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摘要:全數字高密度三維地震勘探是地震勘探的發展趨勢，由此設計優化得到的數據資料采集腳印小、方位角和接收頻帶寬、覆蓋次數多、地質信息豐富，真正實現了“三高”要求，為后續處理和解釋工作打下堅實的基礎。

關鍵詞:全數字高密度;地震勘探;采集腳印;三高

隨著礦方對地震勘探精度要求的持續提高，加上地表變化劇烈、深部域構造逐步復雜、勘探深度越來越深，常規三維地震已無法滿足當前地質任務的需求，全數字高密度三維地震勘探技術應運而生［1］。從施工前設計開始，根據地質任務設定采集、處理和解釋三個階段完成目標的底線，利用物探軟件進行觀測系統設計、質量評價和量化監控，通過優化設計從而取得最佳效果。全數字高密度三維地震勘探利用提高空間采樣率，降低面元尺度，提高覆蓋次數，數字檢波器全頻接收，全面提升了數據采集的原始質量［2］。

1勘探區概況

為探明淮北某礦地質構造，進一步查明煤層賦存狀況，決定采用全數字高密度三維地震勘探技術進行勘探。本礦位于淮北煤田南部，屬于華北地層區魯西地層分區徐宿小區，本區地層為第四系沖、洪積層覆蓋［3］。區域內對煤層成因有影響的主要地層由老到新層序為奧陶系(O)、石炭系(C)、二疊系(P)、新近系(N)和第四系(Q)。區內地表無基巖出露，均被厚層松散層所覆蓋，本礦含煤地層是石炭系、二疊系。石炭系所含煤層特別薄且發育不穩定，為不可采煤層［4］。二疊系含煤地層自下而上為山西組、下石盒子組、上石盒子組［5］。淺部地層走向近南北，深部受斷層切割影響，走向變化較大，地層整體表現為東傾;礦井內地層傾角變化較大，在5°～25°，次一級褶曲和斷裂構造較發育［6］。可采煤層7層，32、82、10煤層是較穩定煤層，且為礦井主要可采煤層，31、51、72、81煤為不穩定煤層。10煤是穩定主要可采煤層，賦存于山西組中部，上距鋁質泥巖約55m，下距太原組一灰頂界面約60m。煤厚0～7．97m，平均2．74m，可采性指數0．84，變異系數38%(圖1)。

2系統設計

勘探區內地層走向為近南北向，而主要構造的走向為近東西向，綜合考慮，測線方向沿垂直主構造的方向布設，原因如下:(1)三維地震勘探以控制構造為主，垂直斷層布設測線有利于斷層的探測。(2)勘探區東北部地層平緩，傾角較小(近水平)，從地層形態的角度來說，對測線布設方向的要求較小。(3)煤層與灰巖露頭區雖傾向明顯，但使用全方位觀測系統進行三維地震采集時，很大程度上降低了測線布設方向對于采集效果的影響。

2．1系統選擇

為確保深淺目的層的真實有效覆蓋次數達到要求，本次設計在灰巖露頭區采用36L×4S×70T×2R×126次觀測系統進行全方位的三維地震采集;煤層淺部區域使用24L×4S×96T×1R×96次觀測系統;中、深部采用24L×4S×112T×1R×84次觀測系統進行采集(表1)。

2．2方案分析

在灰巖露頭區域采用70道/線，中點激發的方式進行采集，該區域主要以灰巖為主，同時將中煤組的露頭區域包含在內，推測該區域奧灰深度200m～400m，采用70道中點激發可以滿足采集深度的要求，同時該區塊的橫縱比為1，是全方位角采集，各方向的地震信息比較齊全，有利于淺部目的層的地層和構造屬性探測。在煤層淺部區域采用96道/線，中點激發的方式進行采集，該區域10煤層埋深200m～500m，考慮到下覆灰巖的深度將繼續加大，因此使用96道/線進行接收，橫縱比為0．98，接近于1，基本為全方位角采集。在中、深部區域采用112道/線，中點激發方式進行采集。根據實際情況可適當加大接收排列。50°～120°方向上面元相對較多，測線垂直于地層和露頭走向布線時，對于露頭的識別更為精確;由于采集方位角較寬，另一個方向可以對構造進行較好的捕捉。另外可看出炮檢距與方位角綜合條件下的面元分布，有效面元主要集中在沿測線方向炮檢距300m～600m范圍內。

3對比分析

如圖3(a)所示為常規三維地震得到的時間剖面，圖3(b)是全數字高密度三維地震得到的時間剖面，二者對比不難看出，全數字高密度三維地震獲得的數據資料信噪比更高、分辨率更強、保真度更好。勘探區淺部、中部和深部資料品質兼顧得更全面，從而對后期的資料處理和構造解釋尤其是小構造的識別提供了很好的基礎。

4結論

由該礦區全數字高密度三維地震勘探可知，地震勘探的設計越來越精細，觀測系統要求越來越高，覆蓋次數越來越多。全數字高密度三維地震勘探是地震勘探的發展趨勢，由此設計得到的數據資料采集腳印小、方位角和接收頻帶寬、地質信息豐富，真正實現了“三高”要求。

參考文獻:

［1］馮浩．論地震勘探采集技術在石油勘探中的應用［J］．中國石油和化工標準與質量，2012，(13):159．

［2］楊臣明．全數字高密度煤礦采區三維地震技術研究與實踐［J］．中國煤炭地質，2014，26(3):46－52．

［3］李濤，等．突水系數理論在桃園礦區的實踐［J］．礦業安全與環保，2010，37(1):75－77．

［4］袁素偉．淺析老龍灣井田含煤地層特征［J］．西部探礦工程，2016，(7):132－135．

［5］胡寶林，等．淮南煤田二疊系沉積相特征及其與烴源巖的關系［J］．煤田地質與勘探，2017，45(6):1－6．

［6］高永彬，等．觀音堂礦區構造特征及其對煤厚、開采的影響［J］．中州煤炭，2009，(7):30－32．技術應用［J］．科技風，2010，(6)．

［3］劉世杰．淺析煤礦井下機電安全技術管理［J］．科技致富向導，2010，(20)．

作者：樹威 單位：王中煤科工集團