地震勘探技術(shù)在煤田勘探中的應(yīng)用

序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了一篇地震勘探技術(shù)在煤田勘探中的應(yīng)用范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

地震勘探技術(shù)在煤田勘探中的應(yīng)用:疊前時間偏移技術(shù)在煤田高精度三維地震勘探中的應(yīng)用

摘 要：本文從疊前時間偏移技術(shù)原理入手，分析了疊前時間偏移技術(shù)自身的技術(shù)優(yōu)勢，指出疊前時間偏移技術(shù)已成為提高大傾角地層、構(gòu)造復(fù)雜、橫向非均勻介質(zhì)地區(qū)的三維地震數(shù)據(jù)空間歸位效果的一種有效手段。疊前時間偏移處理應(yīng)作好以下三方面的工作：疊前偏移的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，偏移速度場的建立，合理選取偏移參數(shù)。通過分析疊前時間偏移技術(shù)在三個不同地區(qū)的三維地震勘探中的應(yīng)用情況得，疊前時間偏移剖面比疊后時間偏移剖面斷層清晰，斷點(diǎn)可靠，分辨率明顯提高；無煤區(qū)邊界波形特征明顯；逆斷層斷點(diǎn)歸位準(zhǔn)確，斷層小斷塊清楚，能夠較準(zhǔn)確地識別邊界。

關(guān)鍵詞：高精度；三維地震勘探；復(fù)雜地質(zhì)條件；疊前時間偏移；疊后時間偏移

煤炭作為我國目前的主要能源，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用；而且在將來的較長時間里，煤炭仍將是不可替代的主要能源。與此同時，煤炭資源的開采也正由淺部上組煤轉(zhuǎn)向深部下組煤，由簡單地質(zhì)條件區(qū)轉(zhuǎn)向復(fù)雜地質(zhì)條件地區(qū)，這就給作為煤炭地質(zhì)勘探工作重要手段的三維地震勘探提出了更高的要求，勢必走高精度勘探之路。隨著計算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，疊前時間偏移技術(shù)正以其固有的技術(shù)優(yōu)勢作為解決這類復(fù)雜地質(zhì)條件地區(qū)數(shù)據(jù)成像較理想的偏移成像處理手段得到推廣應(yīng)用。

1.疊前時間偏移技術(shù)原理

疊后時間偏移基于共中心點(diǎn)的疊加技術(shù)是建立在水平層狀、橫向均勻介質(zhì)的簡單假設(shè)基礎(chǔ)上的，共中心點(diǎn)疊加的結(jié)果等價于自激自收的零炮檢距剖面。而當(dāng)?shù)叵聵?gòu)造復(fù)雜、橫向速度變化劇烈時，共中心點(diǎn)道集中的反射波旅行時已不再是雙曲線形式，共中心點(diǎn)疊加的結(jié)果也不完全等價于自激自收的零炮檢距剖面，疊后偏移已不能使地下構(gòu)造正確成像，相反會由于NMO的傾角濾波作用破壞有效信號，即使采用傾角時差校正（DMO，也稱疊前部分時間偏移）也難以得到真正零炮檢距剖面。

疊前偏移不受水平層狀介質(zhì)、自激自收的零炮檢距剖面等假設(shè)限制，比疊后偏移技術(shù)更適應(yīng)實(shí)際資料的復(fù)雜情況，更好地適應(yīng)復(fù)雜構(gòu)造成像，得到地下構(gòu)造正確的空間形態(tài)及位置，諸如：大傾角、逆掩斷層、復(fù)雜斷塊、特殊地質(zhì)體（巖漿巖體）等。疊前時間偏移處理技術(shù)利用疊前道集，使用均方根速度場將各個地震數(shù)據(jù)道偏移到真實(shí)的反射點(diǎn)位置，形成共反射點(diǎn)道集并進(jìn)行疊加，提高了偏移成像精度。疊前時間偏移方法自身迭代過程也使最終得到的速度場精度比疊后時間偏移方法高，從而有利于提高構(gòu)造解釋成圖精度。

