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可控震源在煤田勘查中的应用[摘要]利用可控震源技术对甘肃省肃北县某勘查区进行找煤勘查在勘查区典型地段进行试验证实了可控震源技术在该区的有效性得出了适合该区的施工参数在精细施工的前提下对资料进行解释最终推断出该区地层的赋存情况提供参数验证孔位研究结果为后续的钻探和找煤工作提供了依据。[关键词]可控震源试验地质成果[中图分类号]F407.1[文献码]B[文章编号]1000-405X（2015）-9-286-20引言近年来如何在地震地质条件复杂地区取得较好的地震勘探效果成为勘探工作者最为关心的问题之一特别是钻井困难使用炸药震源存在困难的地区。可控震源技术因不受成孔限制已被广泛应用于煤田勘查中。本文通过对甘肃省肃北县某勘查区的应用分析总结了可控震源在该区找煤勘查中的实用性和有效性。1可控震源激发特点炸药震源虽然是一种理想震源但施工的危险性大成本费用高更重要的是在无法钻井严重缺水地区（如戈壁、沙漠）使用炸药震源存在严重困难另外有时不同爆炸点所产生的脉冲不一致影响记录面貌的一致性和稳定性[1]。可控震源则克服了这些弊端它采用小震源多次激发以适当的低功率在地表持续较长时间地向地下激发信号将所得到信号做垂直叠加来达到寻找各种地质目标的地球物理勘探方法。具有施工效率高、成本低、激发频率和振幅可以控制等优点[2]。2实例分析2.1勘查区地质勘查区属青藏区向新蒙区过渡的荒漠地带为中低山及丘陵区地貌海拔标高一般为1400～2000m昼夜温差悬殊降水量少蒸发量大。勘查区内大部分地区为第四系和新近系覆盖区内地层自下而上有：中侏罗下统芨芨沟群、中侏罗中统沙婆泉群、中侏罗上统沙枣河组白垩系下统老树窝群新近系上新统苦泉组更新统及全新统。其中沙婆泉群为含煤地层。2.2勘查区地震地震条件本区浅层第四系分布广泛以砂砾石、砾石、亚沙土层覆盖厚度不大多透水而不含水。在厚度较大的洼地及沟谷处赋存孔隙潜水水位埋深均小于3m含水层厚度0.5～3m这些地段浅层地震地质条件一般。区内还有很多比高在10m左右的沙丘存在沙丘松散层对地震波有较强的吸收作用不利于地震波的传播此外区内浅层普遍存在的沙砾石对激发孔的成孔带来一定的困难。总体上来看本区的浅层地震地质条件差。根据邻区地震勘探经验该区主要煤层与围岩的波阻抗差异较大可以形成良好反射界面。煤层反射波多以复合波出现。但由于该区煤层不稳定变化大本区深层地震地质条件一般。2.3工作方法勘查区施工采用可控源地震勘探方法。施工前做了充分的参数试验具体分析情况如下：2.3.1出力大小试验地震勘探基本要求之一就是地震波要有足够的能量以查明地下数千米范围内地层的构造形态。为了保证地震波有足够的能量震源出力大小至关重要。本次试验以两次震动扫描长度14s扫描频率20～110Hz检波器5串拉开组内距1m组合基距4m出力75%、85%做对比（图1）单炮记录上深层反射波层位上无明显区别但在记录面貌上出力85%的相对于出力75%的略有改善。2.3.2振动次数试验以扫描长度14s震源出力85%扫描频率20～110Hz检波器5串拉开组内距1m组合基距4m1次、2次、3次震动做对比（图2）记录上2次震动相对于1次震动在记录面貌上有所改善且2次震动的地震初至波相对于3次震动更加清晰。2.3.3生产参数确定通过试验分析及结合勘查区地质特征最终采用以下施工参数：①激发：扫描长度14s震源出力85%震动次数2次扫描频率20～110Hz。②接收：采用60Hz检波器5串拉开组内距1m组合基距4m。③仪器：采用加拿大产AriesⅡ型数字地震仪采样率1ms记录长度2s记录格式SEG-Y。④观测系统：中点激发道距10m接收道数120道。2.4资料解释利用以上地震采集参数通过精细施工获得了较好的地震资料（图3）。全线主要发育3组反射波由浅至深依次命名为T1波、T2波、T3波。T1波：在180～300ms之间以2个正相位1个负相位的形式出现振幅较弱能量变化较大连续性较差但总体而言全线基本可以连续追踪识别初步分析认为T1波可能为新近系底界反射波。T2波：在190～410ms之间以2个正相位1个负相位的形式出现振幅较强连续性较好是该线上能量较强的反射波全线可连续追踪初步分析认为T2波可能为侏罗系内部反射波。T3波：在420～690ms之间表现为一个弱负相位波形不稳定连续性差其上部为平行状反射下部为乱岗状反射全线大部分地段可连续追踪初步分析认为T3波可能