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三维地震在海孜32采区的勘探试验研究 　　【摘 要】为了确定海孜煤矿32采区地质构造发育情况，采用三维地震勘探方法进行了探测。基于32采区地质条件，确定了合理的采集参数及观测系统，并采用Geovecteur Plus 6.1地震交互处理系统对数据进行处理。主要得出以下结论：查明煤层中的断层69条，其中落差大于等于30m的断层2条，大于等于10m小于30m的断层10条，大于等于5m小于10m的断层18条，大于3m小于5m的断层39条。 　　【关键词】三维地震；数据处理；断层 　　0 引言 　　煤层采区三维地震勘探始于1993年，之后，从国有大型煤矿到地方矿井，三维地震勘探技术得到了迅速的推广应用。三维地震勘探技术的发展应用使地震勘探的精度和分辨率大大提高，取得了丰富的成果[1]。然而，随着煤炭工业的发展，高度发展的机械化采煤对地震勘探的精度要求进一步提高。本文以淮北矿业集团海孜煤矿32采区为工程背景，采用三维地震勘测技术测试分析了采区内7、9、10煤层落差5m以上的断层，其平面位置摆动小于15m，并查找落差3～5m的小断点，以为采区安全高效开采提供基础数据。 　　1 工程概况 　　海孜煤矿32采区位于淮北市濉溪县境内，东距宿州市及京沪铁路约35km，西距濉阜铁路约3km，北距淮北市约40km。有公路可直通永城、淮北、涡阳、淮南、宿州等地，与主干公路相连，晴雨均可通车，简易公路四通八达，交通极为方便。 　　1.1 表层地震条件 　　本勘探区内地势平坦，地面标高在+20.5～+28.6之间，平坦的地势对地震勘探采集比较有利。但测区内河流、村庄、砖厂较多，构成了本次三维地震勘探的采集难点。浍河由西向东贯穿全区，宽度最小102米，最宽约300米，在河流交汇处可达400米。浍河两岸村庄、砖厂密集分布。复杂的地表条件给本次三维地震带来了较大的困难。本区地表地震地质条件一般。 　　1.2 浅层地震条件 　　本区内潜水面深度3～4m，激发层位一般在粘土层或泥砂层中，激发条件较好。测区浅层地震地质条件良好。 　　1.3 深层地震条件 　　从测区煤层和构造情况分析，上组煤全区基本发育，且3-2煤层厚度普遍大于1m，但3、3-2煤层间距较小，可形成一层复合反射波。中组煤7、8、9煤层为不稳定煤层，可形成一组反射波。下组煤10煤层全区基本稳定。各煤层与围岩密度和速度差异均较大，具备产生地震反射波的良好条件。同时区内火成岩沿5煤侵入，厚度100m～150m，较厚的火成岩对其下煤层的屏蔽作用也构成了本次勘探的难点。 　　2 三维地震勘测试验及数据采集 　　2.1 激发参数试验 　　（1）激发深度：进行了八个深度的激发试验，分别为6、8、9、10、11、12、14、16m，试验结果表明，10m～11m井深最有利于激发，得到的反射波能量强、频率高，面波干扰小。图1是11m井深获得的试验记录 　　（2）激发药量：在井深试验基础上进行了0.3、0.5、1、1.5、2kg五种药量试验，结果以2kg药量激发效果最佳，信噪比较高，能够满足地质任务的要求，0.3kg、0.5kg的小药量激发能量较之2kg激发有所降低，但在村庄等障碍物区施工仍不失为一种较好的方法。 　　三维地震勘探设计线束15束，生产物理点5064个；实际完成线束15束，地面施工面积11.3km2，覆盖面积9.1km2，勘探控制面积4.30km2，完成生产物理点5480个，试验与低度速带调查物理点39个。 　　2.2 三维地震观测系统选择及参数确定 　　2.2.1 参数确定 　　（1）时间采样率的确定 　　在理论上采样间隔应满足采样定理的要求： 　　其中，Δt为采样间隔，fmax为信号的最高频率。 　　采用0.5ms及1ms的采样间隔均可保证有效波在200Hz以内都不会产生假频，满足高分辨地震数据采集、处理及解释的要求。 　　（2）空间采样间隔的确定 　　为了防止偏移假频，地面接收点的网格密度必须满足空间采样的要求。 　　式中：Dx、Dy――纵、横方向CMP点距； 　　φx、φy――纵、横方向地层视倾角； 　　Vrms――均方根速度； 　　Fmax――反射波的最高频率。 　　经过计算选用10m道距，60m线距的空间采样间隔进行施工是合理的。 　　（3）CMP网格的确定 　　三维地震勘探是共反射面元迭加。共反射面元迭加是指共反射面元道集内各反射点信号的迭加。反射面元的大小在纵向为Dx为10m，横向宽度Dy为10m，本区CMP网格选为10m×10m，这样的CMP网格对探测小构造及提高解释精度是有利的。 　　（4）炮检距的确定 　　沿接收线方向的炮检距称作纵向炮检距（x），沿垂直接收线方向的炮检距称作横向炮检距（y）。炮检距L为：