“煤矿采区高密度三维地震勘探技术”专题

来源：《煤田地质与勘探》2020年第6期

煤炭资源安全高效绿色智能开采，对煤矿地质保障系统提出了新的更高的要求。煤矿采区三维地震勘探技术是煤矿地质保障系统的核心技术之一，在超前查明采区地质条件、保障安全高效开采中发挥了巨大作用，但是在小断层、陷落柱以及岩性勘探等方面仍存在不足。随着电子技术、计算技术、信息技术、仪器制造等多学科的融合发展，高密度三维地震勘探技术日趋成熟。以“两宽一高”为特色的高密度三维地震在石油天然气领域取得了显著的效果，近年来正在煤炭系统进行推广应用。

为了促进高密度三维地震技术发展，交流共享煤矿采区高密度三维地震勘探技术方面取得的科技成果，推动我国煤炭工业高质量发展，《煤田地质与勘探》编辑部特邀中国矿业大学董守华教授、中煤科工集团西安研究院有限公司程建远研究员担任客座主编，中国煤炭地质总局孟凡彬正高级工程师担任客座编辑，共收到投稿文章23篇、本期专题选登13篇，内容覆盖了煤矿采区高密度三维地震采集、处理、解释与应用方面，展示了我国煤炭高密度三维地震勘探技术的进步，对今后该技术的创新发展和推广应用具有重要的意义。

行业视野: 智能化
类别; 56个
关键词; 30位
专家; 13篇
论文; 5064IP
点击量; 6821次
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煤矿采区高密度三维地震勘探模式与效果

作者(Author)：金学良, 王琦

摘要：煤矿安全高效生产对三维地震勘探精度要求越来越高，如何进一步提高勘探精度，设计思路、采集方法、处理和解释过程中的每个环节都至关重要。煤矿采区高密度三维地震勘探采用数字检波器接收，观测方式为全方位、高密度、大偏移距，获得更接近理想波场的信息；采用宽频带处理，获得宽频带、高保真度的数据体，为解释工作打下良好基础。以淮北矿区近年施工的高密度三维地震勘探工程为例，从观测系统设计优化、处理解释思路及方法、工程施工过程控制等方面入手，总结出一套煤矿采区高密度三维地震勘探新模式，对进一步提高煤矿采区三维地震勘探精度以及为煤矿采区设计、工作面开采提供详实的地质保障基础资料具有一定的意义。

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煤田地质与勘探

2020年第06期

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淮南矿区高精度三维地震勘探技术应用

作者(Author)：刘俊, 赵伟, 韩必武

摘要：淮南矿业集团于2007年首次将全数字高密度三维地震勘探技术引入煤炭领域，并成功推广应用；由于常规三维地震区块受采动塌陷影响，不具备再次施工高密度三维地震的条件，2012年开始，淮南矿业集团对常规三维地震区块的原始采集数据进行二次精细处理、解释。高密度三维地震勘探和三维地震资料二次处理解释都有效提高了地震资料的信噪比和横向、纵向分辨率，达到了高精度三维地震探测的目的。通过煤矿大量揭露资料对比分析：高密度全数字三维地震勘探技术对于识别小断层、查找陷落柱、刻画灰岩地层裂隙等方面效果显著；常规三维地震资料进行二次精细处理、解释能明显改善下部煤层的成像效果。高精度三维地震勘探技术具有广阔的推广应用前景。

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煤田地质与勘探

2020年第06期

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山西煤矿采区高密度三维地震勘探综述

作者(Author)：侯泽明, 杨德义

摘要：在对国内外高密度三维地震勘探技术研究及应用现状进行系统阐述的基础上，对高密度三维地震勘探的3个关键参数及概念进行了讨论，认为高密度三维地震勘探技术是先进地震勘探技术的集成，具有组合性和相对性，应灵活应用，因地制宜地开展。在分析了山西煤矿采区的地震地质条件及技术特点的基础上，提出了在山西煤矿采区开展高密度三维地震勘探应遵循“小面元、高覆盖、宽方位(3，必要条件)和相应的关键采集及处理技术(X，必选项)”的“3+X”技术路线；在数据采集中，应以提高信噪比为核心；在数据处理中，应以高精度静校正和叠前去噪为核心。将该技术运用到山西某矿工程实例中，取得很好的效果，证明该技术路线的有效性。研究成果可为同行提供技术参考，并促进高密度三维地震勘探技术在山西煤矿采区推广。

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煤田地质与勘探

2020年第06期

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煤矿采区高密度三维地震采集参数讨论

作者(Author)：程建远, 王千遥, 朱书阶

摘要：随着煤矿采区高密度三维地震技术的不断推广，对其采集参数选择有了新的认识，特别是线束方向、线距大小、最大炮检距以及覆盖次数与CDP面元等关键采集参数的选择。从理论计算到工程实践角度，对煤矿采区高密度三维地震采集参数进行了分析与讨论，认为：道距、线距、炮点距、炮线距的大小与面元尺寸大小密切相关，能否实现无假频空间采样取决于面元大小，增大线距有利于提高性价比；以煤层构造勘探为目标的前提下，最大炮检距可以大于目的层埋深；在地震条件良好地区，高密度三维地震设计的覆盖次数不宜太高，以提高分辨率；高密度三维地震是面积采集、立体勘探，其线束方向设计不应受制于构造走向的约束。通过不同面元大小、不同覆盖次数以及大线距采集的典型工程实例，初步印证了上述结论的正确性。

