白如晶

摘 ?要：我國的煤田類型多樣，地質結構復雜，只有對煤田的地質結構進行提前的全方位勘探，才能確保在實際的開采過程中不會出現(xiàn)意外的情況，導致一些開采的事故。煤田的勘探需要對礦井的深度、煤田的精確位置、煤田周圍的地理環(huán)境等進行充分的掌握，從而為實際的煤礦開采提供更充分有效的數(shù)據(jù)，減少煤礦開采的風險，提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。高分辨地震技術就是這樣一種具有良好勘探效果的技術。

關鍵詞：煤田勘探;高分辨地震技術;應用

一、煤田地區(qū)構造概述

本文所研究的煤田從整體的走勢上為西北方向，煤田的傾斜度為15°左右。煤田的斷裂帶主要為正斷裂層，斷裂層的走向為西北走向，煤田的總面積為40平方千米，斷層的長度在10米以上。

二、我國煤田勘探工作常用的勘探方法

當煤田周圍存在水系、老窯、火燒區(qū)、含水帶時，通常采用健地面電磁法進行勘探。在進行巷道頂板含水層的探測時則采用全方位電磁法。這三種勘測技術是在煤田的勘探中最常使用的，但隨著煤田開采的規(guī)模不斷擴大，這三種勘探方式已經(jīng)無法滿足實際的煤礦開采，高分辨地震技術有效的彌補了以上這三種勘探方式的缺陷和不足，在功能的全面性上有了進一步的提升，在煤礦的勘探中有更好的效率和質量，成為了煤礦勘探中使用最為廣泛的技術之一。

三、煤礦勘探工作現(xiàn)狀分析

我國的煤田勘探技術從無到有只經(jīng)歷了十幾年的發(fā)展歷程，從二維的勘探方式到三維的勘探方式，在數(shù)據(jù)的收集、處理和分析技術上已經(jīng)有了明顯的提升，尤其是三維勘探技術的應用，對煤田開采的安全性有了顯著的提升，因此受到了許多煤礦開采企業(yè)的重視。但是，當前的煤田勘測中仍然存在一些缺陷，例如工作面的布置不合理，巷道、礦井安全性能差等，這些問題都對勘探結果的精度造成了一定的影響，采取新的勘探技術保障勘探精度已經(jīng)迫在眉睫。

當前，我國的煤田勘探存在一些明顯的問題。首先，在觀測系統(tǒng)的設置上，沒有充分的數(shù)據(jù)支持。許多煤礦企業(yè)套用固定的觀系統(tǒng)，在進行野外勘測時沒有對相關的設備和技術進行調整，導致許多勘探設備無法真正發(fā)揮作用。其次，測量資料的準確性沒有保障，在設備放置完成后時常受到隨意的移動，資料的收集完成后沒有進行及時的分析和處理。在激發(fā)點的布置上也缺乏合理性，許多勘測點設置在人口密集的地區(qū)，給當?shù)厝嗣竦恼Ｉ钤斐闪瞬槐恪Ｔ诳v橫分辨率上存在很多斷層和缺陷，偏移成像中反射點偏射現(xiàn)象嚴重。

四、高分辨地震技術在煤田勘探中的應用分析

（一）地震勘探數(shù)據(jù)頻率決定地震采集觀測技術的應用。煤田勘探技術的應用原理是根據(jù)煤田地震勘探過程中獲得的數(shù)據(jù)進行地震縱橫波的確定。觀測區(qū)域的直徑?jīng)Q定了地震勘測帶的分辨率，而地質的厚度則決定了勘探的縱向分辨率。因此可以說煤田勘探數(shù)據(jù)對地震縱橫向的分辨率起到了直接的決定作用。根據(jù)調查結果顯示，煤田地震勘探數(shù)據(jù)的頻率越高，地震縱橫帶的分辨率也越高。此外，煤田地震勘探的頻率還會對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的工作效率產(chǎn)生較大的影響。

（二）準確認識煤田中各種形態(tài)的采空區(qū)。與傳統(tǒng)的勘探技術相比，高分辨率的勘探技術能夠更好的區(qū)分煤田中各種形態(tài)的采空區(qū)。在煤田的勘探過程中利用高分辨地震技術能夠快速的識別煤田中的斷層和中間層，還能對長度大于20米的陷落帶也進行有效的識別。通過對收集到的圖像和信息進行辨認，可以對采空區(qū)的形態(tài)有更好的掌握。

