Question

预测区二维地震勘探设计

Answer 1

4.1.2.1 目标任务

1）初步查明区内覆盖层的厚度，当厚度大于200m时测线上的解释误差不大于9％。

2）初步查明区内基本构造轮廓，了解构造复杂程度，控制可能影响矿区划分的主要构造。初步查明落差大于100m的断层，并了解其性质、特点及延伸情况，断层在平面上的位置误差不大于200m，在测线上主要目的层深度解释误差不大于9％。

3）了解主要煤层的分布范围。

4）初步了解岩浆岩对主要煤层的影响范围。

4.1.2.2 预测煤系地球物理特征

预测区地球物理特征决定了地震地质条件，它对地震资料的品质起着决定性的作用，因而充分地认识和分析勘探区的地球物理特征，对地震勘探的野外数据采集、资料处理和对比解释十分重要。

（1）表层地震地质条件

勘探区内地形平坦，道路纵横分布，交通方便，为本次施工的有利条件。不利条件是，区内自然村庄较多，给正规二维野外数据采集带来一定的困难。

由于区内潜水位较浅，一般离地表3～4m左右，浅层为黏土和砂互层沉积，厚度变化大，结构较复杂，不利于地震波的激发。面波干扰较明显。

因此，本区的表层地震地质条件较差。

（2）浅、中层地震地质条件

区内第四系厚度平均约320m，其底部多为黏土或砂黏土，而下伏侏罗系由灰—深灰色、灰绿色泥岩、粉砂岩或细砂岩组成，两者之间的物性差异明显，是良好的波阻抗界面，能够产生能量较强的TQ反射波。侏罗系下部有呈岩床状的岩浆岩侵入体，平均厚约120m。该岩浆岩与其围岩的波阻抗差异较大，局部可能形成较强的反射波。虽然该岩浆岩距离煤层较远，对煤层、煤质无影响，但由于其具有强烈的 “屏蔽” 作用，因此会削弱煤层反射波的能量，对煤层反射波的追踪造成不利影响。侏罗系底部，岩性比较单一，多为厚几十米的砾岩层，因其与下伏二叠系的物性差异较小，故一般情况下难以形成较强的反射波。

本区浅层地震地质条件较好，中层地震地质条件一般。

（3）深层地震地质条件

煤系地层沉积较稳定，岩性、岩相组合特征清楚，尤其主要可采煤层3^＃煤层与围岩物性差异较大，可以形成能量较强、连续性较好的反射波——T，波，是构造及煤层解释的主要依据。

总体而言，深层地震地质条件较好。

（4）干扰波

野外记录上干扰波主要为面波、多次波及次生干扰波等。

4.1.2.3 工作部署原则

1）充分利用预测区以往3条地震测线，设计测线与以往地震测线形成约4km × 4km的测网。

2）新布置测线4条，其中主测线3条，联络线1条，线号依次为Z10、Z20、Z30、L30，具体方案见图4.1。

3）主测线呈东西向，垂直或基本垂直于地层走向；联络线为南北向，与主测线正交。

4.1.2.4 试验工作

试验工作的目的是为详细了解本区的地震地质条件并获得有效地震反射波，并在此基础上选取最佳施工参数，确定合理的施工方法。本次工作共布置2个试验点。

（1）试验内容

1）井深试验：通过该项试验，确定本区的最佳激发层位，并掌握其变化规律。根据邻区施工经验，拟选择6m、8m、10m、12m、14m等5种井深试验，药量2.0kg。

2）药量试验：采用最佳激发井深，进行1.0kg、1.5kg、2.0kg、2.5kg、3kg等5种药量试验，以确定最佳药量。

图4.1 预测区二维地震勘探工程布置

3）最佳观测范围调查：每个点均采用96道接收，端点发炮，道距15m，偏移距20m，排列长度1425m，以确定观测有效波最有利的范围，根据近炮道干扰情况选择合适的偏移距。

（2）低速带调查

为了解低速带的变化规律，设计2个微测井点，井深24m，采样间隔1m，折合物理点16个。

4.1.2.5 施工方法

（1）激发方式

根据本区地表的岩性组合及潜水面的深度，并参考邻区的经验，采用单井发炮，井深10～14m，炸药采用TNT高爆速成型炸药，药量1～2kg，具体参数可根据试验结果给予适当的调整。

（2）接收条件

4个60Hz数字检波器2串2并，蹲点组合。

（3）观测系统

道距15m，炮距30m，偏移距20m ＋20m，覆盖次数24次，最大炮检距720m，中点发炮。

（4）仪器因素

仪器型号：408UL遥测数字地震仪。

采样率：1ms。

仪器道数：96道。

记录长度：2s。

接收频带：全频带接收。

记录格式：SEG-2转SEG -Y格式。

记录密度：6250BPI。

4.1.2.6 主要技术指标

（1）仪器工作要求

仪器操作人员在施工前必须对地震数据采集仪器及其辅助设备进行全面测试，测试合格后方可投入生产（及时提供仪器年、月、日检记录）。

仪器操作员是野外施工现场的中心调度，要积极协助项目负责和技术人员抓好生产和安全，严把质量关。仪器操作人员必须明确工区的地质任务、地震地质条件和有关的勘探要求，明确采集主要目的层的波组特征和在施工测线上出现的时间范围，能在施工中准确把握原始资料的品质，严格按采集技术要求施工。

