高精度三维地震煤炭地质勘探技术探讨

寸守锁 孙德杰

摘 要：地质勘探是通过各种手段、方式对地质进行探测和勘察，勘测并计算出持力层的地基承载力，为矿山开采和建设设计提供矿产储量以及地质资料。在实际的地质勘查过程中，运用机械设备能够解决勘察过程中出现的技术难点和地质难点，提高勘测的效率和准确性。

关键词：高精度；三维；地震煤炭地质勘探技术

随着21世纪社会经济的迅速发展，矿产资源短缺现象已经成为人们共同面对的困境。表层矿产已经开采殆尽，人们不得不把目光看向深处的矿产资源以及采矿工作面回采工程。地质勘查业作为一个独立的服务性行业，属于政府投资建设的为矿业生产和建设服务的行业。当今地质勘查以深层地质探矿为主，因此对地质勘查的技术和手段的要求越来越高，尤其是急需深层地质勘查技术，高精度三维地震煤炭地质勘探技术集高密度是一项集技术、层析反演静校正技术、叠前时间偏移技术等为一体的高科技，能够对钻井速度、安全防备、取矿样等方面有更细致而严格的勘探，大大提高勘测精度。

一、高精度三维地震煤炭地质勘探技术作用

（一）适合多种地质条件。现阶段该项用于勘测矿产种类方面意义重大，且越来越趋向专业化。一是，采用先进的机械设备能够勘测更多更全的矿种。该技术适用于膨润土矿钻探、硅土矿钻探、盐矿钻探、高岭土钻探、沙砾钻探以及硅藻土钻探等诸多方面。二是，在施工区域方面，该技术能够克服地质自然环境的劣势，比如在卵砾石、黄土、河谷、水上冻土层以及污染地区，有效克服恶劣地质勘测环境带来的困难。

（二）克服复杂地质勘测困扰。在对西部地区进行地质勘测时，往往受到当地的地形、地质和气候的阻碍。很多西部地区干旱缺水，地层复杂多变，甚至出现碎裂漏失的情况，这给实际的地质勘探工作带来许多技术上的困难。

（三）适用于冻土层的勘测。以西部的地区冻土层为例，冻土层有许多胶结松散的物质，这些物质脆弱易碎，一直以来对这种地质的勘测的取芯率非常低，基本维持在8%～28%。采用传统的钻探设备所取出的矿样仅有几个简单的砾石，而冻土层中的脆弱易碎的胶结物质极易被腐蚀、磨损，导致上下地质曾为颠倒，影响地质勘测的准确率。但是该项技术能够有效克服这一困难，利用自身覆盖面积广、宽方位角、小空间采样间隔等优势，解决冻土层角质腐蚀、磨损等问题，同时有利于小断层、小陷落冻土层等一场地质的识别。

二、高精度三维地震煤炭地质勘探技术支持

（一）高密度采集技术。与传统的三维地震勘测技术相比，新型高精度三维地震地质勘探技术的道密度明显高出前者的4～10倍。新型高精度地震地质勘测技术具有勘测覆盖面积广、小面元、宽方位角以及小空间作业等优势，解决了许多复杂地质勘测问题。在大量工程测量人员的实践论证和实地勘测下，证实高精度三维地质勘探技术中的空间分辨率可被高密度空间采样技术所接受，并能够实现对整个观测系统的整体优化。高精度三维地震地质勘测技术利用5m×5m的高密度采集技术，能够对纵向和横向实现高分辨率大幅度的资料采集，信噪比优越，能够高分辨率清晰展示出地质内部的构造特征，并形成成像资料，同时对小断层、冻土层、小陷落等异常地质有敏锐的识别作用。

（二）层析反演静校正技术。我国地震多发地区多分布在中西部山区，中西部地区地表信噪较低，地质条件复杂多样，会给地震地质勘测带来一定的困难，严重影响静校正值。但是高精度三维地震煤炭地质勘探技术具备层析反演静校正技术，不会犹豫地表复杂的纵横结构而影响静校正。该技术能够利用路径反演介质速度的结构原理，勘测出地震发生支出至波射先走时的情况，这种技术属于非线性模拟反演技术一类。在该技术使用过程中，实际初至时间与正演初至时间之间的误差可以进行校正，经过重复的校正和修改后，最终得出最精确的勘测结果。层析反演静校正技术特别适用于地质条件复杂、地表纵横交错的山地丘陵地区的地质勘测。该技术的优势主要表现为以下地各方面：一是有效解决长波长静校正问题，真实反映复杂地质条件下的地下构造，且低幅构造同样能识别出来。二是能够采用层析反演技术能够建立地表速度模型，从而防止界面不清晰而产生的静校正误差。三是，通告高密度采集技术能够清楚描绘和划分复杂地质条件下的速度场。四是，防止追踪单一折射层问题，大大提升初至信息的利用效率。

（三）叠前时间偏移技术。地质条件极为复杂多样，存在横纵交错变化、共中心店严重散射、地下构造复杂的特点，这些问题的存在给地质勘探带来了极大的考验。尤其是地下构造如果存在严重的叠后偏移的话，会导致地质勘测过程中对地下构造難以成像，使得自动激发和自动收合的零炮检与剖面不完全等于水平叠加的状态。但是高精度三维地震地质勘探技术具备高校的叠前时间便宜技术，能够增加叠前时间偏移的保幅性，确保地下构造成像效果优质。叠前时间偏移技术特别适用与地表纵横交错变化剧烈的地区，绝大部分勘测区域能够获得高精度的地震地质勘测资料。该项技术保证了地下构造的成像优质性，使得高精度三维地震地质勘探技术适应范围明显扩大，在资料处理时也使用到了地震偏移成像技术。叠前时间偏移技术的优点主要体现在以下三个方面：一是直接应用偏移道集实现AVO分析和叠前波阻抗反演技术，提升岩性检测的精度。二是提升RMS速度场的测量精度，改善最终地下构造的成像图分辨率精度。三是有效解决共中心店集大倾角存在的反射点散射问题，从而帮助得出高分辨率、高精度的地下构造成像图，这也是对地震断层块和陡坡倾斜角构造地震带成像的关键技术。

三、结语

高精度三维地震煤炭地质勘探技术在地质勘查中已经有了很广泛的应用，未来更是具有强大的发展趋势，利用好地该项技术，能增进地质勘察的简单易操作性能，有效解决勘察过程中出现的技术难点和地质难点，提高勘测的效率和精度，并且保证测绘效果的准确有效性。高精度三维地震煤炭地质勘探技术推动我国矿业开采事业的发展和进步。

参考文献

[1] 吴兴宇.高精度三维地震煤炭地质勘探技术探讨[J].内蒙古煤炭经济，2014（10）.

[2] 卫华鹏.高精度三维地震煤炭地质勘探技术的研究与实现[J].中国石油和化工标准与质量，2011（10）.

作者简介：寸守锁，云南铭立隆地质矿产有限公司。