引 言
霍州煤電公司李雅莊礦未新建礦井，根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告提供資料，本區(qū)地質(zhì)條件屬中等，但根據(jù)首采區(qū)即二采區(qū)揭露資料來(lái)看，地質(zhì)條件屬?gòu)?fù)雜區(qū)，主要是陷落柱和<10m的斷層非常多，陷落柱35.7個(gè)/km2，斷層69.6條/km2，嚴(yán)重影響了礦井正常的生產(chǎn)，為進(jìn)一步查明區(qū)內(nèi)地構(gòu)造和主采煤層的賦存情況，圈定煤層不可采區(qū)范圍，未采區(qū)設(shè)計(jì)提供技術(shù)依據(jù)，我們選擇正在開(kāi)掘的四采區(qū)進(jìn)行三維地質(zhì)勘探試驗(yàn)。測(cè)區(qū)蓋山厚度400m—480m，巖性以粉砂巖、砂巖及泥巖為主，含煤地層未二疊系地層，目標(biāo)層未山西組2#煤。測(cè)區(qū)為單斜構(gòu)造，地質(zhì)傾角5°—15°。從設(shè)計(jì)到提驕傲初步成果歷時(shí)3個(gè)月，經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證，霍州地區(qū)適于做三維地震勘探，且效果比較理想，技術(shù)成果可靠。
1 本區(qū)三維地震勘探的主要技術(shù)難點(diǎn)
1) 地表?xiàng)l件復(fù)雜。本區(qū)屬典型的山區(qū)丘陵地貌，地表切割十分強(qiáng)烈，地形陡峭，局部地段山勢(shì)近于直立，地面高差超過(guò)200m，還有村莊等障礙物影響，使地震勘探的側(cè)網(wǎng)布置和野外施工非常困難；
2) 黃土覆蓋區(qū)，土質(zhì)松散，含水分低，能量衰減快，造成個(gè)別地段分辨率有所降低，易造成小構(gòu)造遺漏；
3) 陷落柱比較發(fā)育，且發(fā)育較早，密度較高，與煤層的物性差異較??；
4) 目標(biāo)層埋藏深，傾角較大，致使偏移量大，一般在120m—200m之間，如果偏移速度不準(zhǔn)，會(huì)造成歸位和成像的嚴(yán)重偏差；
5）太原組10#煤地質(zhì)勘探程度低。由于下組煤埋深在km左右，所以井田僅淺部個(gè)別孔鉆探到10#煤,且孔斜較大,存在一定的深度誤差.
2 主要技術(shù)措施
2.1 野外地震數(shù)據(jù)采集階段的主要技術(shù)措施
1）針對(duì)側(cè)區(qū)地表?xiàng)l件復(fù)雜，煤層中斷層、陷落柱比較發(fā)育等技術(shù)難點(diǎn)，反復(fù)進(jìn)行了野外施工方案和采集參數(shù)，采用縮小CDP網(wǎng)絡(luò)、提高發(fā)改次數(shù)，深井、大藥量激發(fā)、靈活設(shè)計(jì)特殊觀測(cè)系統(tǒng)等施工措施，有效的提高了野外資料的質(zhì)量；
2）針對(duì)目的層埋藏深的特點(diǎn)，采用6線8炮制三維束狀觀測(cè)系統(tǒng)。10m×40m的地面采樣間隔，5m×10m的CDP網(wǎng)絡(luò)，覆蓋次數(shù)提高到16次，克服了目的層深等造成的不利影響。觀測(cè)系統(tǒng)的主要參數(shù)為：接收道數(shù)240道，接收線數(shù)6條，接收道局40m，排列長(zhǎng)度390m，偏移距離120m，炮點(diǎn)距60m和20m，炮排距60m，最大炮檢距718m。激發(fā)因素以單井激發(fā)為主，采用美國(guó)產(chǎn)DS—6遙測(cè)數(shù)字地震儀，間隔為1ms，記錄長(zhǎng)度1.5s：
2.2 地震數(shù)據(jù)處理階段的主要技術(shù)措施
1）本次處理的重點(diǎn)十確?！叭摺保焊咝旁氡?、高分辨率、高保真度。為此，在處理流程的設(shè)計(jì)采用了全三維疊后一步法偏移外，還在速度分析、動(dòng)校正疊加、靜校正量計(jì)算以及隨機(jī)噪音衰減等處理模塊中，都運(yùn)用三維數(shù)學(xué)模塊進(jìn)行計(jì)算，以確保最終處理成果的品質(zhì)和精度；
2）采用初至折射靜校正，使反射波同相軸的連續(xù)性明顯提高。為進(jìn)一步消除由于地表不均勻性或其他因素給反射波帶來(lái)的剩余時(shí)差，進(jìn)行剩余校正，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行疊加速度信息，確保疊加剖面的質(zhì)量；
3）用反褶積方法，提高信噪比和分辨率；
4）本區(qū)由于地層傾角太大，應(yīng)用DMO疊加模塊，部分消除地層傾角的影響，使之近似達(dá)到疊前偏移效果，使斷點(diǎn)和 褶曲空間位置趨于真實(shí)合理；
5）采用三維一步法偏移，完成三維數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確歸位，提高對(duì)地震反射界面的成像效果，使得歸位后斷層及構(gòu)造輪廓更加清晰可靠。
3 三維地震資料的解釋
1）反射波地質(zhì)層位的標(biāo)定。在充分分析區(qū)內(nèi)鉆孔資料及鄰區(qū)地震資料的基礎(chǔ)上，與實(shí)際資料相結(jié)合，再根據(jù)地震時(shí)間剖面上鉆孔層位標(biāo)定出各目的層反射波所對(duì)應(yīng)的地質(zhì)含義。
山西組2#煤的反射波，波形特征較為明顯，信噪比較高，同相軸連續(xù)性較好，可以連接追蹤對(duì)比。太原組10#煤的反射波，因煤層較薄，波形特征有一定的反映，但頻率較低，信噪比較低，同相軸連續(xù)性一般，基本可以連接追蹤對(duì)比
