二维地震勘探技术在陕北侏罗纪煤田活鸡兔西勘查区找煤中的应用

冀月飞

摘 要：陕北侏罗纪煤田活鸡兔勘查区在20世纪70年代就已经做过煤田普查工作，从当时的资料来看，该区域内找煤前景良好。但是，当时技术手段和仪器设备均比较落后，导致很多地方煤田富集情况还未查清。因此，为了更好地取得找煤突破，有必要开展进一步的详查工作。本文结合实例，分析二维地震勘探技术在该区域找煤中的应用，说明该技术在找煤中具有重大指导意义。

关键词：二维地震勘探;找煤;地质成果

中图分类号：P631.4文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）26-0074-03

Abstract： In the 1970s，The Huojitu survey area of Jurassic coalfields in northern Shaanxi Province had already done coalfield surveys， judging from the data at that time， the prospects for coal exploration in this area are good. However， at that time， the technical means and equipment were relatively backward， leading to the fact that the enrichment situation of coal fields in many places has not been investigated. Therefore， in order to make a breakthrough in coal exploration， it is necessary to carry out further detailed investigations. Combined with examples， this paper analyzed the application of two-dimensional seismic exploration technology in coal exploration in this area， indicating that this technology has great guiding significance in coal exploration.

Keywords： 2D seismic exploration;coal exploration;geological achievements

陕北侏罗纪煤田活鸡兔西勘查区在20世纪70年代就已经做过煤田普查工作，但是由于当时技术手段与仪器设备均比较落后，很多地方煤田富集情况还未查清。从当时的资料上看，该区域内找煤前景良好。为此，陕西省自然资源厅专门下达了该区的地质详查任务书，以期在该区取得找煤新突破，为陕西省煤炭资源开发提供有力支撑。

1 勘查区概况

勘查区位于陕北侏罗纪煤田神北矿区的西北角，呈近北北西向的多边形，北西长约为16 km，北东宽约为7 km，工作面积为88.84 km2。其属于中等沙漠化地区，地处毛乌素沙漠，地势开阔，沿地震测线大部分地段较平坦，仅个别地段有沟谷发育且有茂密的植被，易给野外施工带来不便。大部分地段沙丘连绵起伏，高差较大，海拔一般介于1 100～1 300 m。

钻孔揭露区内地层由老到新依次为：三叠系中上统延长组（原永坪组）（T2-3y）、侏罗系中统延安组（J2y）、直罗组（J2z）、安定组（J2a）、新近系上新统保德组（N2b）、第四系中更新统离石组（Q2l）、上更新统萨拉乌苏组（Q3s）、第四系全新统风积层（Q4eol）和冲洪积层（Q4al）。

2 野外数据采集

2.1 试验工作

生产前进行充足的试验，以保证原始资料的质量。本次试验的目的是进一步了解区内的地震地质条件和有效波、干扰波的发育情况，选择最佳的激发因素、接收因素和仪器因素，以获得信噪比较高的主要目的层反射波，确定高标准、高质量、高速度完成本次地质任务采用的基本工作方法及最佳施工参数[1-3]。

本研究針对不同地质条件的不同地段进行了药量和井深试验。

图1为黄土覆盖较厚地段同井深不同药量对比试验记录，可以看出，在单井12 m激发且药量为1 kg时，因激发药量小，目的层反射波能量较弱，随机干扰波、面波等不能得到有效压制，目的层反射波不连续;而当激发药量加大到2 kg时，记录面貌明显变好，干扰明显变弱，目的层反射波能量增强，连续性增加。

图2为黄土覆盖较薄或风化基岩出露地段试验对比记录，可以看出，在井深为35 m，钙质结核层中或黏土中激发时，因疏松的介质对能量的吸收衰减作用比较强，导致能量不能尽可能地向下传播，目的层反射波被面波干涉较严重，不连续，能量较弱，而当井深加大到6 m，在基岩面激发时，因为其是一个好的激发界面，使得激发能量有效地向下传播，从而使目的层反射波能量增强，连续性增加。

