三维地震在煤田地质勘查中的应用研究

论文摘要

地震勘探是指利用地下介质的弹性差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的一种地球物理勘探方法。本文主要以山西常村煤矿三维地震资料为依托，阐述应用三维地震资料对常村煤矿南浒庄所压区域进行煤层探测，及对该区的煤田陷落柱、断裂、采空区等地质灾害体进行勘查的应用技术及地质效果。由于南浒庄村所压区域地表建筑物密集，而目前建下（村下）压煤块段的地质资料由于受当时技术条件的限制，可靠程度差，构造不清，这给勘查及开采都带来相当的难度。考虑到高分辨率三维地震勘探技术以其独具的信息量大、分辨率高、控制网度密等优点，能较准确地探测到小的地质体等优势，为此选用了高分辨率三维地震勘探技术。为使勘查结果可靠，从设计、采集、处理到解释各阶段都采用了多种具有针对性的技术措施。特别是分辨率的提高是关键，包括纵向分辨率和横向分辨率，由于纵向分辨率的提高防止了较薄煤层的丢失，提高横向分辨率，保证了在不漏掉煤层的同时，对影响煤层开采的陷落柱、采空区、断裂等地质灾害体进行勘测，以避免在开采阶段带来的各种危害。本文主要研究了三维地震勘测煤层时的野外观测系统、炸药量，排列长度等野外参数的对分辨率的影响，同时还对仪器参数，如采样率、记录长度、工作频率等的影响情况进行了分析。最后，对该区的三维地震资料进行了相应的提高分辨率的数据处理，根据地震地层学，特别是三维地震资料对煤层显示的特殊标志，研究了常村煤矿南浒庄所压区域煤层的分布范围和埋藏深度,体现了三维地震资料勘测煤层的地质效果明显。文中还结合工程地质学原理，总结了断裂、陷落柱、及采空区等地质灾害体在地震资料中的反映特征和识别标志。为在其它煤田勘测区三维地震资料的应用提供了具有指导意义的成果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题依据
• 1.2 研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 研究方案
• 第二章 三维地震勘探原理
• 2.1 三维地震勘探原理
• 2.1.1 面积测量系统反射波时距图
• 2.1.2 折曲测线观测系统反射波时距图
• 2.1.3 共反射面元
• 2.2 观测系统设计原理
• 2.2.1 观测系统基本概念
• 2.2.2 三维观测系统的分类
• 2.3 叠加原理
• 2.3.1 水平叠加剖面
• 2.3.2 倾斜界面偏移归位的基本原理
• 第三章 概况
• 3.1 研究区概况
• 3.1.1 勘探区位置及自然地理条件
• 3.1.2 勘探范围及地质任务
• 3.2 地质概况
• 3.3 地质条件及地球物理特征
• 3.3.1 地质条件
• 3.3.2 地球物理特征
• 第四章 地震野外数据采集技术
• 4.1 野外参数试验选择
• 4.1.1 激发深度与激发药量试验
• 4.1.2 接收参数试验选择
• 4.2 观测系统
• 4.2.1 观测系统的选择原则
• 4.2.2 观测系统参数
• 4.2.3 观测系统的特点与评价
• 4.3 施工方法
• 4.3.1 地震野外施工方法
• 4.3.2 完成工作量及质量评述
• 4.4 测量工作
• 第五章 地震资料处理
• 5.1 处理流程及参数
• 5.2 处理成果及质量评述
• 5.2.1 处理成果
• 5.2.2 质量评述
• 第六章 资料解释
• 6.1 反射波的地质意义
• 6.2 反射波的对比
• 6.3 解释过程
• 6.3.1 褶曲解释
• 6.3.2 断层解释
• 6.3.3 采空区解释
• 6.3.4 陷落柱解释
• 6.3.5 无煤带解释
• 6.4 成果平面图的绘制
• 6.4.1 时间等值平面图的绘制
• 6.4.2 时深转换及深度构造图的绘制
• 6.4.3 地震地质剖面图的制作
• 第七章 地质成果
• 7.1 煤系地层的构造形态
• 7.1.1 煤层的底板起伏
• 7.1.2 煤层的深度
• 7.1.3 褶曲
• 7.2 断层发育特征
• 7.3 陷落柱
• 7.4 煤层冲刷带
• 7.5 第四系的厚度变化趋势
• 7.6 三维地震勘探前后构造对比
• 第八章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 发表论文和参加科研情况说明