摘要：地震物探勘探技术早已广泛利用于煤田采空区地质勘查中，并取得了良好的效果。本文首先说明了二维地震勘探技术在采空区勘探的重要性，然后结合研究区概况详细阐述了二维地震勘探技术在采空区勘探中的应用。
关键词：二维地震；勘探；采空区；数据采集
一、二维地震勘探技术在采空区勘探的重要性
由于我国土地资源日益紧张，为了节省土地资源，在废弃的采空区场地上进行工程建设将成为当下无法避免的新选择。其间，其建设场地的地基稳定性评价与分析尤为重要。多年来，采空区探测技术一直受限于电剖面法、高密度电阻率法、大地电磁法等传统电法勘探，这些方法往往适用于矿体内部的浅质层，而且易受电流、地下水等因素干扰。但是，随着勘探深度的增加，传统的勘测方法在能力和精确度方面的可靠性逐渐下降。同时，采空区内部断裂、褶皱等地质岩性条件复杂多样，加大了资料解释难度。对于采空区勘探，人们需要通过 Geoframe 软件合理地将各种反馈的地震资料融合到人机交互构造解释，使二维地震勘探技术的作用得到进一步发挥。 二、研究区概况
根据地质采矿资料，研究区位于我国西北新疆地区，下方及附近主要开采两层煤，开采方法为走向长壁后退式采煤方法，回采方式为高档普采，全部陷落法管理顶板。研究区下方及附近开采情况如下：a煤层开采标高为－400～－650m，倾角9°左右，采厚0.5～0.9m；b煤层开采标高为－177～－725m，倾角10°左右，采厚1.38～1.43m，ａ、ｂ煤层间距平均30m左右。 研究区属平原地形，区内道路纵横，有果园、村庄等分布，给物探野外施工带来了较大困难。浅层为第四系所掩盖，部分地段被砾石层所覆盖，这对地震勘探极为不利，砾石层对地震波具有强烈的吸收和散射作用，使地震反射波的品质下降，因此，区内地表、浅层地震地质条件较复杂。煤层与围岩存在明显的波阻抗差异，具备产生反射波的条件，但由于以上煤层均属薄煤层，形成的地震反射波能量较弱，连续性较差，区内深层地震地质条件也较复杂。
三、二维地震勘探技术在采空区勘探中的应用
高效除雾器bs认证 （一）野外数据采集
1、工程测量
本次工程地震勘探平面坐标采用 2000 国家大地坐标系，高程采用 1985 年国家高程基准，测量仪器采用中海达 V30 GPS 双频 RTK 测量仪器。RTK 测量仪器通过连接千寻 cors 账号进行测量，测量坐标误差能控制在 0.10 m 范围内，能满足工程地震勘探测量的要求。
2、施工方法
为了更好地了解区内地震地质条件、有效波和干扰波的发育情况，选择最佳激发参数，以获得信噪比较高原始记录，正式生产前进行试验工作。本次工程地震勘探采用可控震源激发，数字检波器接收。本区的试验工作主要是激发因数的试验，试验内容包括驱动幅度试验、扫描频率试验、扫描长度试验、震动次数试验。
通过试验，最终确定了本区的激发参数：驱动幅度 70%，扫描长度 12 s，扫描频率 10~110 Hz，震动次数 3 次，接收方式：2 并 2 串 4 个检波器组合。通过该参数激发，获得的野外原始记录品质较高。
工艺拖鞋本次工程地震勘查共完成地震测线 2 条。根据相关规范对野外记录进行评级：甲级率 74.2
0%，乙级率 25.80%，成品率 100% 符合规程要求。
（二）研究区采空区地震响应特征
煤层是一种连续、稳定的地下矿产，其物性特征具有低速度、低密度的特点，与围岩存在较大波阻抗差异，因此，当煤层厚度足够时，可形成较连续、具有一定反射能量的地震反射波。研究区地下煤层被采空后，上覆岩层垮落，采空区被煤屑和岩屑填充并引发上覆地层移动变形，由此破坏了煤层以及上覆岩层的层状结构，改变其物性特征，主要表现为：煤层采空区及上覆塌陷区地层破碎、松散，岩石密度降低，致使地震波传播至煤层采空区及上覆塌陷区时波速、频率、振幅、能量均降低，同时，由于空洞、破碎、裂隙的存在，使得无法形成较连续的反射波同相轴，地震波传播到这些位置时将出现绕射或散射等现象。
