可控震源激发参数优选及应用效果

可控震源技术在沙漠、戈壁、潜水面较深等成孔困难的地区应用较多。在野外施工过程中,选取合适的激发参数是保证地震勘探效果的必要前提。文中以J矿区煤田地震勘探为研究对象,以提高地震资料分辨率与信噪比为主要目的,对可控震源的扫描频率范围、扫描长度、驱动电平和震动台次等参数进行了实验,通过定性与定量分析相结合的手段,选取了最佳激发参数进行数据采集,获得了质量较高的地震时间剖面,展示了其较好的应用效果。结果表明:在炸药激发困难地区,应用可控震源采集技术进行煤田地震勘探是有效、可行的。     

可控震源地震采集技术在H探区煤炭勘查中的实验

H探区位于吐鲁—驼马滩盆地东北部,地貌形态为沙漠戈壁,该区气候干燥、植被不发育、生态条件非常脆弱,地表以砂砾石、亚沙土层为主,厚度大,潜水位深,选择合理的采集技术和参数是开展地震工作的前提和保障地震勘探效果的关键。首先,结合探区地震地质条件,对该区采用可控震源的可行性进行分析;然后,对可控震源激发参数的选取进行了试验研究,确定了震动台次、扫描长度、扫描频率、震源出力等激发参数。参考邻区地震勘探经验,选择多个检波器线性组合和高覆盖次数观测系统。采用可控震源技术及所选择的采集参数经过精细施工,取得了较好的地震效果,为今后类似地区进行煤田地震勘探提供了有价值的参考。     

大吨位可控震源在西部巨厚砾石区地震勘探中的应用

在潜水位较深、巨厚砾石覆盖区,如何提高激发效果是煤田地震勘探面临的最大难题。通过对炸药震源及中小吨位、大吨位可控震源的对比,认为可控震源具有激发精确可控、效率高等优势;而大吨位可控震源又具有能量大、技术参数可控、震源一致性高等优点,尤其适合在中国西部地区巨厚砾石区的地震勘探。甘肃某勘探区震源的试验对比与煤田勘探效果说明,在反射品质较差的巨厚砾石区,只有使用大吨位可控震源,才能取得高品质的地震资料。     

哈拉湖地区浅层地震勘探可控震源激发参数对比试验

哈拉湖地区属于青藏高原冻土区,地质调查结果表明该地区具有良好的天然气水合物赋存条件和找矿前景,因此在试验区开展了高精度的浅层反射地震试验,激发震源选用KZ-28大型车载可控震源。通过分析试验区地震地质条件,结合本次浅层地震勘探的探测深度和目的层反射波特点,在地震剖面采集前,对可控震源的台数、扫描频率、扫描长度、振动次数和驱动幅度进行了试验研究,对不同的单一激发参数试验得到的地震记录进行对比分析,在满足探测要求的前提下,以最大限度地提高地震记录分辨率和信噪比为目的,确定了该地区地震勘探可控震源的最佳激发参数为:可控震源台次1台2~3次,扫描频率8~100 Hz,扫描长度12 s,驱动幅度75%。     

基于可控震源的中浅部地震勘探参数选择

可控震源已经广泛应用在石油、煤田等地震勘探工作中,相应的技术手段也较为成熟,但涉及高频检波器采集的较少,尤其是使用可控震源进行中浅部地震勘探时参数的选择缺乏参考依据。为了研究如何在中浅部地震勘探中获取高品质数据,在雄安地区开展了一系列"可控震源激发、高频检波器接收"试验。本文在大量试验数据的基础上,采用原始单炮定性分析与频谱定量分析相结合的方式,从原始数据信噪比与分辨率的角度出发,系统论述了可控震源震动次数、扫描长度、初始频率、终止频率、驱动幅度、斜坡长度以及检波器自然频率等参数的选择对数据质量的影响;明确了所涉及参数的选择要点及依据,提出了高截止频率的概念;最后,总结了中浅部地震勘探参数选择的策略,对以后中浅部可控震源地震勘探具有一定的借鉴意义。     