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煤田地质与勘探

2020年第06期

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煤矿采区地震勘探不同检波器接收试验与分析

作者(Author)：张利兵, 董守华

摘要：地震勘探面临诸多挑战，地震成果的不确定性与多解性、短周期与高预期的矛盾、高生产率与低信噪比的矛盾等急待解决，其中开展宽频带采集已成为拓宽频带宽度、提高分辨能力的基础。全数字高密度三维地震勘探通过数字检波器单点接收，高密度采样的方式来实现地震勘探的宽方位角、小面元和高覆盖次数，因此，地震检波器作为野外数据采集过程中最为关键的采集前端设备，其性能的好坏及所采集的数据质量的优劣直接关系到后续的处理与解释等环节。为了对比数字检波器与模拟检波器的实际采集效果，并探讨在野外实际数据采集中数字与模拟检波器性能之间的不同，采用低、中、高不同固有频率的模拟检波器、单点数字检波器与室内数字检波器组合6种检波器进行接收试验，对不同类型检波器的地震记录进行频谱、信噪比等分析，发现数字检波器接收地震信号的频宽和信噪比优于模拟检波器，并且数字检波器室内组合之后频带宽度和信噪比均变大；在低、中、高固有频率的模拟检波器中，低频模拟检波器的频宽和信噪比效果好于中、高频模拟检波器；当高密度采集时，叠加达到一定次数时，剖面信噪比变化不大，因此，可以根据不同深度目的层信号选择合适的叠加次数。

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煤田地质与勘探

2020年第06期

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高密度和常规观测系统的河道成像效果分析

作者(Author)：张宪旭

摘要：煤矿顶板砂岩水害严重影响着煤矿安全生产，河道砂体的有效识别对煤矿防治水具有重要的意义。基于地震数据识别河道是有效途径之一，但河道砂不是煤矿勘探的目的层，研究程度低，并且在地震数据成像中河道是一种线状、孤立的地质异常体，常被忽略，因此，在煤炭地震勘探中该项技术不够成熟。以淮北地区某矿的高密度地震数据在含煤地层上覆新近系中发现的河道为基础，在抽取8条线变换为常规观测系统后，以不同偏移距和方位角等观测系统参数为对象，对常规观测系统和高密度观测系统在剖面和平面图中的河道成像质量进行讨论。结果表明：0.8倍河道埋深的最大偏移距和全方位方位角情况下对河道成像较为有利，高密度较常规观测系统对河道成像较好，特别是振幅类属性上具有一定优势。

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煤田地质与勘探

2020年第06期

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叠前去噪技术在煤矿采区全数字高密度三维地震中的应用

作者(Author)：于杰

摘要：高密度三维地震采用数字检波器单点接收，数字检波器灵敏度高，对信号采取宽频接收，使得更多弱背景噪声和有效信号一起被记录下来。因此，全数字高密度三维地震资料单炮信噪比偏低，需要在叠前采用针对性去噪技术以提高处理效果。以淮北矿区全数字高密度三维地震数据为例，讨论了高密度空间采样的充分性以及高密度三维地震数据中面波、异常振幅与多次波等主要干扰波的特点，结合高密度三维地震数据宽方位、宽频带、高密度等特点，针对性地压制面波、异常振幅与多次波。在纵测线和非纵测线方向上对面波进行十字排列分析，根据面波空间分布规律设计锥形滤波器进行滤除；通过计算多个地震道的包络并设定阈值自动识别后进行单道压制以处理异常振幅。应用抛物Radon变换把CMP道集变换到τ-ρ域剔除多次波。原始数据经过处理后，有效信号得以保留，信噪比得到较大提升，取得了良好的效果，对今后的全数字高密度三维地震数据处理工作有借鉴意义。

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煤田地质与勘探

2020年第06期

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宽频宽方位处理技术在淮北矿区全数字高密度地震勘探中的应用

作者(Author)：杨光明, 金学良, 张宪旭, 智敏, 单蕊

摘要：与常规三维地震勘探相比，全数字高密度地震勘探采用高横纵比、宽方位观测系统，使用单点数字检波器接收。宽方位地震勘探有利于高陡构造和复杂断块成像，但存在各向异性问题，而单点数字检波器地震信号频带宽、保幅性好、噪声强。为了充分发挥全数字高密度地震资料优势，克服其缺点，必须将宽频、宽方位处理技术运用到煤炭高密度三维地震数据处理中，以提升数据处理效果。以淮北矿区全数字高密度地震资料为基础，针对淮北矿区地质构造复杂特点，以叠前保幅去噪、振幅补偿、OVT处理技术以及全方位角偏移成像技术为重点，开展了煤炭全数字高密度地震资料的宽频、宽方位处理技术研究。结果表明：保幅去噪在几乎不损伤有效信号的前提下实现了对噪声的有效压制，振幅补偿恢复了地震信号高低频能量的损失，宽方位处理不仅消除了各向异性影响，改善了成像效果，还获得了丰富的叠前数据。宽频宽方位处理技术是全数字高密度地震资料处理的必要手段，其处理成果比常规处理成果频带更宽，对复杂构造成像更好，分辨率更高，能够实现煤田复杂地质条件地震资料精细成像。

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煤田地质与勘探

2020年第06期

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