（三）资料处理流程
本次二维地震勘探资料处理的主要技术手段为：针对本区已知资料较少，工作量不足的具体情况，做好叠前多道预测反褶积，提高目的层分辨率，并保持主要目的层反射波的特征
是本区资料处理和后期解释的基础和关键所在。经过测试对比，处理中采用了多域去噪技术，去除了各种噪音，获得了较为理想的成果资料。处理流程选取在确保各目的层反射波信噪比的前提下，努力全面提高地震资料的分辨率，并且尽量保持地震反射波各波组特征不变。
叠前去噪是提高处理质量的关键环节。如果去噪模块、参数选择不当，将会破坏地下地震波的真实反射波场，降低叠加和偏移的成像分辨率，影响地震剖面解释的可靠性。对于脉冲野值和声波野值造成的振幅不一致性现象，在资料处理或提高分辨率中必须消除。如果不消除，会降低叠加的统计效应，影响剖面的质量。
在对异常道和强振幅值进行处理时，在确保有效信号不受损失的基础上，采用人工交互道编辑和程序自动剔除的方法进行处理。对资料进行能量、频率等方面的分析。分析干扰波类型，选取合适的噪声压制模块，针对性的压制噪音干扰，提高信噪比。
（四）资料处理成果
本次工程地震勘探资料处理共获得地震叠加时间剖面两条，本次资料处理所获得的时间剖
面品质较高，时间剖面信噪比、分辨率较高，目的层反射波能量较强，反射波特征突出，为接下来的资料解释工作打下了良好的基础。
（五）资料解释
1、煤层露头的解释
区内西山窑组煤系地层与上覆石树沟组的下亚呈小角度不整合关系，其不整合面在时间剖面上反映不明显，又加上在煤层露头附近存在 1 条落差较大的断层，煤层露头的位置是通过时间剖面与钻探资料综合控制的。
2、煤层视可采边界的解释
根据地震反射波缺失现象圈定了 B1 煤层的视可采边界。
网络节点3、煤层及结构的解释
B 组煤层在区内总体可分为 3 层，即 B1、B2和 B3 煤层，B1、B2 煤层之间间距较小，厚度相对较薄，B2 煤层在二维地震勘探区无可采点，地震资料显示的是 2 煤层的复合反射
波；B3 煤层厚度较大，其顶、底界面均能形成反射波，煤层厚度可以直接由顶、底板的时差与煤厚关系求取。B3煤层在测区东南部被剥蚀。B1、B2 煤层均存在沉积变薄现象。
造纸废水处理工艺4、煤层波阻抗反演
在 Z1 线进行了波阻抗反演，效果好，煤层对应关系良好，为正确确定煤层孔孔之间的对应关系提供了重要依据。反演后的波阻抗数据体提高了整个剖面的信噪比和分辨率，大大提高了目的层标定的可靠性。Z1 线波阻抗反演剖面，可以看出开日木 ZK1205、ZK1206 号孔的 B3 煤层的低波阻抗反应清晰，波阻抗的突变点包络线即为煤层的顶底界面，以 2 孔测井数据所作的合成记录与井旁时间剖面和测井曲线对应关系明确，是定量解释的可靠依据。
结语
综上，由于煤矿采空区以及上覆塌陷岩层与围岩的物性存在较大差异，可根据其不同的地震响应特征，实现三维地震对煤矿采空区的探测，并且获得较高分辨率的三维地震探测数据和地质解释成果。煤矿采空区及其上覆塌陷区的存在破坏了地层层状结构以及地层完
整性，致使煤层反射波组特征发生变化，具体表现为反射波同相轴不连续、错断、杂乱，甚至出现空白反射，并且地震波振幅、频率、能量均降低，相位反转等。
参考文献
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