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三維地震勘探技術在煤田地質勘探中有良好應用效果，逐漸成為中國地質勘探的重要技術之一，在各行各業中發揮著重要作用。但隨著采煤技術不斷發展，煤田地質勘探對于地震勘探技術要求不斷提高，要求三維地震勘探資料必須具備豐富的信息及數據支持，因此，常規三維地震解釋方法已很難適應快速發展的煤礦行業，必須加強三維地震勘探的精細解釋技術，保證煤礦開采準確性。

1三維地震勘探技術簡述

三維地震勘探技術是綜合物理、數學、計算機等學科為一體的應用技術，通過三維地震勘探技術的應用，能使勘探區地質結構更加清晰、勘測位置更加準確，為石油、天然氣、煤炭等能源的開采和探測提供了技術支持，并發揮著積極作用。通過三維地震勘探資料的分析利用，能了解煤層的地質結構、空間賦存等情況，提高采礦設計準確性和科學性，提高煤礦作業安全性。通過對研究區進行三維地震勘探，獲取地震數據體如圖1，通過圖1能詳細看出，勘探區內煤層的起伏狀態及斷層處煤層變化的情況。對地震勘探資料進行了精細解釋，并通過獲取的三維數據體進行了全方位地質結構分析，加強了研究區地質情況的科學分析，提高了采礦設計的合理性和安全性。

2三維地震勘探資料解釋新方法原理

2.1小波變換20世紀80年代，小波分析逐漸發展起來，從最開始的處理數字信號到地震數據處理，形成了科學系統的理論成果，在石油、煤礦勘探中有廣闊發展前景，取得了良好的經濟、技術價值。經過多年研究實踐，小波分析在圖像處理和故障診斷方面有了重大技術突破，通過小波變化可將任意一種信號映射到通過伸縮和平移方式形成的小波函數中，實現信號實時分離，且能保證數據的完整性和科學性。小波變換功能的實現，提高了機械設備頻率分析和故障排除，提高了信號穩定性，提高了機械設備工作效率。傳統信號分析主要方法是Fourier變換（傅立葉變換是一種分析信號的方法，它可分析信號的成分，也可用這些成分合成信號。許多波形可作為信號的成分，比如正弦波、方波、鋸齒波等，傅立葉變換用正弦波作為信號的成分），它屬于全局變換分析，具有信號不穩定、局部分析能力弱的缺陷，為解決信號穩定性問題，人們在Fourier分析的基礎上，發展出能滿足信號平穩性要求的新的信號分析理論，包括短時Fourier變換、時頻分析、小波變換等分析方法[2]。其中，短時Fourier變換采用固定的短時函數，其信號分辨率較為單一，具有嚴重使用缺陷。小波變換是Fourier分析、調和分析等技術的結合體，是一種局部時頻分析法，能在時間和頻域變換中獲取有效信息，克服了傳統信號分析理論的不穩定性和局部分析缺陷，提高了信號對局部地區的反應能力。在實際三維地震勘探中，重點觀察部分是地震信號局部范圍內的特征。運用小波分析時，其窗口大小不發生變化，形狀可根據用戶要求自行調節變化，通過不斷伸縮和平移，實現勘測信號精細分析，無論是處于低頻部分或是高頻部分，都能清晰顯示出局部范圍內的時頻特征[3]。由于小波分析的精確性和高分辨率，被廣泛應用于信號處理、圖像處理和語音處理等學科領域。同時，利用小波變化，針對三維地震資料，編制出科學的計算機程序，提高三維地震勘探資料的精細化處理，提高地震勘探資料質量[4]。

2.2三維數據體屬性分析與圖象分析三維數據體屬性分析是根據三維地震一步法偏移的數據為依據，利用可視化解釋軟件為操作平臺，提取相關地震參數，利用三維地震勘探數據信息，結合圖像處理技術，實現三維地震勘探圖高分辨率，從而實現煤炭礦區地質結構精細解釋。三維地震勘探中地震層拉平剖面與平衡剖面相似，通過層拉平后的三維地震數據，能有效消除局部斷代層對數據準確性的影響，并將煤層反射波波組拉平，能提高地震層位的可靠性和科學性，如圖2所示。同時，通過觀察，可了解到不同層位在不同時間的結構變化，對斷層結構的展示更加具體，為三維地震勘探資料精細解釋提供了良好技術支持[5]。圖2水平切片圖三維立體顯示能通過不同角度和不同顏色更加直觀地展現出地質結構的形態，具有較高靈活性和可操作性，且能及時準確反映出勘探區周圍地質結構變化，提高了對勘探區地質狀態的動態了解，豐富了勘探區的地震數據和資料，提高了三維地震勘探資料精細解釋。

2.3方差體解釋三維地震數據體能準確反映規則網格反射情況。當斷層或局部地層變化連續性較差時，三維地震數據體反映出規則網格的反射情況出現一些偏差，地震反射道與周圍所反射出的數據出現差異，通過地震道之間的差異檢測，能檢測出斷層和不連續變化的信息。方差體技術是求得所有數據體樣點的方差值，通過周圍地震道時窗中的所有樣點計算出平均主值的方差，最后加權歸一化計算出方差值。方差體參數的選取理論上主要有以下原則：根據所要預測的斷層走向選擇加法模式或乘法模式。乘法模式的計算結果不受預測斷層走向的影響，效果較好，但參與運算的數據量大，運算速度較慢。而加法模式由于只是主線和聯絡線方向的數據參與運算，因此對走向既不垂直于主線又不垂直于聯絡線的斷層效果相對差一點[6]。所以，在預測斷層走向與主線或聯絡線的問題時，可利用加法模式，提高運算準確度。其中，必須嚴格根據預測體大小決定運算所需參數，當預測體為大斷層時，可選擇大參數，相反，小斷層應選擇相對較小的參數，提高運算參數準確計算，否則會影響結果精確性。另外，在選擇計算時窗時，根據地層傾角大小，選用適當比例的時窗，如果地層傾角較大，應選擇大比例時窗，相反，選擇比例較小時窗，結合實際提高參數準確性，降低對方差體技術的人為因素干擾，提高方差體解釋的科學性和準確性。

3結語

三維地震勘探技術的不斷發展和應用，提高了地震勘探的科學性和準確性，為中國采礦行業提供了良好技術支持和理論支撐，提高其經濟價值和社會價值。三維地震勘探技術利用可視化解釋軟件的操作平臺，結合先進圖像數據處理技術，實現了三維數據體的精細解釋，更加直觀地展示了勘探區周圍地質結構的變化，豐富了中國三維地震勘探資料精細解釋的準確性和完整性。

作者：鄭慶生 單位：山西省煤炭工業廳煤炭資源地質局