疊前時間偏移算法可基本分為三大類即：Kirchhoff積分法、有限差分法和Fourier變換方法。目前的商用成像軟件中，疊前時間偏移算法基本上都是采用的Kirchhoff積分法。它的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行速度快，具備非常靈活的、可以將任意一組采樣偏移歸位的特點(diǎn)，能夠適應(yīng)野外不規(guī)則的觀測系統(tǒng)。Kirchhoff積分法疊前時間偏移是建立在點(diǎn)繞射的非零炮檢距方程基礎(chǔ)上，并沿非零炮檢距的繞射旅行時間軌跡對振幅求和。Kirchhoff積分法疊前時間偏移在實(shí)現(xiàn)時包含兩部分：走時計算和積分求和。圖1為疊前時間偏移流程圖。

影響疊前時間偏移效果的幾個關(guān)鍵參數(shù)包括：走時計算方法、偏移孔徑、抗假頻方法等。①走時計算方法（如：雙曲線近似計算法、4階近似計算法、射線追蹤近似的彎曲射線計算法等。）的選擇對運(yùn)算時間和偏移結(jié)果的精度有很大的影響。雙曲線近似計算方法基于層狀介質(zhì)，較小炮檢距假設(shè)，4階近似走時計算方法考慮到各向異性參數(shù)，而彎曲射線的走時計算方法采用層速度面，非均方根速度計算走時。②偏移孔徑的選擇直接影響偏移結(jié)果和運(yùn)算時間，偏移孔徑的大小與地下反射的傾角有關(guān)。偏移孔徑過小時，由于不能涵蓋相帶范圍，大傾角的反射波同相軸難以準(zhǔn)確成像；而偏移孔徑過大時，反射波的同相軸可能出現(xiàn)連續(xù)性變差、信噪比降低的現(xiàn)象。③為保證在偏移成像過程中不出現(xiàn)假頻現(xiàn)象，偏移過程中最大頻率成份必須滿足空間采樣定理，進(jìn)行反假頻處理。

2.疊前時間偏移處理的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和速度場建立

高質(zhì)量的疊前數(shù)據(jù)是疊前時間偏移處理的基礎(chǔ)，準(zhǔn)確合理的疊前時間偏移速度場是疊前時間偏移成功的關(guān)鍵。為此需要做好以下工作：

2.1疊前偏移的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

（1） 進(jìn)行疊前去噪與異常振幅處理，提高偏移速度分析精度以及在成像道集或偏移后的疊加中壓噪效果，提高成像精度。

（2）數(shù)據(jù)規(guī)則化處理。采用地表一致性振幅處理技術(shù)、疊前道內(nèi)插技術(shù)、炮檢距均化技術(shù)等，消除由地表?xiàng)l件、激發(fā)或接收因素造成的輸入地震數(shù)據(jù)空間能量不均衡、空間采樣不均勻問題，造成的疊前時間偏移剖面上的畫弧現(xiàn)象，或偏移疊加不成像，信噪比降低。

（3）靜校正。在做精做細(xì)野外表層調(diào)查的基礎(chǔ)上，進(jìn)行近地表的處理和成像，包括：①做地表浮動基準(zhǔn)面校正和處理；②在浮動基準(zhǔn)面校正基礎(chǔ)上做cmp面速度分析和自動剩余靜校 正等提高資料品質(zhì)；③以射線替代垂線，做動態(tài)校正，或做波動方程基準(zhǔn)面校正，完成浮動面到偏移基準(zhǔn)面的校正。

2.2 疊前時間偏移速度場的建立

利用初始RMS速度模型進(jìn)行目標(biāo)線的疊前時間偏移之后，除產(chǎn)生了偏移疊加數(shù)據(jù)外還產(chǎn)生了時間偏移后的CRP道集數(shù)據(jù)體。根據(jù)偏移后的CRP道集修改RMS速度，并最終建立疊前時間體偏移用速度場有兩種方法：基于層位的RMS速度修改和基于垂向延遲的RMS速度修改。在偏移后的CRP道集上，如果偏移速度大于正確值，則出現(xiàn)欠偏移現(xiàn)象，表現(xiàn)為同相軸下拉；如偏移速度小于正確值，則出現(xiàn)過偏移現(xiàn)象，同相軸上翹；而速度正確時，同相軸是平的。

3.疊前時間偏移應(yīng)用實(shí)例及效果分析

2005年10月，我隊在煤田地質(zhì)系統(tǒng)首次將疊前時間偏移技應(yīng)用于三維地震資料處理，并獲得了成功。以后又在多個礦區(qū)開展了該項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用實(shí)踐，在技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用效果兩方面取得明顯進(jìn)展。這些項(xiàng)目處理過程中的每一環(huán)節(jié)，包括功能模塊和使用參數(shù)，都經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，對發(fā)現(xiàn)的問題給予修正，保證了測區(qū)內(nèi)地震資料處理的質(zhì)量和精度。

