袁朝刚 姚彦松
河南平宝煤业有限公司 河南平顶山 467000
摘要：随着各种综采、综掘和放顶煤等新技术的应用，很多传统的手段已经不能够满足现阶段对于矿井地质工作的要求，而长期以来，很多地质工作者习惯于使用较为传统的工作方法，所以如何能够提高对于矿井地质的工作，怎样提高矿井构造的预测手段，提高矿井构造的预测精度成为了现阶段我们最应该解决的问题。为此，在接下来的文章中，将围绕地震勘探法在矿井地质工作中的应用方面展开详细分析，希望能给相关人士提供重要的参考价值。
关键词：地震勘探法；矿井地质工作
引言：在井下探测断层的工作中，用钻探方法只能测单个点，很难确定断层的整体赋存状况。借助于地震勘探手段，结合井巷工程揭露的实际资料，能够快速、有效地查明断层的发育情况，为指导煤矿正常生产提供可靠依据。
一、地震勘探原理
在众多的自然灾害中，地震看起来离我们很远，但是一不小心，地震就会离我们很近。在进入二十一世纪以后，大大小小的地震不断发生，使得大家对于这个令人畏惧的自然灾害也有了更深的了解。地震的危害其实就是地震波所造成的危害，地震波传播舒服快，范围大，在对人类社会带来危害的时候，也给人们带来了一些启发，有人把地震波的这些特性作用在勘测中去，于是高分辨率地震勘探原理就被提出来了，这种方法就是运用地震波的原理来设计的。具体的原理就是通过人为的方法引起地面震动，这种震动就是通过波的形式向四周进行传播，本质上和地震波是同一个类型的。波具有一个特性，在相同属性的介质中，波不会改变他的速度的，但是一旦属性不同，传播速度就会发生变化，这种情况正好适合对地底下复杂的岩层进行勘测，由于不同种类的岩层，会导致波的传输速度发生变化，而岩层对于波也能进行放射与折射，放射出来的波会反馈到地面上来，我们通过接受这部分波，对他进行分析，就能得到我们想要的数据。简单来说，就是通过检测地震波返回的时间，以及到达时候的频率和波形，来判断下面的结构来。最近这些年，由于科学技术的不断提高，这种方法也越来越成熟，早期的勘测方法渐渐被这种技术取代。这种技术是通过横纵两个方向描绘煤矿中，各个岩层的具体情况。
二、工程案例以及方法简析
（一）案例分析
某矿E12614回采工作面地质条件比较复杂，在掘进、回风顺槽及切眼过程中共揭露19条断层，落差为0.9～1.8m，大部分断层与回采工作面斜交，这些断层对回采工作产生一定影响。通过勘查，查明E12614工作面内断层的发育情况，为矿山技术决策提供参考依据。
（二）工作方法与技术
本次采用反射共偏移地震勘探技术对E12614工作面内的断层进行探测，所用仪器为便携式KDZ1114-3型地质探测仪。反射共偏移地震勘探技术是基于地震波的反射原理，首先进行单边排列分析，然后确定最佳偏移距（相邻两个激发点和接收点之间的距离），当地震波遇到地质界面时，便产生反射波，且反射波能量的大小受控于不同特性的地质界面，通过多次覆盖观测采集数据，据此即可辨析地质体。现场探测时，选择同一个偏移距，采取单道小步距，同步移动震源和接收传感器，每激发一次，就可以接收到一道波形，最后得到一张多道记录。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了保证探测结果的准确性，对有效反射波的识别是关键，为此必须选择最佳地段接收的“最佳窗口技术”，准确选择最佳偏移距，保证测试时反射波同相轴的清晰易辨。而横向分辨率取决于移动步距的大小，故移动步距不宜太大。
三、对于高分辨率的地震勘测的评价对于其发展前景的展望
（一）数据采集
在野外观测作业中，一般是沿地震测线等间距布置多个检波器来接收地震波信号。安排测地震勘探地震勘探线采用与地质构造走向相垂直的方向。依观测仪器的不同，检波器或检波器组的数量少的有24个、48个，多的有96个、120个、240个甚至1000多个。每个检波器组等效于该组中心处的单个检波器。每个检波器组接收的信号通过放大器和记录器，得到一道地震波形记录，称为记录道。为适应地震勘探各种不同要求，各检波器组之间可有不同排列方式，如中间放炮排列、端点放炮排列等。记录器将放大后的电信号按一定时间间隔离散采样，以数字形式记录在磁带上。磁带上的原始数据可回放而显示为图形。常规的观测是沿直线测线进行，所得数据反映测线下方二维平面内的地震信息。这种二维的数据形式难以确定侧向反射的存在以及断层走向方向等问题，为精细详查地层情况以及利用地震资料进行储集层描述，有时在地面的一定面积内布置若干条测线，以取得足够密度的三维形式的数据体，这种工作方法称为三维地震勘探。三维地震勘探的测线分布有不同的形式，但一般都是利用反射点位于震源与接收点之中点的正下方这个事实来设计震源与接收点位置，使中点分布于一定的面积之内。数据处理的任务是加工处理野外观测所得地震原始资料，将地震数据变成地质语言──地震剖面图或构造图。经过分析解释，确定地下岩层的产状和构造关系，找出有利的含油气地区。还可与测井资料、钻井资料综合进行解释(见钻孔地球物理勘探)，进行储集层描述，预测油气及划定油水分界。削弱干扰、提高信噪比和分辨率是地震数据处理的重要目的。根据所需要的反射与不需要的干扰在波形上的不同与差异进行鉴别，可以削弱干扰。震源波形已知时，信号校正处理可以校正波形的变化，以利于反射的追踪与识别。对高次覆盖记录提供的重覆信息进行叠加处理以及速度滤波处理，可以削弱许多类型的相干波列和随机干扰。预测反褶积和共深度点叠加，可消除或减弱多次反射波。统计性反褶积处理有助于消除浅层混响，并使反射波频带展宽，使地震子波压缩，有利于分辨率的提高[1]。
（二）展望
通过对于安徽的地震勘探的实例描述，我们可以看出，高分辨地震勘探对于矿井生产，特别是对于煤矿的生产具有非常重要的作用，利用高分辨地质勘探，可以准确描绘地下煤层埋藏的深度和其具体的形状，其准确性比以往的勘测手段，得到的准确性要高很多，而且能够准确解释断层的存在。如果把高分辨地质勘探运用到煤矿企业的生产当中的话，会对于开采环节起到非常大的作用。虽然高分辨地震勘探对于定量的解释上还需要继续改进，但是高分辨地质勘探相对于传统的地质勘探还是有非常大的优点的。比如他的探测能力强，能解决的问题多、成本低而且效率很高。这些优点使得高分辨地震勘探在未来，还是很有市场的。
结论：
简而言之，在我国矿产利用反射共偏移法探测地质构造是比较合理的，解析结果和实际情况相符。为确保准确性，在具体实施过程中应尽量采用多方法交叉探测，这样可以有效地排除多解性[2]。
参考文献：
[1]陈继福,孙占成.瞬变电磁法在防治矿井水害中的应用[J].山西大同大学学报(自然科学版),2016,27(3):72-76.
[2]郭增建,秦保燕;评地震危险性分析方法[J].内陆地震,2017年01期
论文作者:袁朝刚,姚彦松
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2019/1/4
标签：反射论文; 地震波论文; 断层论文; 检波器论文; 地质论文; 矿井论文; 波形论文; 《防护工程》2018年第28期论文;