串就会形成鸣震，地震资料的信噪比和分辨率会下降。

1.2深层地震地质条件

勘查区的整体构造为向斜，向斜两倍与地层的倾角为40°到60°之间。中侏罗统窑街组主要是包括含煤地层，煤层结构、煤层之间的距离和厚度会有较大的变化差距，岩性组合以及物性规律都是非常的稳定的。在主采的煤层之间和围岩之间有较为显著的波阻抗差，地震波的速度和密度等物性差异突出也较为明显。其中主采煤层之间的平均厚度也就在6米左右，结构最为复杂的层为可采煤层，煤层和围岩之间存在着较大的波阻抗差，可以形成能量强大、波形显著并且稳定性良好的反射波，它是地震勘探的主要反射波和构造解释的重要依据。

主采煤层结构的稳定不仅可以形成很好识别的反射波，还可以在全区内进行对比解释。黄土塬地区和大倾角地区作为深层地震地质条件的复杂地区，其地形的复杂给实际数据的采集和资料的处理的难度进一步加深。

2 技术难点及技术对策

2.1技术难点

（1）黄土塬地区主要是属于勘查区，黄土塬的黄土厚度最高可以达到110米，黄土的厚度非常的大就会对反射波高频成分会有严重的吸收和衰减现象，资料的信噪比也会降低。为此，在地震勘探的过程中最重要的一个问题就是怎么找到有利的激发层位，获取最原始的信噪比数据，除此之外，也可以采用如何观察和接收参数，进一步提高煤层的反射波的叠加次数。

（2）勘查区出露岩性多变。在我国的黄土覆盖区内，会有部分地区存在着基岩裸露和坡积物，成孔的环境极为复杂多变，黄土覆盖的厚度以及结构都会产生异变。因此，我们要选择一个合适的激发层位是勘探工作的关键，并且勘探区的煤系地层的构造为向斜，两边的斜角是勘探的难点之一。

2.2技术对策

（1）以信噪比为核心的采集技术思路及方法。采集技术思路：详细的低降速带结构调查，确保激发层位选择的合理性→做好波场特征调查，明确干扰压制方法→理论论证野外采集参数→试验论证激发接收参数及观测系统参数→严格执行试验参数，确保采集顺利完成。

（2）激发层位的保证措施。我们可以利用相关的解决方法，对勘探区内的情况做出系统的科学的调查研究，以此来选择出最合适的激发层位，保障实际记录上信噪比能够最高。在对表层结构进行调查的基础上，我们可以对地表不同岩性的分布范围和不同区域的有力激发层的深度来进行分析探讨，从而能够采取针对性的解决方案和方法。特别是在黄土覆盖最多的地方，可以采用多井组合激发的办法，来保障能够在相对高速层中进行激发。

（3）煤层的倾斜角度非常的大，可以采用近走向方向来布置主测线，目的就是降低大倾角对地震反射波的影响。相关的工作人员可以在方法布置上对不同的层次按照相关的规定标准来进行路径的设计与规划，首先就是要对面元的大小进行确定，减少产生空间假频的现象发生。与此同时，在对资料数据处理的过程中，应该根据实际情况来选择最有效的处理方法，对波进行空间归位和正确的偏移校正，规避各种因素的影响。

3 地震资料处理关键技术

3.1静校正处理

静校正是勘探区资料处理的重点工作之一，做好静校正，是资料处理成功的关键。相关的工作人员可以采用初至折射静校的办法对野外的数据进行精校正，它可以减少甚至是规避消除表层对单炮记录的影响。折射静校结果有效波的持续性和信噪比都会比高程静校结果都有极大的提高，然后再利用自动剩余的静校正来慢慢地细化，保障数据的准确性。

3.2速度分析

速度分析拾取的精度直接影响着叠加处理的效果。勘探区地层倾角过大，在求取第一次剩余静校正量、求取第二次剩余静校正量时及三维叠前偏移之后进行了三次速度求取。通过准确的速度分析，确保偏移的准确性，控制了构造的形态。

总结：综上所述，在我国现在社会中，矿井自燃最常见的处理方法就是迅速灭火，但是煤矿采伐的深度越深，火灾的发生情况也就更加严重甚至是无法控制。针对出现的上述情况，相关的工作人员可以采用超前的采矿工程空氧化和综合防治的方法，由被动转变为主动的方式，来控制自燃的情况，减少矿井自燃现象的发生。

参考文献：

[1]梁运涛,王伟.矿井自燃火灾超前协同防控技术[J].煤矿安全,2020,51(10):39-45.

[2]卢瑞翔,苏贺涛,康宁,石景冬.基于专家决策支持的煤自燃火灾防控系统设计[J].武汉理工大学学报:信息与管理工程版,2020,42(5):403-408.

[3]李智强,王刚,孟范.神东煤炭两项目获得第四届全国质量创新大赛大奖[J].神华科技,2019,17(7):39.

[4]王海晖,翟春婕,毛丽君,姚树人.森林和村镇结合部火灾现象现场调查和分析途径[J].森林防火,2018(1):1-5.

[5]王佐强,吴博.煤田大倾角向斜地层三维地震勘探技术的研究[J].西部探矿工程,2014(5):125-128.

[6]张萌,李贤志,李哲,等.黄土塬地区地震勘探采集技术研究与应用[J].煤炭技术,2018,37(7):135-138.