3.1 青海省魚卡煤田東部三維地震勘探疊前時間偏移處理及效果

青海省魚卡煤田位于青海省海西州大柴旦行委魚卡鄉(xiāng)境內(nèi)，三維地震工作區(qū)的標(biāo)高3200m以上，最大高差50m，屬高原丘陵區(qū)，其表淺層及深層地震地質(zhì)條件非常復(fù)雜。

地震勘探技術(shù)在煤田勘探中的應(yīng)用:高分辨地震技術(shù)在煤田勘探中的應(yīng)用

摘要：我國聚煤盆地類型多樣、構(gòu)造十分復(fù)雜，煤田地質(zhì)工作的難度很大，而對地質(zhì)報告精度的要求卻日益提高。三維地震勘探是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)一點(diǎn)問題，都可能導(dǎo)致地質(zhì)認(rèn)識上的誤差甚至錯誤。要提高勘探成果的準(zhǔn)確性，最主要也是最基本的是保證原始資料的質(zhì)量，然后在保證真實(shí)性的前提下，使用各種處理解釋方法來提高地質(zhì)認(rèn)識的精度和準(zhǔn)度。

關(guān)鍵詞：三維地震勘探；煤田勘探；地質(zhì)現(xiàn)象

高分辨勘探無論從地質(zhì)效果，還是儀器設(shè)備、方法技術(shù)都已取得很大的進(jìn)展，人工激發(fā)的彈性波在地下不同介質(zhì)中的傳播，野外采集可以獲得更高分辨率和保真度的地震資料，能反映出不同波速和密度界面的地下構(gòu)造，及與圍巖有差異的異常體的分布位置。

1煤田勘探現(xiàn)狀與問題

經(jīng)過十幾年的大力發(fā)展，中國煤炭地震勘探從無到有，從二維到三維，地震采集、處理和解釋技術(shù)有了大幅度提高，成為煤炭資源綜合勘探不可或缺的重要手段，特別是三維地震勘探技術(shù)的推廣應(yīng)用，地震勘探的精度和分辨率大大提高，三維地震取得的地質(zhì)成果得到了廣大煤炭企業(yè)和社會的一致認(rèn)可，成為我國煤炭生產(chǎn)、建設(shè)、安全所必須的重要手段。但是受地質(zhì)報告精度的影響，一些礦井工作面布置不合理、個別礦井遇地質(zhì)構(gòu)造后，巷道、礦井突水被淹，安全效益差。因此提高新建礦井及生產(chǎn)礦井地質(zhì)勘探的精度，成為煤田地質(zhì)勘探迫在眉睫的課題。

1.1常用勘探方法

地震勘探主要應(yīng)用于細(xì)小構(gòu)造、采空區(qū)、老窯巷道、陷落柱；地面電磁法主要用于工作面及相鄰區(qū)域水文地質(zhì)條件探查、老窯勘察、采空區(qū)探查、煤礦水文地質(zhì)補(bǔ)充勘察、含水陷落柱勘察、火燒區(qū)勘察；礦井全方位電磁法用于掘進(jìn)工作面超前探測、巷道頂?shù)装搴畬由疃燃案凰秶綔y、回采工作面頂?shù)装甯凰畢^(qū)域探測。但在實(shí)際應(yīng)用過程中仍有許多問題沒有解決，不能很好地滿足煤礦生產(chǎn)安全及高產(chǎn)高效的要求，同時煤炭生產(chǎn)企業(yè)對這項(xiàng)技術(shù)又提出了更高的要求。這就需要我們繼續(xù)進(jìn)行深入研究。為此提出了精細(xì)地震勘探技術(shù)，以滿足煤炭資源勘探和煤礦建設(shè)、生產(chǎn)、安全日益增長的需求和地震勘探技術(shù)發(fā)展的需要。

