地下采空區地震勘探論文范文

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1地震勘探可行性分析

1.1研究區域地震勘探地質條件針對研究區域地震勘探地質條件可將研究區域地質條件分為淺表層地震地質條件及深層地震地質條件，通過這兩方面進行實際研究。a)針對淺表層地質條件，由于地區地勢起伏較大，附近有較多礦山，存在運輸車輛實際干擾，同時人文活動及電纜電線等電磁干擾都是影響地震波淺層測量準確性的原因。由于地質疏松，地震波進行實際接收過程中，地表具有吸收地震波作用，致使地震波強度受到影響[1]；b)深層地震地質條件主要表現在第四系松散砂層中，具有一定抗阻波差異，導致測量阻波效果受到影響。同時，針對該區域內開挖之前煤層進行分析可知，這是一個良好的波阻抗界面，能產生較強反射波，實現地震波長的精確檢測。煤炭開采后，存在一定采空區，伴隨著縫隙帶及采空帶出現，反射波也會隨著波長中信號傳輸混亂出現紊亂狀況，存在差異性特征，由此可見，深層地質條件較好。

1.2地震勘探方法選擇淺層地震勘探主要包括：折射波法、反射波法及瑞雷波法。a)折射波法在實際地區測量過程中，不同地層中存在明顯彈性波速度差異，且針對松散煤層及采空區域層波速實際分布呈現倒序狀態，不能滿足方法限定性要求，且該方法在實際檢測中需大面積采集空地；b)瑞雷波法應用原理為，底層之間介質不同會導致實際波速不同，利用瑞雷面波傳播的頻散性進行實際測量工作開展的方法。實際探測深度受到限制，且橫向波長傳輸輻射范圍較小，不利于對采空區域檢測，導致實際檢測結果出現差異；c)反射波法可實現定向發射，能量向下傳遞過程較為順暢，高頻成分多元化，可實現高分辨率勘探。通過對各種方法實際優勢與劣勢進行分析，需準確地對采空區域進行地質測量，采用淺層地震反射波方法具有明顯優勢[2]。

2方法設計

淺層地震反射波法可以利用人工激發形式產生彈性波，并發現彈性波在地下巖層中的傳播規律，根據波動頻率來判斷巖石性質及巖層分布結構。如果地層發生碎裂，彈性波便能敏感捕捉到地層變化情況，針對斷裂層產生相應反射波，能明確采空區域巖層狀況。因此，淺層地震勘探技術在煤炭采空區域的應用具有重要意義，且能取得良好效果。

由于煤系地層中，其煤層反射系數與頂底板之間差異較大，在波長檢測過程中會出現明顯反射效果。煤層被開采，煤層區與頂板之間就會形成采空區域，采空區域會造成反射中斷。由于采空區圍巖結構遭到破壞，導致反射波在檢測該區域時產生紊亂及變形狀況，但采空區域下方巖層較為穩定，對反射波長沒有影響，由于巖層完整性較好，所以采空區沒有較大變化。

由于地震勘探區域的特殊性及地勢高低起伏，為提升地震勘探反射波可信度，進行野外資料采集和室內數據處理過程中應重視以下處理方法與措施。a)測線主要垂直于傾斜地層走向布置；b)合理選擇地震波激發點，應從地層下傾方向激發上傾方向接收；c)合理選用激發夯錘，選取70kg夯錘進行激發，實現強有力的地震波能量，實現精確數據檢測；d)合理選擇檢波器，有利于對有效波接收。同時應選取多個檢波器進行波長接收，提升抗干擾能力，保障穩定地接受有效波；e)增加地震采集覆蓋頻次，提升地震勘探精度；f)運用合理的精度速度分析方法，實現速度分析，保證獲得參數的精確計算，為勘探提供良好理論保障[3]。野外技術采用美國CEOMETRICE公司生產的NZXP高分辨率地震儀進行地震勘探技術具體應用，并確定實際激發震源為70kg夯錘，接受波長主要采用CDJ-60型號60Hz的垂直檢波器。數據實際采集參數為：采樣間隔0.25ms，記錄長度為750ms，70道接受，60Hz檢波器，20Hz低切濾波，500Hz高切濾波，觀測系統的道間距為3m，炮間距為6m，最小偏移距離為12m。同時對于地震波的處理采用加拿大的地震波處理軟件Vista7.0處理軟件來完成地震波計算工作，保證數據及參數的準確性。

在進行實際檢測實施過程中，淺層地震勘探技術相關設備已準備好，對于研究區域采空區進行實際勘探過程中，地震勘探通過70kg夯錘激發地震波，通過60Hz檢波器進行組合接收，并實現數據軟件具體分析。經過淺層地震波對研究區域進行采空區勘探，測量結果相對準確，符合該地區煤礦采空區實際條件[4]。

3結語

在淺層地震勘測實施過程中，應不斷完善勘探技術，保證煤炭開采過程的安全性。同時，淺層地震勘探技術具體應用應重視區域地理位置及地質條件，經過實際數據及地質彈性系數測量，保證淺層地震勘探技術可持續發展。

作者：劉美玲 單位：山西省煤炭工業廳煤炭資源地質局