2.2 参数选择

根据本次补充验证试验结论及以往类似地区和邻区所获得的地震勘探工作经验，本次地震勘探工作采用以下施工参数。

2.2.1 激发因素。黄土覆盖较厚地段采用单井激发，采用洛阳铲+破石铲的人工成孔方式，激发层位选在相对致密土层中，激发药量为每井2 kg;在黄土覆盖较薄或风化基岩出露地段，采用破石铲进行成孔，单井激发，井深打至基岩面，药量1～2 kg;基岩出露地段采用单井激发，采用风钻进行成孔，激发层位打至基岩面下2～3 m激发，药量为1～2 kg。

2.2.2 接收因素。观测系统选择中点激发，接收道数为96道，道距为10 m，炮距为20 m，覆盖次数为24次;5个10 Hz检波器串联后沿测线进行线性组合。

2.2.3 仪器因素。仪器选用法国产428XL高分辨率遥测数字地震仪，前放增益为12 dB，采样间隔为1 ms，记录长度为2.5 s;采用全频带接收。

3 资料处理与解释

结合本区地质任务，本研究在资料处理中着重强调以下几点：做好折射静校正，选取合理的基准面和充填速度;注重叠前单炮记录净化，在反褶积处理之前尽量将面波、声波等各种干扰波滤除干净;为有效提高地震资料的分辨率，应选择多道统计反褶积方法来归一化地震子波，改善不同记录道之间波形特征不一致、能量差异过大的现象;处理过程中充分利用各种资料做好速度分析工作，确保最终剖面上波组特征明显、地质现象清楚，断层断点、断面清晰[4-5]。剩余静校正前后剖面对比如图3所示。

本次二维地震资料解释工作主要利用Geoframe解释系统，解释中充分利用区内的钻探资料，结合区域地质构造规律及周边测区地质成果，对本次地震资料进行了精确的分析、研究。解释中对反射地震叠加时间剖面进行层位标定、追踪对比和地质解释，以人工解释为主、工作站人机联作解释为辅，充分利用了解释系统的多参数的显示方式，完成本次地震勘探的资料解释工作[6-7]。

4 地质成果

4.1 地震地质成果

本次二维地震勘探主要取得以下成果：解释了1个孤立正断点df1，其位于DZ2地震測线H004孔西南方向，倾向NNE，倾角为74°，落差为12 m;圈定了测线上主要可采煤层1-2上、1-2、2-2、5-1上煤层的赋存范围并控制了各个煤层的底板起伏形态;解释了测线上各主要可采煤层的厚度变化趋势;解释了剖面上覆盖层厚度变化趋势。

4.2 钻探验证成果

在充分研究地震资料的基础上，结合地面地质填图调查结果，在勘探区内布设钻孔12个，共见到具有对比意义的编号煤层10层，其中可采煤层有7层，即1-2上、1-2、2-2上、2-2、3-1、5-1、5-2煤层，主要可采煤层为1-2上、1-2、2-2、5-1煤层;次要可采煤层为2-2上、3-1、5-2煤层。

4.3 估算资源量

对1-2上、1-2、2-2上、2-2上、3-1、5-1、5-2煤层资源量进行估算，除去已有矿权占用资源量外，勘查区内共获各类资源量99 916万t，其中，可利用资源量为98 873万t，铁路压覆资源量为1 043万t。可利用资源量中控制的（332）资源量为32 779万t，占33.15%;推断的（333）资源量为66 094万t，占66.85%。

5 结语

实例分析表明，二维地震勘探技术在新时期找煤方面具有重大指导意义。用地震勘探指导钻探工作，可以减少钻探工作的盲目性，缩短勘探周期，这样就大大节约了成本，提高了经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]陆孟基.地震勘探原理[M].山东：石油大学出版社，2005.

[2]付俊清，孙治新，袁燕.二维地震勘探技术在洛阳找煤中的应用与效果[J].工程地球物理学报，2012（2）：200-204.

[3]张岩，杨盟，曹新领.地震勘探在鄂尔多斯找煤勘探中的应用[J].陕西煤炭，2013（5）：77-79.

[4]张琳，张慧利，景喜林，等.二维地震勘探在找煤中的应用[J].工程地球物理学报，2013（5）：642-647.

[5]景喜林，付凤扬，张慧利，等.地震勘探在找煤工作中的作用[J].甘肃冶金，2013（4）：92-93.

[6]余丽.二维地震勘探在实际中的应用[J].煤炭技术，2012（1）：167-168.

[7]庞振甲，谷玉明，张凯，等.陕西省陕北侏罗纪煤田活鸡兔西勘查区煤炭资源详查地质报告[R].2012.