1.2煤田勘探的技術(shù)需求

（1）預(yù)測煤層埋深、厚度及厚度變化趨勢。

（2）分辨褶皺、向斜、背斜及煤層的分叉、合并區(qū)域形態(tài)。

（3）識別和描述小斷層，小斷塊及其構(gòu)造形態(tài)。

（4）探測地下老窯、廢棄巷道位置。

（5）識別采空區(qū)、巖溶塌陷區(qū)、陷落柱。

1.3煤田勘探存在的問題

（1）觀測系統(tǒng)設(shè)計問題。觀測系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)不充分，套用或延用固定的觀測系統(tǒng)現(xiàn)象較多，野外變觀隨意性強(qiáng)，炮檢距分布不均勻。

（2）測量資料的準(zhǔn)確性問題。施工炮檢點(diǎn)位移較多，后續(xù)成孔激發(fā)、接收工作跟不上，最終測量資料的準(zhǔn)確性值得思考。

（3）激發(fā)點(diǎn)布設(shè)及成孔問題。很多勘探區(qū)工農(nóng)業(yè)較發(fā)達(dá)，工農(nóng)矛盾突出，各種障礙物影響激發(fā)點(diǎn)合理布設(shè)和實(shí)施。

（4）縱、橫向分辨率問題?？v、橫向分辨率低，小斷層、小陷落柱等構(gòu)造存在遺漏現(xiàn)象。

（5）偏移成像問題。有些地區(qū)構(gòu)造、煤層復(fù)雜多變，煤層傾角大，共中心點(diǎn)道集反射點(diǎn)散射問題嚴(yán)重。

我國聚煤盆地類型多樣、構(gòu)造十分復(fù)雜，煤田地質(zhì)工作的難度很大，而對地質(zhì)報告精度的要求卻日益提高。

2高分辨地震技術(shù)在煤田勘探的應(yīng)用

根據(jù)地震勘探原理，地震數(shù)據(jù)的頻率決定了縱向和橫向分辨率。菲涅耳帶的直徑?jīng)Q定了偏移前的橫向分辨率，而菲涅耳帶厚度決定了偏移前的縱向分辨率。

地震勘探數(shù)據(jù)的頻率對分辨率起著決定性作用。頻率越高分辨率越高，反之則越低。頻率的高低也決定著地震采集觀測系統(tǒng)的選擇、接收方式及處理時的技術(shù)運(yùn)用。所以，地震勘探數(shù)據(jù)的頻率是一項(xiàng)基礎(chǔ)性、決定性指標(biāo)。

3室內(nèi)模型模擬煤田勘探能力

3.1 橫向模型分析

（1）設(shè)計高度2.5米的巷道在地震模擬記錄上是可以識別的。

（2）從射線追蹤的模擬記錄看，2.5米道距模擬結(jié)果比5米道距明顯。

（3）對于巷道中充填水或空氣，對模擬結(jié)果沒有明顯影響。

（4）在波動方程正演結(jié)果中，10次覆蓋與15次覆蓋的模擬結(jié)果基本相當(dāng)。

3.2縱向模型分析

（1）設(shè)計長度100米的斜巷道在射線追蹤的模擬記錄上識別比較困難的。

（1）從射線追蹤的模擬記錄看，2.5米道距模擬結(jié)果比5米道距相當(dāng)。

（2）對于巷道中充填水或空氣，對模擬結(jié)果沒有明顯影響。

結(jié)語

目前的地震勘探技術(shù)可以較有效地識別、解釋斷距大于2米的斷層，可以識別長軸長度20m以上陷落柱，對各種形態(tài)的采空區(qū)有較準(zhǔn)確的認(rèn)識。采用單個數(shù)字檢波器采集，可以盡可能接收地震波場全部有效信號，以獲取更豐富的原始資料信息。使用點(diǎn)源小藥量高速層激發(fā)，保證低噪聲環(huán)境接收，對保證原始資料品質(zhì)有較大的益處。采用高密度、寬方位、正交、對稱采樣觀測系統(tǒng)，滿足室內(nèi)各種噪音壓制處理技術(shù)的使用。精細(xì)的預(yù)處理、高精度動靜校正、提高分辨率處理等技術(shù)對地震資料細(xì)節(jié)的體現(xiàn)起到至關(guān)重要的作用。地震多屬性分析是地識別煤層各種地質(zhì)現(xiàn)象的有效手段。

地震勘探技術(shù)在煤田勘探中的應(yīng)用:RTK技術(shù)在煤田地震勘探中的應(yīng)用

摘要：本文在介紹RTK(載波相位動態(tài)實(shí)時差分)的組成及技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，論述了利用 RTK技術(shù)進(jìn)行煤田地震勘探測量的方法，對其轉(zhuǎn)換參數(shù)的求取和精度等方面作了初步探討。

