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三维地震连片处理技术在赵固一矿的应用-职业技术教育论文 三维地震连片处理技术在赵固一矿的应用 聂爱兰　李林元　张宪旭 （中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710077） 【摘要】为了详细查明赵固一矿矿区内煤层的赋存、构造等地质情况，为煤矿生产、安全提供地质保障，笔者对该区进行了多次三维地震勘探。充分利用采集的资料，将两块三维地震资料进行三维连片处理，通过观测系统归一化，面元均化等关键技术处理，取得了较好的处理效果，查明了勘探区内主采煤层二1煤层的埋藏深度、起伏形态及煤层厚度变化趋势；解释了 断层61条，奥灰顶界面形态，新生界及二1煤层上覆基岩厚度变化趋势。 关键词 三维连片处理；观测系统归一化；面元均化 焦作煤田位于太行山复背斜隆起的南侧，处于东西向构造和新华夏系构造的复合部位，赵固矿区位于焦作煤田东部，赵固一矿位于赵固矿区内[1]。井田属第四系、新近系全掩盖区。井田总体构造形态为一走向NW、倾向SW，倾角2~12°的单斜构造。受区域构造控制，其构造特征以断裂为主，局部发育小幅度次级褶曲。受近北西向峪河（F20）正断层的作用，赵固井田煤层下盘抬升使煤系地层经历了长期暴露和强裂剥蚀，煤层上覆基岩残留较薄，受经F15、F16、F17等断层的作用，自北向南形成一系列断阶，覆盖的松散地层巨厚[2-3]。 矿区西翼进行了三次三维地震勘探，为了详细查明赵固一矿矿区内煤层二1的赋存、构造等地质情况，为煤矿生产、安全提供地质保障，将收集到的两块三维地震资料进行连片处理，统一解释，取得了很好的效果。 1　处理技术难点 此次连片处理收集到三维地震资料2块，西二盘区和断层F16以北区，分别在2009年，2010年采集，面积不等（施工平面图如图1）。分析两个工区的采集因素，进行连片处理时，要解决以下问题： 1.1　观测系统多样 结合各自工区的地质任务要求，以及区内地震地质条件和地表施工条件，通过充分的试验，确定了适合各自工区的观测系统，均采用8线8炮制，中点放炮，576道接收，道距20m。但断层F16以北盘区施工过程中，有几个比较大的村庄无法按正常变观以及恢复性放炮来实现地质资料的采集，而且测线与村庄街道走向斜交，无法正常布设检波点和炮点，所以采用了几种特殊观测系统来保证其下方的资料覆盖，额外又增加了4束特殊观测系统线束：（1）24线“N”型特殊观测系统（如图3），村庄长宽约550m×650m，村内道路均为水泥路。经研究分析和克浪软件现场模拟，采取了24线不对称接收特殊观测系统，固定排列接收。（2）10线不规则型特殊观测系统（如图4），村庄长宽850m×950m，勘探范围覆盖了村的南边一角，测线方向与村庄街道走向斜交。由于目的层非常浅，采用恢复性放炮，炮检距太大动校畸变严重，无法获得地下地质资料。经过室内模拟决定采取10线不规则型特殊观测系统。（3）“16+1”型特殊观测系统（如图5），村庄长宽约500m×700m，根据现场踏勘，精确的记录能成孔位置，以及村内各条街道的走向大概位置，经过室内设计软件模拟，决定采用在村庄外按常规测量桩号规则的布置16条三维测线，在村庄内沿街道走向布设一条弯曲二维测线，将这16条三维测线和1条二维测线作为一个固定排列同时接收的“16+1”型的特殊观测系统。（4）“Y”型特殊观测系统(如图6)，村庄长宽约500m×900m，村内道路均为水泥路，村内机械设备特别多，村内障碍物相当复杂，勘探范围覆盖了村庄的东南角。由于村内布置检波器噪音干扰太大，现场技术组研究后决定采用“Y”型特观，来获得地下所需要的地质资料。这些因素导致地震记录面貌存在差异。 1.2　施工方向不一致 综合工区的地下构造形态以及勘探区形状，设计出工区的最佳线束方向。两次施工采用的坐标原点不一样，方向不一致，两次野外施工方向存在42°夹角，处理时需统一处理。 1.3　野外施工因素差异 两次野外施工在不同季节，潜水位发生了变化，采用的井深和药量也不同。西二盘区的野外施工为2009年夏季施工，潜水位10m左右，井深12-13m，药量2.0kg，村庄附近采用药量1kg；F16断层以北盘区在2010年冬季施工，潜水位5-8m，井深13m，药量1.5-2kg，村庄附近采取药量1kg。综合各种不同因素，地震记录存在能量，频率及相位方面的差异。 2　三维连片处理技术应用 2.1　坐标系统统一化 三维地震资料连片处理时需先将不同的三维工区的坐标系统一到同一坐标系中，进行观测系统的统一定义。大地坐标系，注释坐标系，工区设计时采用的各自独立的内部坐标系，在这三种坐标系中大地坐标系是统一的，因此处理时，以大地坐标系为参照，将三维工区的注释坐标系和内部坐标系统一起来[4-5]。