仪器的录制参数必须严格按技术要求设置，不得随意变动。监视记录和回放因素应使用合理，以能够监视到浅、中、深层的质量情况为目的，并且同一条测线保持一致。

其记录要求、格式严格按规范执行。

（2）记录质量控制

井口工作和道极性是否正确；初至时间（最大和最小）是否正确（根据工区内地震记录的初至波速度建立偏移的初至时间表，以检查激发点的偏移和恢复激发点的移动方向、距离，必要时到实地核对）；工作道及激发能量情况（对坏道和极性反道做出标记并改正）；分析记录品质的变化；放炮前认真核对炮点、检波点桩号，保证其位置绝对正确。

（3）放线工作

放线工作过程中，放线人员对电缆严禁拖、拉、踩、压，并注意电缆插头和检波器接头接触良好，检波器埋置必须挖坑，特殊埋置条件应在记录班报表中注记，放线人员必须坚守岗位，做好警戒，如有特殊情况随时向操作员报告。

（4）地震钻井（炮孔）工作

井位要准确，要求一般情况下布置在测线同一侧垂直测线5m的范围内，如遇特殊情况，井位沿测线方向偏移距离应不大于1/5道距，沿垂直测线方向偏离应不大于1/2道距。

（5）激发工序

精选炮点，由施工员、测量员现场布设井位，尽量在理论炮点上布井，使覆盖次数尽量均匀。在量、准、放、防、填、补上下工夫，保证每个物理点的激发品质。

利用浅层地质综合剖面指导激发井深的选取。

严格按井位标记打井，严格保证钻井深度、下药深度及药柱顶面至地表的距离记录。

采取有效措施严防下药时药柱脱节，导致爆炸不全，影响激发能量，雷管必须放在药柱顶端。

药柱在下到井底后，必须全部回填钻井碎屑实现闷井激发，增强下传能量，减少声波等干扰。水域区必须采用炸药防浮盖防止药柱上浮。

爆炸员在放炮前要逐点检查炮点的准确性。

本次工作使用震源为TNT炸药，在工作过程中严格执行SY/T5897 《地球勘探爆炸物品安全管理规定》。爆炸井深和药量严格按确定的施工要求执行，并在班报中准确记录。爆炸机工作性能应保持良好，爆炸信号最大时差要求不得大于1 ms，组合爆炸的雷管应串联。

（6）接收工序

开工前搞好地震仪器及检波器的检测，完好率达到100％。

检波器埋置做到 “平、稳、正、直、紧、准”，组合中心严格对准桩号。在地表起伏较大时，要采取小组合距的办法或沿等高线布置。

放置检波器，应清除井口周围杂物，检波器电缆直接放在地表。不可悬空，特殊地表挖沟放置电缆，防止抖动产生高频干扰。

做好村镇、公路等环境噪音强地区的警戒工作，采用时间差方法放炮，尽最大努力降低干扰水平。

资料品质变差又查不明原因、找不出提高单炮品质的办法时不放炮。

仪器操作员每日在放炮前和过程中逐炮核实排列桩号和炮点桩号。质量监督员坚持天天对检波器埋置情况进行检查，随时抽查检波器的完好情况，及时检修或更换坏检波器。

4.1.2.7 工程测量

（1）工程测量要求

工程测量是地震勘探的一个重要环节，是保证勘探精度的主要组成部分，因此提出以下要求：

1）严格按原煤炭工业部颁 《煤炭资源勘探工程测量规程》 的要求进行施工。

2）未经项目负责人同意，不能擅自移动测线位置，确需移动的要及时与项目负责人协商，并报上级技术主管部门审批。

3）对相对高差大于0.5 m的炮点和检波点位置要进行高程测量。

（2）作业依据

1）《煤炭资源勘探工程测量规程》。

2）CH2001 -92 《全球定位系统（GPS）测量规程》。

3）本区二维地震勘探施工设计。

（3）采用坐标、高程系统及已有资料利用

平面坐标采用1954年北京坐标系统，平面投影为高斯正形投影，高程采用1956年黄海高程系统。

该区有国家Ⅰ等控制点可作为地震测量的起算依据，能满足布设勘控点的要求。

（4）作业所用仪器设备

GPS勘控点布设所用GPS接收机为南方测绘仪器厂生产的NGD -60型接收机。其标称精度为：

静态基线：±（10mm ±2 × 10^-6）

高程：±（20mm±2×10^-6）

二维地震测线测量所用仪器为拓普康GTS -211D型全站仪，该仪器标称精度为3mm ＋2×10^-6，测角精度为±5″。

以上仪器均有国家质检部门检定证书。

（5）作业方法

1）勘探点布设：勘控点利用先进的GPS测量技术，在测区周围测线端点附近、测区中部布设，为方便利用，相邻的GPS点互相通视。

2）二维地震测线测量：二维地震测线测量，利用全站仪测角、测距，高程利用三角高程进行测量，水平角、边长测一个测回，垂直角对向观测一个测回。

（6）检查验收

本区测量成果在小组自检基础上，由山东中煤物探测量总公司测绘院主要技术人员进行检查验收。