（三）大量的接收地震波場的有效信號。高分辨率的地震技術能夠結合單個頻率的電磁波，接收大量的地震波信息，并通過電磁波的形式將這種信息再傳遞出去，再次獲取煤田中的原始信息。通過這樣的過程，可以確保數(shù)據(jù)的客觀性和有效性。高分辨率的地震技術在煤田的勘探過程中可以對地質狀態(tài)的相關信息進行充分的掌握。

（四）查明煤層中的小斷層。煤田地震勘探技術的主要作用是對煤田的地質狀況進行勘探。高分辨的地震勘探技術能夠有效的擴大觀測的范圍，真實的反映出煤田的地質結構，并顯示出煤田地質的三維特征。利用高分辨地震技術可以對煤田上細小的斷層和走向變化進行分析，提高了地質分析的精度。在較淺的煤田或平原地區(qū)的煤田中，應用高分辨地震勘探可以使勘探的精度達到95%以上，在山區(qū)或地質較為復雜的地區(qū)，勘探的精度也可以達到70%以上。

（五）圈定陷落柱及采空區(qū)的范圍。陷落柱是由于非構造變動而產(chǎn)生的一種地表形態(tài)。在陷落柱內(nèi)存在較多破碎的石塊和泥漿。當?shù)卣鸩ù┻^陷落柱時，反射波的傳播速度會明顯的降低，從而發(fā)生時間上的延遲?？梢酝ㄟ^時間上的延遲來判斷陷落柱的形態(tài)和范圍。當前，地震波對于陷落柱的勘探還有一定的大小限制，通常只有當陷落柱的長軸大于25米時才能通過地震波檢測出來。

五、高分辨地震技術對煤礦建設與生產(chǎn)的作用

高分辨地震技術擴大了對煤田的勘探范圍，為煤田的開采提供了有效的數(shù)據(jù)保障，能夠更好的指導煤礦開采工作的進行，對于煤田開采的優(yōu)化有著極大的作用，還能提高煤田開采的效率和質量。通過應用高分辨地震技術，還可以對礦井開采過程中的數(shù)據(jù)進行更好的分析，從煤田的地質構造，深度等方面進行分析，確定斷層、陷落柱、采空區(qū)等的位置，從而對工作面的設置進行適當?shù)恼{整，是綜采面的設計更加的科學，提高煤礦開采的產(chǎn)量。

六、煤田高分辨地震技術的發(fā)展前景

當前，煤炭仍是我國使用最為廣泛的資源，在未來的30年時間里，我國的能源結構不會發(fā)生明顯的變化，這意味著煤礦仍將作為我國的主要能源，這也給我國的煤礦采礦行業(yè)帶來更多的挑戰(zhàn)和機遇。煤田勘探的高分辨地震技術主要應用于淺層的煤礦勘測，能夠為煤田的開采提供更全面的地質信息。未來，高分辨地震技術將獲進一步的發(fā)展和完善。首先從設備方面，高分辨地震技術將逐漸實現(xiàn)儀器設備的數(shù)字化。與之相配套的數(shù)字化程序軟件也將得到設計和使用。未來還將重點對山區(qū)構造勘探的精度和煤層的分辨率進行完善，將勘探的誤差控制在15米以內(nèi)，勘探的精度提高到90%以上，并且對老窯采空區(qū)、古河床、巖漿層等地質構造也進行有效的勘探。高分辨地震技術還將應用于巖性的分析中，將巖性進一步劃分為發(fā)育帶、富水帶等。

結語：高分辨地震技術是一種以地面電磁勘探為基礎的礦井全方位勘探技術，能夠對媒體中的斷層、陷落柱、采空區(qū)等進行有效的勘探，符合當前煤礦產(chǎn)業(yè)對煤田勘探的要求，能夠有效的提高煤礦開采的效率和質量，并確保煤礦開采的安全，是煤礦企業(yè)在未來發(fā)展過程中應當進一步發(fā)展和重視的勘探技術。

參考文獻：

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