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试析三维地震技术在探测煤矿地质构造中的应用

2021-04-14田明霞

卷宗 2021年21期
关键词:矿井断层煤矿

田明霞

(中石化华北油气分公司勘探开发研究院,河南 郑州 450000)

我国国土面积广阔,虽说根据相关地质构造探测,国内只有譬如四川、甘肃等地方发生地震这类自然灾害的可能性较大,但是一旦发生地震,将会带来不可预估的严重后果。三维地震技术,是现如今一种新型的探测技术,如若在煤矿地质构造的探测中将其应用进去,不仅能够获得更加精准的数据信息,还能够帮助该领域的专家学者更高效地展开对地质构造的研究。实际上,三维地震技术,的确是能够在预测煤炭厚度变化的过程中,发挥出至关重要的作用,同时,还能直接帮助煤矿企业解决处理煤矿在生产的过程中,遇到的诸多问题。实际上,不同区域内部的地质状况,都有着有明显且不同的差异,这些差异,都会从一定程度上影响煤矿地质构造。本文就是来阐述三维地震技术在探测煤矿地质构造时,发挥出的主要作用,以此来提升国内煤矿地质构造探测的能力与水准。

1 煤矿相关概述

煤矿,是一种新建设的现代化矿井,每个年度矿井的设计生产能力都是不同的,相对来说,矿井的分布都是比较稳定的,大多数的中小型矿井的断层都是比较发达的。在煤矿实际开采的过程中,一般是地区的煤炭科学研究院来主要承担煤矿地质构造的探测任务。

1.1 矿井相关概述

矿区的地层,从上而下分别是由不同的系统构成的。但是大多数矿井内的煤层发育都并不是完全成熟的,能够被开采的概率相对来说还是比较低的,所以说,基本上可以不被当作勘探的主要对象。从整体的构造上来说,煤矿的四周可以被大小不同的断裂层所包围、限制。煤矿的主体构造,地层的倾斜角为20度,最大不超过30度,断层的发育实际上是非常成熟的,一般是由零散的中小型断层,或者是大型的断层作为主要构成,整体的构造相对来说是比较复杂的。

1.2 地震区域的地质条件概述

煤矿,一般来说,其地理位置都是比较隐形的,厚度一般在四百米左右,四周的地形也是一边高、一边低,绝大多数的地形都是比较平坦的。煤矿的浅水面相对来说比较稳定,一般在三四米左右,水层的下方中的黏土层、粉砂层处于相互交错的状态。再加之大多数的地震勘测、激发的条件相对来说比较好,所以只需要将矿井控制在合理的范围之内,就可以获取精准的地震记录数据内容。

2 探测方式、探测技术主要措施分析

煤矿地质构造在实际的探测过程中,首先就需要最大程度的保证探测数据的精准性。在实际探测的过程中,需要在具体问题具体分析之后,再行进行对应的设计。国家政府相关部门实际上在煤矿活动探测时,有严格、规范的标准要求,所以从这个角度来说,会对煤炭的探测工程提出更多、更具体的要求。实际上,需要通过应用多元化的方式,来明确实际参数的具体数额。当然,在选择适宜的技术时,需要根据煤矿地质条件的不同,将所有的试验活动充分的考虑进去。必要的时候,还需要采取适宜的技术,来探勘相关仪器的具体功能,当然,这些措施最终的目的都是为了能够保证仪器在应用的过程中,顺利、有序的被应用于实际的施工中。此外,在建立观测系统的同时,需要按照之前设计好的示意图中具体指示来参照执行,在这个过程中,需要尽可能的避免产生“空炮”等等现象。相关单位需要严格按照规范标准要求,控制用药的含量,并且将炸药的深度,作为激发矿井内部诸多设计的核心依据。

3 三维地震技术在煤矿地质构造探测中的应用分析

3.1 工程布置的方法分析

煤矿的采集区,一般情况下内部会设置大约二十五束三维地震勘测线,检测波线大约有一百三十余条,炮线大约有260余条,这些都是以束为单位来高效的展开实际施工的。这里需要注意的是,每一条束线上,都会存在三条接收线、八条测试线,每一条测试线之间的距离,合理的情况下大概是五十米左右,这其中重点是采用下倾单边放炮的方法来高质量、高效率的进行。如果说这里的三维线束一旦遇到了村庄、河流,那么就需要应用更加特殊的施工形式,来进一步配合施工,只有这样,才能够保证村庄、河流段落的煤矿地质构造勘测过程变得更加有序、顺利。

3.2 技术资料的分析处理

当分析相关的煤矿地质构造勘测任务结束之后,一定要结合必要的实际条件,来选择最优质的施工程序,最后才选择最适宜的施工程序。一般来说,矿区与地震相关的资料记录的质量相对来说都是比较好的,信噪比、分辨率也是比较高的。内部的反射波不仅较为丰富,而且其层次也比较明晰,整体来说,矿区内部的能量是非常强的,但是由于煤矿探测区内部地面表层有很多的障碍物,所以在采集地震信息数据的同时,也可以采用更加特殊的观测仪器来展开具体的施工,令矿井内有一部分的地区出现“丢道”的现象,之后覆盖的次数也并不均匀。再加之矿井内很多区域的信噪比较低,很多有效波并不能够高效的联系在一起,所以说资料的处理也就不能够做到极致。如若说在实际处理资料的过程中,利用“全排列线性”来校正剖面,便能够直接提升信号的质量,当然也能探测到之前所不能探测到的内容。如若遇到大炮检距的情况,不仅能够及时有效的补偿需要的能量,还能够补偿必须的地震波,避免能量阐述巨大的损耗。在实际的煤矿开采过程中,只有将所有的环节都合理的应用在一起,才能够在最关键的时候发挥核心的重要作用。

3.3 地震资料的解释方法分析

这部分可以将人工解释、计算机解释、其他不同解释高效的整合在一起,共同来分析三维地震资料,并且在具体的分析中,确定不同的反射波对应的煤矿地质层。在对比、解释不同维度下的剖面时,需要重点对比不同反射波、其他波组之间的相同点、不同点,此外,在分析煤矿地质构造的时候,要根据其复杂程度选择部分剖面,有效的按照合理的顺利来对其进行研究。一般来说,只有利用水平切片,才能够更有效的检验出断层组合的所以结构,并且更加有效的解释小断层分布中含有的某些实际的规律。所以从这个角度来说,实践中的水平切片解释,已经完全成为探测地质构造的核心方式。

3.4 未来展望

通过高效的利用三维地震技术来探测煤矿地质构造,不仅能够深入优化地震处理的实际效果,还能够扩大检查的精度。当煤矿的地质构造状况被明确之后,很多的开采、挖掘活动都会直接影响到其他的区域,当应用了三维地震技术之后,可以在实际的探测中,将分析后的有效信息更好的应用起来,找出更加精准的处理效果,这样一来,经过分析处理得到的数据信息资料,就能够帮助专家和工作者全方位的获得整个过程的地质构造状况。

4 结束语

总的来说,如若将三维地震技术更好的应用于煤矿地质构造的探测中,能够为探测活动提供更基础、更扎实的技术支持。如果对其进行了二次分析,那么就能够有更高层次的科学技术。三维地震技术不仅能够分析出不同矿井区域的地质条件,还鞥狗反映出三维地震的实际地质状况,除此之外,还能够配合对应的三维地震技术来更加科学、合理的解释内部存在的煤矿断层区。

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