關(guān)鍵詞：RTK測量；地震勘探；放樣

1．引言:本文通過在C區(qū)煤詳查的應(yīng)用實(shí)踐，對RTK技術(shù)在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的求解、放樣測量及測量的精度等方面進(jìn)行了探討。

2．RTK的組成及技術(shù)原理

2.1 RTK的組成

RTK(Real Time Kinematics)實(shí)時動態(tài)差分技術(shù)是一項(xiàng)以載波相位觀測為基礎(chǔ)的實(shí)時差分GPS測量技術(shù)，它是利用2臺或2臺以上的GPS接收機(jī)同時接收衛(wèi)星信號，其中1臺安置在已知坐標(biāo)點(diǎn)上(也可在未知點(diǎn)上)作為基準(zhǔn)站，其它作為移動站。RTK 測量系統(tǒng)一般由以下三部分組成：(1) GPS 接收設(shè)備。(2) 數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備： 即數(shù)據(jù)鏈，是實(shí)現(xiàn)實(shí)時動態(tài)測量的關(guān)鍵性設(shè)備。(3) 軟件解算系統(tǒng)：對于保障實(shí)時動態(tài)測量結(jié)果的精確性與可靠性，具有決定性作用。

2.2 RTK的技術(shù)原理

GPS RTK 技術(shù)采用差分 GPS 三類( 位置差分、偽距差分和相位差分) 中的相位差分。GPS RTK 的工作原理是將一臺接收機(jī)置于基準(zhǔn)站上, 另一臺或幾臺接收機(jī)置于流動站上, 基準(zhǔn)站和流動站同時接收同一時間相同 GPS 衛(wèi)星發(fā)射的信號, 基準(zhǔn)站所獲得的觀測值與已知位置信息進(jìn)行比較, 得到GPS差分改正值。然后將這個改正值及時地通過無線電數(shù)據(jù)鏈電臺傳遞給流動站以精化其 GPS 觀測值, 得到經(jīng)差分改正后流動站較準(zhǔn)確的實(shí)時位置。利用相對定位原理，將這些觀測值進(jìn)行差分，削弱和消除軌道誤差、鐘差、大氣誤差等的影響，使實(shí)時定位精度大大提高。由此可知，RTK技術(shù)是建立在實(shí)時處理兩個測站的載波相位基礎(chǔ)上的。與其它差分不同的是，基準(zhǔn)臺傳送的數(shù)據(jù)是偽距和相位的原始觀測值，用戶移動接收機(jī)利用相對測量方法對基線求解、解算載波相位差分改正值，然后解算出待測點(diǎn)的坐標(biāo)。

3．在煤田地震勘探中的應(yīng)用

3.1測區(qū)概況

測區(qū)屬丘陵－平原區(qū)，地形稍有起伏，地勢北高南低，西高東低，較為平坦，海拔標(biāo)高80～130m。區(qū)內(nèi)以農(nóng)作物種植為主，地表基本無高大植被，為RTK作業(yè)有利條件；另外，區(qū)內(nèi)村莊等地物變化較大，為RTK作業(yè)不利條件。

由于RTK具有可進(jìn)行全天候， 全方位作業(yè)；放樣精度可達(dá)到厘米級；實(shí)時提供測點(diǎn)三維坐標(biāo)，并能及時對觀測質(zhì)量進(jìn)行檢查；放樣誤差不累積；改變了常規(guī)測量要求站站之間通視要求等優(yōu)點(diǎn)，因此決定使用美國產(chǎn)Trimble5800 GPS定位儀2臺（1+1），來完成測區(qū)測量任務(wù)，其標(biāo)稱精度為：靜態(tài)載波相位差分定位5mm+1ppm，實(shí)時載波相位差分定位10mm+2ppm。

3.2 控制測量

使用Trimble GPS靜態(tài)定位儀在測區(qū)內(nèi)布設(shè)24個GPS控制點(diǎn)。GPS控制點(diǎn)布設(shè)在視野開闊的地方，距離高壓線不小于100m，采用三臺GPS定位儀組成同步環(huán)，同步觀測衛(wèi)星，各組觀測時間為0.45～1小時，用專用鋼卷尺量儀器高至毫米。

