地下采空区地震勘探论文范文

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1地震勘探可行性分析

1.1研究区域地震勘探地质条件针对研究区域地震勘探地质条件可将研究区域地质条件分为浅表层地震地质条件及深层地震地质条件，通过这两方面进行实际研究。a)针对浅表层地质条件，由于地区地势起伏较大，附近有较多矿山，存在运输车辆实际干扰，同时人文活动及电缆电线等电磁干扰都是影响地震波浅层测量准确性的原因。由于地质疏松，地震波进行实际接收过程中，地表具有吸收地震波作用，致使地震波强度受到影响[1]；b)深层地震地质条件主要表现在第四系松散砂层中，具有一定抗阻波差异，导致测量阻波效果受到影响。同时，针对该区域内开挖之前煤层进行分析可知，这是一个良好的波阻抗界面，能产生较强反射波，实现地震波长的精确检测。煤炭开采后，存在一定采空区，伴随着缝隙带及采空带出现，反射波也会随着波长中信号传输混乱出现紊乱状况，存在差异性特征，由此可见，深层地质条件较好。

1.2地震勘探方法选择浅层地震勘探主要包括：折射波法、反射波法及瑞雷波法。a)折射波法在实际地区测量过程中，不同地层中存在明显弹性波速度差异，且针对松散煤层及采空区域层波速实际分布呈现倒序状态，不能满足方法限定性要求，且该方法在实际检测中需大面积采集空地；b)瑞雷波法应用原理为，底层之间介质不同会导致实际波速不同，利用瑞雷面波传播的频散性进行实际测量工作开展的方法。实际探测深度受到限制，且横向波长传输辐射范围较小，不利于对采空区域检测，导致实际检测结果出现差异；c)反射波法可实现定向发射，能量向下传递过程较为顺畅，高频成分多元化，可实现高分辨率勘探。通过对各种方法实际优势与劣势进行分析，需准确地对采空区域进行地质测量，采用浅层地震反射波方法具有明显优势[2]。

2方法设计

浅层地震反射波法可以利用人工激发形式产生弹性波，并发现弹性波在地下岩层中的传播规律，根据波动频率来判断岩石性质及岩层分布结构。如果地层发生碎裂，弹性波便能敏感捕捉到地层变化情况，针对断裂层产生相应反射波，能明确采空区域岩层状况。因此，浅层地震勘探技术在煤炭采空区域的应用具有重要意义，且能取得良好效果。

由于煤系地层中，其煤层反射系数与顶底板之间差异较大，在波长检测过程中会出现明显反射效果。煤层被开采，煤层区与顶板之间就会形成采空区域，采空区域会造成反射中断。由于采空区围岩结构遭到破坏，导致反射波在检测该区域时产生紊乱及变形状况，但采空区域下方岩层较为稳定，对反射波长没有影响，由于岩层完整性较好，所以采空区没有较大变化。

由于地震勘探区域的特殊性及地势高低起伏，为提升地震勘探反射波可信度，进行野外资料采集和室内数据处理过程中应重视以下处理方法与措施。a)测线主要垂直于倾斜地层走向布置；b)合理选择地震波激发点，应从地层下倾方向激发上倾方向接收；c)合理选用激发夯锤，选取70kg夯锤进行激发，实现强有力的地震波能量，实现精确数据检测；d)合理选择检波器，有利于对有效波接收。同时应选取多个检波器进行波长接收，提升抗干扰能力，保障稳定地接受有效波；e)增加地震采集覆盖频次，提升地震勘探精度；f)运用合理的精度速度分析方法，实现速度分析，保证获得参数的精确计算，为勘探提供良好理论保障[3]。野外技术采用美国CEOMETRICE公司生产的NZXP高分辨率地震仪进行地震勘探技术具体应用，并确定实际激发震源为70kg夯锤，接受波长主要采用CDJ-60型号60Hz的垂直检波器。数据实际采集参数为：采样间隔0.25ms，记录长度为750ms，70道接受，60Hz检波器，20Hz低切滤波，500Hz高切滤波，观测系统的道间距为3m，炮间距为6m，最小偏移距离为12m。同时对于地震波的处理采用加拿大的地震波处理软件Vista7.0处理软件来完成地震波计算工作，保证数据及参数的准确性。

在进行实际检测实施过程中，浅层地震勘探技术相关设备已准备好，对于研究区域采空区进行实际勘探过程中，地震勘探通过70kg夯锤激发地震波，通过60Hz检波器进行组合接收，并实现数据软件具体分析。经过浅层地震波对研究区域进行采空区勘探，测量结果相对准确，符合该地区煤矿采空区实际条件[4]。

3结语

在浅层地震勘测实施过程中，应不断完善勘探技术，保证煤炭开采过程的安全性。同时，浅层地震勘探技术具体应用应重视区域地理位置及地质条件，经过实际数据及地质弹性系数测量，保证浅层地震勘探技术可持续发展。

作者：刘美玲 单位：山西省煤炭工业厅煤炭资源地质局