戈壁地区不同震源激发效果的对比分析

以新疆哈密地区某煤田的三维地震勘探为例,选择同一区域、相同观测系统,分别采用炸药震源和可控震源激发,对其原始单炮记录和成果剖面进行了对比分析。结果发现:戈壁地区地震激发时炸药震源和可控震源在控制资料质量方面各有优势;原始单炮记录上,炸药震源原始单炮高频信号的频带较宽,而可控震源压制环境噪声效果更好;时间剖面上,可控震源的浅层反射波层次丰富、分辨率高于炸药震源,对尖灭点以及断层的显示更为清晰。      

电磁驱动可控震源与夯击震源对比研究

地震勘探对地下地质结构的调查是一种行之有效的方法，但由于条件的限制，有些地区不适合采用炸药震源，而且炸药震源费用高，危险大，所以采用电磁驱动可控震源，为验证可控震源野外工作的稳定性，可靠性，有效性，在河北省迁安大石河铁矿进行了实际探测，通过与夯击震源对比，可控震源较夯击震源具有更高的分辨率，并可以自由选择频率范围。     

可控震源地震勘探中的参数选择

在可控震源地震勘探野外施工过程中,不同的地质条件需要设置不同的激发参数,如何选择合适的激发参数便成了野外施工所必须关注的问题。笔者介绍了可控震源的震源台数、扫频大小、振动次数、扫描长度、扫描斜坡、振动幅度参数对地震记录质量的影响,并通过在九里山的激发试验,研究如何正确选择激发参数,以最大限度地提高可控震源地震勘探分辨率及地震记录的信噪比。     

可控震源地震方法在金昌铜镍矿区的应用实验

随着找矿工作向深部发展,可控震源地震逐渐成为金属矿勘探的主要方法。为探讨自行研制的PHVS-500型轻便小型可控震源在金属矿地震勘探中的应用效果,配合使用自行研制的地震观测系统,在甘肃金昌铜镍矿区开展了实验研究。通过PHVS-500与美国Minivib T15000型液压震源的实验剖面对比可知,轻便小型可控震源与国外震源产品在对应位置上反映出的4个反射层信息是一致的,表明了PHVS-500型轻便小型可控震源应用于金属矿勘探中是有效的。     

基于MATLAB GUI的可控震源信号发生器研究与仿真

可控震源技术参数的选取对地震勘探获取的地震资料质量有重要的影响.采用Matlab GUI设计对可控震源扫描信号进行仿真,通过在图形界面对扫描信号参数的改变,如扫描信号类型、频率范围、信号相移、幅度畸变等,有利于比较和分析在不同参数下的可控震源扫描信号的仿真波形.     

峰峰矿区九龙矿隐伏突水陷落柱治理实践

峰峰矿区九龙矿的隐伏突水陷落柱发育于奥陶系石灰岩含水地层,发育高度至石炭系大青灰岩、伏青灰岩。由于其发育范围小,又隐伏于可采煤层以下。一般勘探手段很难给予精确解释,导致矿井开采过程中发生突水灾害。通过对矿区隐伏突水陷落柱的治理工作实践,介绍了其探查及治理过程：按照”探治结合”的治理原则,首先采取对矿区工作面三维地震资料进行精细解释,然后以注浆钻孔定向钻探施工技术进行验证的方法,确定突水构造的类型和空间发育形态,进而实施注浆治理,达到堵截突水通道、保障矿井安全生产的目的。本方法的成功实践,为今后华北型煤矿突水灾害的治理工作提供了的范例。     

郑州煤矿区井下水文观测孔施工技术

郑州地区煤矿水文观测孔以前均在地面施工,由于施工和维护成本较高,近年来逐渐推广在井下施工。2013年国家煤矿安全监察局将《高压水探放技术与装备》列入《水害防治关键技术与装备研究课题》。随着井下钻探技术和装备日趋成熟,特别是井下专用探放水钻机、孔口防喷装置、松软破碎地层跟管钻进技术、硬岩层高效定向钻进技术等方面的难题相继被攻克,煤矿井下钻探已实现了安全型作业。针对井下钻探施工的特殊性,主要从水文观测孔施工难点和解决方法进行了详细阐述,包括设备选型、钻孔定位、破碎地层潜孔锤跟管钻进、固井和井控防喷以及成孔后酸化洗井等方面。     

水平定向钻进技术在胡底煤矿地质构造勘探中的应用

定向钻孔技术可以精确控制钻孔轨迹,可满足胡底煤矿对探明地质构造的要求。该矿采用ZDY6000LD型钻机施工4个近水平定向钻孔,精确探明主运、辅运石门的煤层走向,为抽掘采衔接提供了依据。介绍了胡底煤矿地质构造勘探定向孔的设计依据及钻进工艺。     