使用專用平差軟件進(jìn)行計算，基線質(zhì)量合格，環(huán)閉合差全部通過檢驗(yàn)后在WGS-84坐標(biāo)系下進(jìn)行平差，平差后將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到北京54坐標(biāo)系下進(jìn)行約束平差。平面誤差最小0.001m，最大0.008m，高程誤差0.379m。平差結(jié)果滿足E級精度要求，可以作為本區(qū)施工的平面和高程的起算依據(jù)。

3.3 測線布設(shè)

參考站設(shè)在測區(qū)中部視野開闊的GPS控制點(diǎn)上，實(shí)時差分流動站距參考站的距離不超過10公里。根據(jù)求定的本工區(qū)的地方坐標(biāo)和WGS-84坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換參數(shù)。在每日施工前和搬至新的參考站前，使用求定的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)對該工區(qū)的控制點(diǎn)進(jìn)行了RTK差分放樣檢核，最大X=0.132m，最大Y=0.111m，最大Z=0.069m。其精度完全滿足規(guī)范要求。

在流動站手簿（控制器）中輸入設(shè)計好的測線的兩端端點(diǎn)坐標(biāo)，儀器自動計算出線上需放樣樁號的坐標(biāo)，并實(shí)時顯示出當(dāng)前位置與放樣點(diǎn)的間距和方位，當(dāng)?shù)竭_(dá)放樣點(diǎn)位置后，在設(shè)定限差范圍內(nèi)自動記錄該點(diǎn)的坐標(biāo)和高程(設(shè)定的限差范圍是最大X=0.30m，最大Y=0.3m，最大H=0.50m)。依次完成整條線上的測點(diǎn)布設(shè)，實(shí)測每個樁號的坐標(biāo)和高程。

3.4 求取測區(qū)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)

本區(qū)利用GPS控制網(wǎng)求取WGS-84至北京54坐標(biāo)轉(zhuǎn)換三參數(shù)，使用該工區(qū)的GPS3、白沙塔、GPS5、GPS15、GPS17、GPS24等6個GPS控制網(wǎng)點(diǎn)求取三參數(shù)。使用Trimble5800 GPS定位儀在3個GPS控制點(diǎn)組成同步環(huán)同步觀測衛(wèi)星，觀測時間為一小時，用專用鋼卷尺量儀器高至毫米。

使用GTO專用平差軟件進(jìn)行計算，基線質(zhì)量合格，環(huán)閉合差全部通過檢驗(yàn)后在WGS-84坐標(biāo)進(jìn)行平差，獲得控制點(diǎn)相應(yīng)的WGS-84坐標(biāo)。本區(qū)求取的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換三參數(shù)值為：X =14.344 ，Y=132.030，Z=59.712，高程異常值在高程異常圖上量取為41.8。

3.5 基準(zhǔn)站的設(shè)置

由于RTK數(shù)據(jù)鏈采用超高頻(UHF) 電磁波，其頻率約為450～470MHz，它的傳輸屬于準(zhǔn)光學(xué)傳輸，其傳輸距離取決于接收機(jī)天線的高度、地球曲率半徑、大氣折射等因素。因此

基準(zhǔn)站的選擇應(yīng)在地勢較高、四周開闊，有利于衛(wèi)星信號的接收和電臺的發(fā)射，最好在交通便利，附近沒有強(qiáng)電磁波干擾的高等級已知控制點(diǎn)上；將基準(zhǔn)站接收機(jī)安置在基準(zhǔn)點(diǎn)上，并正確連接電臺與接收機(jī)及電源線。開機(jī)并進(jìn)行必要的系統(tǒng)設(shè)置：已求得的轉(zhuǎn)換參數(shù)、基準(zhǔn)站的地方坐標(biāo)、無線電設(shè)置及天線高等；然后進(jìn)行流動站的設(shè)置和初始化工作。通常先選取已知點(diǎn)進(jìn)行檢測，與其當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)進(jìn)行比較，若檢測高等控制點(diǎn)點(diǎn)位互差一般應(yīng) ≤5cm，若檢測同高等控制點(diǎn)點(diǎn)位互差一般應(yīng) ≤7cm，差值在誤差范圍內(nèi)方可進(jìn)行測量。

