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三维地震时间剖面在巷道掘进中应用摘要：本文介绍了地面三维地震技术的原理，并通过三维地震时间剖面在矿井掘进巷道利用的实际案例分析，得到了在地质构造十分复杂，煤层赋存情况严重受构造影响的条件下，科学合理的利用时间剖面，能有效指导巷道施工，确保安全的情况下最大程度上回收资源。 关键词：时间剖面 煤层赋存 地质构造 地震剖面是根据三维地震勘探得出的地震信息经过电子计算机处理就得出剖面图。三维地震勘探技术是一项集物理学、数学、计算机学为一体的综合性应用技术，其应用目的是为了使地下目标的图像更加清晰、位置预测更加可靠。 三维地震勘探技术是从二维地震勘探逐步发展起来的，是地球物理勘探中最重要的方法，也是当前全球石油、天然气、煤炭等地下天然矿产的主要勘探技术。其原理如下： 三维地震勘探技术的基本原理是在地面上布置一条条的测线，沿各条测线进行地震勘探施工，采集地下地层反射回地面的地震波信息，然后经过电子计算机处理得出一张张地震剖面图。经过地质解释的地震剖面图就像从地面向下切了一刀，在三维空间（长度和深度方向）上显示地下的地质构造情况。同时几十条相交的三维测线共同使用，即可编制出地下某地质时期沉积前地表的起伏情况。 勘探的理论与工作流程：三维地震勘探主要由野外地震数据资料采集、室内地震数据处理、地震资料解释3个步骤组成，这是一项系统工程，甚至每个步骤就是一个系统，因为这3个步骤既相互独立，又相互影响，而且每一步骤均需要最先进的计算机硬件和软件的支撑。 野外地震数据资料采集包括测量、钻浅井孔埋炸药（在使用炸药震源时）、埋检波器、布置电缆线至仪器车几道工序。测量的任务是定好测线及爆炸点和接收点的位置。钻井的任务是准备好可埋下炸药的浅井。埋炸药就是向井中放入炸药，以在爆炸后产生出地震波。地震波遇岩层界面反射回来被检波器接收并传到仪器车，仪器车将检波器传来的信号记录下来。 室内地震数据处理是把采集到的地震信息磁带上的大量数据输入专用电子计算机，按不同要求用一系列功能不同的程序进行处理运算，把数据进行归类编排，突出有效的，除去无效和干扰的，最后把经过各种处理的数据进行叠加和偏移，最终得到一份份地震剖面或三维数据体文件。 地震资料解释是把经过处理的地震信息变成地质成果的过程，包括运用波动理论和地质知识，综合地质、钻井、测井等各项资料，作出构造解释、地层解释、岩性和烃类检测解释及综合解释，绘出有关成果图件，对工作区域煤层赋存做出评价，提出煤层赋存位置等。 袁店一井煤矿102采区的1023工作面地质条件复杂，局部煤层受断层等有关构造影响赋存不稳定，特别是1023风巷，靠近F25∠60°-65°H=5-50m断层施工，先期根据三维地震分析以及相关地质资料，将1023风巷设计在F25∠60°-65°H=5-50m断层30m保护煤柱外，但掘进至预计揭煤处没有揭煤，然后进行打钻探查，根据打钻资料，在巷道向左平距15m探到煤层，根据此情况联系煤炭地质局物探研究院要求其对1023风巷切巷道方向三维地震时间剖面，根据时间剖面（图1）显示，巷道方向10煤层的反射波极弱，从而确认巷道掘进在F25断层带内，较之前三维资料出入较大，推断F25断层上盘向工作面内摆动比之前地质资料相差约70m。结合实际情况，又分别切两条平行于巷道左偏10m（图2）、20m（图3）的时间剖面，根据本次时间剖面图像信息，及时改变1023风巷设计，调整巷道位置，将1023风巷向工作面内偏移10m，从岩巷掘进进入煤巷掘进；在煤巷掘进200m后，受F25断层影响，煤层与一灰对接，进入全岩掘进（从时间剖面上显示有300m的弱反射波），在全岩掘进200m时，矿上研究考虑要不要再一次将1023风巷向工作面内偏移，根据三维地震时间剖面的显示信息，还有80-90m反射波较弱区，过反射波较弱区后显示出距预计切眼的486m巷道反射波质量较好，无大的地质构造，为了争取更大的资源开采以及后期采煤回采方便，经研究决定，坚持不再偏移巷道位置，继续向前掘进，在继续全岩进尺90m后进入全煤掘进，直至切眼，煤层一直处于稳定阶段，煤层最厚达到5.7m，平均煤厚4.6m，增加资源开采约3万吨。 图1 原1023风巷时间剖面 图2 1023风巷左偏10m时间剖面 图3 1023风巷左偏20m时间剖面 33采区3231工作面地质条件复杂，在机巷风巷掘进过程中，同样也运用了时间剖面图像资料，图像所解释断层位置与煤层赋存位置基本与实际揭露相符，使3231机、风巷安全进入32煤层掘进，再一次验证了时间剖面对煤矿安全生产的重大意义。 经以上经验，推荐将三维地震时间剖面运用与巷道设计及掘进，针对设计巷道，提前做出巷道方向的时间剖面，来指导生产，克服常规三维资料解释方法的不足，充分利用了三维数据信息量大的特点