煤矿水害精准探查钻探技术

为了保证煤矿井下安全生产,对煤矿水害精准探查钻探技术进行了系统的分析与研究。针对桑树坪煤矿3110工作面230 m皮带巷道物探探测结果,对富水异常区域布设探查钻孔,采用随钻测量定向钻探技术与常规回转钻探技术相结合的钻探方法进行区域探查试验。桑树坪煤矿现场试验结果表明,精准钻探技术能通过富水区域空间位置灵活布设钻孔的方式对煤矿井下富水异常区域进行探查,同时,可以有效地推断出地质异常区域范围,避免异常富水区域突水淹井事故,确保了桑树坪矿11号煤巷道的安全掘进,为煤矿区地质异常区探测提供技术支持,为煤矿井下安全生产提供保障。     

煤炭智能开采地质保障技术及展望

煤炭智能开采是我国煤炭工业在新一轮技术变革下的战略选择,是实现煤矿安全高效生产的必由之路,地质保障技术可为煤炭智能开采提供准确可靠的地质数据支撑,且能有效探查隐蔽致灾地质因素以减少煤矿生产灾害事故的发生。我国煤炭地质保障技术从服务于资源勘查、高产高效矿井建设到服务于煤矿安全高效生产,从基础地质勘查工作、GIS系统到隐蔽致灾因素探查,不同时期的煤炭地质保障技术具有鲜明的特点。分析了在煤炭智能开采背景下地质保障技术面临的3个难题:地质条件探测精度不足、动态地质信息监测困难与智能开采缺乏统一的地质基础。在前期研究的基础上,论述了面向煤炭智能开采的地质保障技术体系,主要包含高精度综合探测、一体化智能在线监测、工作面地质透明化三大关键技术,通过煤炭开采过程中地质信息综合精准感知、动态融合、同步映射和孪生反馈,实现地质保障的数字化、三维可视化和智能化。面对新一轮能源科技革命和产业变革,针对新形势下煤矿安全发展新要求,提出了煤炭智能开采地质保障云平台、技术标准体系构建的发展方向,平台化、标准化的技术体系可为煤炭安全高效智能绿色开采提供可靠的地质保障。      

槽波地震勘探技术在工作面小构造探测中的应用

小构造是导致煤炭资源回采困难及煤矿安全事故的主要原因。利用槽波地震勘探技术,对义安煤矿11061工作面进行了透射法探测。通过CT成像可以分辨工作面内与煤厚相当的小构造,同时还能获得围岩高应力区及瓦斯富集带等地质信息。探测结果可作为煤矿安全回采的依据。      

水质动态曲线预测在突水水源判别中的应用

为解决矿井水文地质条件复杂矿区的工作面突水后水源难以借助单一方法快速判别的问题,在现有水源判别方法的基础上,以霍州煤电干河矿2-112工作面为例,利用已有勘探数据,提出了以"独立识别区"和"关键离子"为主的用于突水过程分析的水质动态曲线预测法。"关键离子"用于初步判别水源类型,当水质动态曲线进入"独立识别区"时,可进入二级判别确定突水水源。运用此方法实现了对干河矿2-112工作面突水水源的准确判别,形成了肯定判别仅有太灰水或太灰水、奥灰水同时参与突水过程的判别方法。      

再论中国煤炭地质综合勘查理论与技术新体系

基于近年来大量专题科研成果和勘查工程实践．系统总结形成了适应中国煤田地质特点和煤炭工业要求的煤炭地质综合勘查理论与技术体系。该体系可概括为一个创新思路、两大支撑理论、五大关键技术、一套标准规范：提出了集资源勘查、矿井建设、安全生产、环境保护为一体的”煤炭地质综合勘查”新思路：聚煤规律研究和构造控煤作用研究取得突出进展,为当代煤炭地质综合勘查技术体系提供了强大的理论支撑：建立并完善了由煤炭资源遥感技术、高精度地球物理勘查技术、快速地质钻探技术、煤炭资源信息化技术、煤矿区环境遥感监测技术等五大核心技术构成的地质综合勘查技术体系;编制技术规范与标准14项,为构建中国煤炭地质综合勘查体系提供了政策依据。