石井煤矿三维地震勘探方法及效果(2)
(3)优化观测系统参数
考虑到复杂山区的特点,通过增加叠加次数到24次以提高资料信噪比;根据实际地形情况,利用三维地震勘探灵活的特点设计特殊观测系统,把激发炮点设计在激发条件较好的区域、成孔深度较深的地段以及沟谷等有利地段,尽量不布设在激发条件差的地段。
(4)高精度测量施工
测量是地震工作的基础,一定要保证测量数据的精准,复杂山区地形起伏大,静校正问题是关键,它需要高精度测量成果的配合。本区测量通过采用以下技术措施来保证精度:
① GPS与全站仪联合使用
GPS精度高、速度快、不受能见度影响,能现场获得最终成果;不足在于森林、峡谷卫星信号遮挡,无法作业。全站仪的优势是受地形影响小,不足在于每条边必须通视,穿越林区要反复选择通视条件,受能见度影响。采用上述方法能发挥GPS和全站仪两种方法的技术优势。在可接收卫星信号的地方,采用RTK不规则布设控制点作为起闭点,然后采用全站仪放样物理点。
② 林区三脚架联测技术
林区通视条件差,在导线测量时短边较多,仪器对中误差是主要误差来源,采用三脚架联测法可以消除对中误差的影响。
(5)资料处理与解释措施
提高资料的信噪比,是本次处理的目的之一。叠后去噪可以去除各种噪音,提高信噪比。为了去除噪音,做了以下的工作:
①去规则干扰,叠加剖面上局部存在着较强的倾斜相干噪音,严重地影响了剖面的质量。针对这个问题,使用FK滤波对斜波干扰进行了处理,效果比较明显。②去除随机噪音,为了去除剖面上的随机噪音,进一步突出有效波,使用了处理系统中的多种有关功能模块对随机噪音进行处理,取得了较好的效果。③反褶积测试,为了消除大地的滤波作用,通过拓宽频带、有效的压缩地震子波,提高地震资料的时间分辨率,进行了大量的反褶积方法测试。反褶积方法很多,有脉冲单道反褶积、脉冲多道反褶积、预测反褶积、自适应反褶积、地表一致性反褶积等。经大量的测试对比后,最后采用的反褶积为地表一致性多道预测反褶积,这种方法使子波得到了压缩。由于反褶积在提高分辨率的同时将会降低资料信噪比,所以处理时在保证资料信噪比的情况下再提高分辨率。对于反褶积预测步长的选择,已测试参数为:预测步长:12,16,20, 22, 26, 32(ms),因子长度:80,100,110,120(ms),白噪系数:0.001,0.1,0.5,1.0最终选定的处理参数为:预测步长=10ms,因子长度=300ms,白噪系数=0.1%。分别为单炮经反褶积前后结果和频谱,频带较反褶积前展宽,主频向高频端移动,信噪比也提高了。
3地质成果
通过本次三维地震勘探查明,测区内二1煤层的总体走向NE,倾向NW,但由于其间发育有多个小的褶曲致使煤层走向在局部区域发生变化。测区内二1煤层埋深总体表现为南浅北深,二1煤在中部南边界坞罗河滩附近最浅埋深为530米,金牛山山顶处二1煤层埋深最深为1069米。二1煤层倾角变化较大,其变化范围在3°~21°之间,断层DF24的东端的上盘附近煤层倾角最缓约3°左右,测区西部钻孔ZK9102与钻孔ZK9103之间煤层倾角最陡约21°左右。控制断层33条,其中大于等于20m小于50m的断层4条,大于等于10m小于20m的断层4条,大于等于5m小于10m的断层3条,小于5m的断层22条。
4验证情况
4.1煤层深度证情况
表1为巷道实际揭露二1煤层底板标高和三维解释的对比情况。
从表1中经分析可知:在实际揭露的11个点中,最大深度误差0.99%,最小深度误差0.02%,平均深度误差0.51%。深度误差都小于1%。
4.2断层验证情况
南三采区现已实际揭露断层8条,其中断层落差大于5米的1条,落差3~5米的4条,落差小于3米的3条,详表下表:
从上表可知:实际揭露落差大于5米的断层1条,断层走向、倾向、落差和平面位置与三维地震勘探基本完全一致。实际揭露落差3~5米的断层4条,与三维地震基本一致的有3条,三维漏探一条。实际揭露落差2米的断层2条,与三维地震基本一致的有1条(DF29),另一条走向、倾向都与三维解释的DF2断层相似,只是三维解释的断层延展长度较短,没有延展到2310工作面轨道顺槽。实际揭露落差0.5米的断层1条,三维地震没有解释,在三维时间剖面上没反映。
5结束语
石井煤矿三维地震勘探区地形极为复杂、浅表地震条件非常复杂多变,给野外施工、资料处理和资料解释带来极大难度。本次三维地震勘探通过分析研究区内存在的难点,从激发方面下功夫,多样使用成孔工具、认真设计观测系统、努力提高测量精度、采区有效资料处措施,保证了勘探效果,取得了良好地震地质成果。目前巷道掘进已经进入三维勘探区,从初步验证情况看,无论对煤层底板形态还是对断层控制,精度都很理想。巷道资料已验证了1条断层。
参考文献
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