3.6 RTK放樣測量

在流動站手簿（控制器）中輸入設(shè)計好的測線兩端點(diǎn)坐標(biāo)，儀器自動計算出線上需放樣樁號的坐標(biāo)，并實(shí)時顯示出當(dāng)前位置與放樣點(diǎn)的間距和方位，當(dāng)?shù)竭_(dá)放樣點(diǎn)位置后，在設(shè)定限差范圍內(nèi)自動記錄該點(diǎn)的坐標(biāo)和高程(設(shè)定的限差范圍是X=0.30m，Y=0.30m，H=0.50m)。依次完成整條線上的測點(diǎn)布設(shè)，實(shí)測每個樁號的坐標(biāo)和高程。其效率可比擬手持GPS機(jī)，而其精度是手持GPS機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的。

3.7 RTK測量精度檢驗(yàn)及質(zhì)量控制

目前地震勘探工程測量的精度要求是1m，放樣坐標(biāo)和理論設(shè)計坐標(biāo)差值限定一般為0.3m，靜校正對高程的要求為0.5m，這對RTK測量來說是很容易達(dá)到的。但RTK作業(yè)中缺乏檢核條件，個別點(diǎn)可能出現(xiàn)粗差。因此，作業(yè)過程中進(jìn)行了成果的復(fù)核，在每日施工前和搬至新的參考站前，使用求定的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)對該工區(qū)的控制點(diǎn)進(jìn)行了RTK差分放樣檢核，最大限差X=0.132m，Y=0.111m，H=0.069m，其精度完全滿足規(guī)范要求。本測區(qū)施工復(fù)測檢核點(diǎn)占總點(diǎn)數(shù)的1.25%。采集的坐標(biāo)和高程數(shù)據(jù)利用Excel 2000檢查，輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)100%核對后，進(jìn)行點(diǎn)距檢查、點(diǎn)位檢查，高程數(shù)據(jù)生成高程剖面曲線與實(shí)地對比，發(fā)現(xiàn)錯誤及時糾正，從而保證了成果的準(zhǔn)確性。

根據(jù)測區(qū)重復(fù)觀測的坐標(biāo)，計算的點(diǎn)位中誤差為MX=±0.083m，MY=±0.071m，MH=±0.125m，滿足規(guī)范對中誤差的要求。

4．結(jié)束語

與傳統(tǒng)的光學(xué)測量方法相比，RTK作業(yè)觀測速度較快，能夠提供精度為厘米級測量成果，可以滿足勘探測量的技術(shù)要求，非常適合于煤田地質(zhì)勘探工程中的測量，可以減少大量的工作強(qiáng)度，大幅提高工作效率，更能使我們工作的成果可信性及測量成果的及時性都得到了大量的提高，從而帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。

地震勘探技術(shù)在煤田勘探中的應(yīng)用:三維地震勘探技術(shù)在黃土塬區(qū)煤田勘探上的應(yīng)用

【摘 要】針對黃土塬地區(qū)地震勘探工作面臨著許多特殊問題：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別。如何解決以上問題，是西部勘探是否成功的重點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】三維地震勘探；小斷層；應(yīng)用

0 引言

煤田三維地震勘探經(jīng)過近二十年的發(fā)展，在我國東部平原取得了顯著的地質(zhì)效果，但目前東部地區(qū)的煤炭資源越來越少，而我國中西部地區(qū)的煤炭資源占全國煤炭資源總量的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)展相對滯后、新技術(shù)開發(fā)投入不足等原因，此前開展的地震勘探工作較少，其精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足綜采地質(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)不能滿足采區(qū)設(shè)計和工作面劃分的要求，另外礦井設(shè)計的首采區(qū)范圍內(nèi)，T4鉆孔主采8煤層厚度2.34m，而周圍鉆孔主采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)與對策

黃土塬復(fù)雜的表層條件對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，短波長靜校正的存在使記錄在未校正前，反射同相軸的識別難度大，不利現(xiàn)場質(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)生的多次波對地震成果解釋精度的影響也不容忽視。

技術(shù)對策：

（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，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”――多次利用能取得好資料的炮點(diǎn)；三是，避開懸崖、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中的高頻成分。

3 地質(zhì)成果

通過三維地震勘探發(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，并對煤厚趨勢進(jìn)行了預(yù)測。

4 驗(yàn)證情況

三維地震勘探成果提交后，煤礦對勘探的地震成果進(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)果對比如下表1：

表1 三維地震勘探成果與鉆探驗(yàn)證結(jié)果對比表

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

5 結(jié)束語

通過對黃土塬區(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井的安全高效開采提供有效的地質(zhì)保障。