作为煤矿安全高效地质保障系统的核心技术之一,我国煤田地震勘探技术已经形成了从一维地震(1D)、二维地震(2D)到三维地震(3D)的技术系列,实现了从资源勘探向采区勘探、从构造勘探向岩性勘探的技术进步,而四维地震(4D)将进一步实现地震勘探从静态探测到动态探测的技术跨越。基于空间-时间维度的概念,在1D到4D地震勘探4个发展阶段的基础上,提出了1.5D(如非零偏移距VSP)、2.5D(如宽线二维地震)和3.5D(如三维地震动态解释)等3个过渡阶段,给出了1D与1.5D、2D与2.5D、3D与3.5D以及4D等7个不同阶段的时间-空间特征。研究发现:(1)煤田地震勘探从低维到高维、从空间维到时空维的维度增加,使得地震勘探所获地下信息量出现指数级增长,地震勘探解决地质问题的精度相应得到了显著的提高,这是煤田地震勘探技术不断进步的内在引擎;(2)基础理论研究的厚积薄发、地震勘探仪器的升级换代和煤矿开采技术的需求驱动,是煤田地震勘探技术持续进步的外部驱动力;(3)跨学科、跨行业和跨部门的学科交叉与技术融合,加速了煤田地震勘探技术的迭代升级。

国家重点研发计划项目(2018YFC0807804)；国家自然科学基金项目(42074175)；

1 空间-时间维度下的地震勘探阶段
1.1 空间维度与时间维度的基本概念
1.2 时空维度下地震勘探的发展历程
2 地震勘探时间-空间维度的演变
2.1 一维地震(1D)
1) 1D：零偏VSP
2) 1.5D：非零偏VSP
2.2 二维地震(2D)
1) 2D：二维地震
2) 2.5D：宽线地震
2.3 三维地震(3D)
1) French模型
2) 3D：采区三维地震
3) 3.5D：时延三维解释
2.4 四维地震(4D)
3 煤田地震勘探技术进步的启示
3.1 技术进步是厚积薄发的演化过程
3.2 市场需求是技术进步的第一驱动力
3.3 学科交叉与跨界融合加速技术进步
4 结语

程建远,张宪旭,蒋必辞,王盼,单蕊.从1D到4D:煤田地震勘探的技术进步及启示[J].煤田地质与勘探,2023,51(01):247-258.