2）斷層的解釋。在地震時(shí)間剖面上，解釋斷點(diǎn)的依據(jù)為反射波（波組）同相軸的錯(cuò)段、分叉、合并、扭曲及同相軸形狀突變等。在水平時(shí)間切片上解釋斷點(diǎn)的依據(jù)為同相軸中斷、錯(cuò)動(dòng)、扭曲和頻率突變等。斷點(diǎn)組合為斷層的依據(jù)是：
相鄰地震時(shí)間剖面上的斷點(diǎn)顯示特征和性質(zhì)一致；相鄰斷點(diǎn)落差接近或有規(guī)律變化；組合的斷層走向符合區(qū)域地質(zhì)規(guī)律，構(gòu)造圖繪制過(guò)程中，在構(gòu)造復(fù)雜地段和小斷層附近，加密拾取有效波時(shí)間值的剖面密度，使小斷層的最大落差得發(fā)控制，并提高了構(gòu)造復(fù)雜的段等時(shí)線的精度；
3）陷落柱的解釋。關(guān)鍵是璩解釋出陷落點(diǎn)。在地震時(shí)間剖面上解釋落點(diǎn)的主要依據(jù)有：反射波或反射波組終止；反射波同相軸扭曲或產(chǎn)狀突變，反射波同相軸產(chǎn)生分叉合并和圈閉現(xiàn)象，反射波相位轉(zhuǎn)換或反射波振幅突變，特殊反射波的出現(xiàn)，如：繞射波、衍散射波等。
4 技術(shù)成果
李雅莊井田處于靈石隆起什林撓褶斷裂帶北盤(pán)和霍山斷裂帶之西，受什林撓褶帶和霍山斷裂帶的控制。地層總體為一個(gè)走向北東、傾向南東的單斜構(gòu)造，局部發(fā)育了次一級(jí)向背斜褶曲。本次三維地震勘探區(qū)位于雅莊井田4采區(qū)，共完成測(cè)線14束，物理點(diǎn)2040個(gè)，施工方案合理，工作方法得當(dāng)，野外施工嚴(yán)格，原始記錄質(zhì)量較好，經(jīng)資料處理，沒(méi)有資料空白區(qū)，處理顯示的水平剖面和縱橫向垂直剖面，目的層齊全，信噪比高，地質(zhì)現(xiàn)象清晰，取得了豐富的地質(zhì)成果。
1）共解釋斷層43條，比勘探資料增加17條，這些斷層走向以NE或NNE的正斷層為主。與已揭露的6條斷層中有4條基本一致，修正了8條。實(shí)驗(yàn)后已掘巷道應(yīng)揭露11條，實(shí)際揭露8條。F71斷層發(fā)生了很大的變化。原精查地質(zhì)勘探報(bào)告中F71為一條走向NW、落差20m的正斷層，設(shè)計(jì)為采區(qū)邊界。經(jīng)三維地震資料分析，此區(qū)煤層連續(xù)，此斷層不存在，而為一狹窄的、兩翼傾角較大的向斜構(gòu)造。經(jīng)采區(qū)軌道巷巷探，證實(shí)三維地震資料正確，依此指導(dǎo)度修改了礦井的采區(qū)設(shè)計(jì)，采區(qū)向前擴(kuò)展，變單翼開(kāi)采為雙翼開(kāi)采，增加了采區(qū)地質(zhì)儲(chǔ)量。在現(xiàn)掘的2-403工作面的1320m的巷道中，已揭露4條斷層，吻合3條；
2）共解釋陷落柱27個(gè)，現(xiàn)已掘巷道及鉆探應(yīng)揭露4個(gè)，實(shí)際揭露5個(gè)，其中1個(gè)直徑為12m的陷落柱未解釋出來(lái)；
3）在測(cè)區(qū)東部發(fā)現(xiàn)有一走向NE寬度40m-50m古河床沖刷帶，經(jīng)2-403工作面揭露，位置基本一致。寬度為60多m，煤層因受沖刷厚度由3.4m變?yōu)?/span>1.5m-2.2m，可靠程度較高；
4）地震地質(zhì)資料，經(jīng)新開(kāi)拓的4采區(qū)軌道巷及2-403要作面2條順槽巷的驗(yàn)證，2#煤底板標(biāo)高控制較為精確，尤其是原資料沒(méi)有提供向斜資料的部位，達(dá)到了地質(zhì)任務(wù)要求的深度誤差的目標(biāo)。
5 結(jié)束語(yǔ)
李雅莊井田深部區(qū)或擴(kuò)大區(qū)遂漸成為今后三維地震勘探的主要區(qū)域。這些地區(qū)一般勘探程度低，目的層深，地層傾角大。為了提高這類地區(qū)三維地震勘探精度，更好地為煤礦生產(chǎn)服務(wù)，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)三維地震勘探新技術(shù)的研究和應(yīng)用，如疊前深度偏移技術(shù)的應(yīng)用。
Three Dimensional Seismic Exploration of Profound Coal Seam in Huozhou Mine Area
Wang Donghui
Abstract The coal seam is deeply buried,geologic constrction conditions is complicated,the fault,cave pillar is many,construction control degree is low.Introduces the explain method of handing three dimensional seismic information and main technology measures adopted in the course of explain,compares result achieved with practice,by production examining,three dimensional seismic exploration accuracy is high,the cost is low,to take effect is quickly.
Key words Profound coal seam Construction Three dimensional seismic exploration
