2023年12月9日发(作者：佳能6d相机怎么样)

第48卷第6期2020年12月煤田地质与勘探COAL

GEOLOGY

&

EXPLORAHONVol.

48

No.6Dec.

2020文章编号：1001-1986(2020)06-0025-08煤矿采区高密度三维地震采集参数讨论程建远，王千遥，朱书阶(中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安710077)摘要：随着煤矿采区高密度三维地震技术的不断推广，对其采集参数选择有了新的认识，特别是

线束方向、线距大小、最大炮检距以及覆盖次数与CDP面元等关键采集参数的选择。从理论计算

到工程实践角度，对煤矿采区高密度三维地震采集参数进行了分析与讨论，认为：道距、线距、

炮点距、炮线距的大小与面元尺寸大小密切相关，能否实现无假频空间采样取决于面元大小，增

大线距有利于提高性价比；以煤层构造勘探为目标的前提下，最大炮检距可以大于目的层埋深；

在地震条件良好地区，高密度三维地震设计的覆盖次数不宜太高，以提高分辨率；高

密度三维地震是面积采集、立体勘探，其线束方向设计不应受制于构造走向的约束。

通过不同面元大小、不同覆盖次数以及大线距采集的典型工程实例，初步印证了上述结论的正确性。

关

键词：煤矿采区；高密度三维地震；两宽一高；面元大小；覆盖次数移动阅读中图分类号：P631

文献标志码：A

DOI:

10.3969/.

1001-1986.2020.06.004Discussion

on

parameters

of

high

density

3D

seismic

exploration

acquisition

in

coal

mining

districtsCHENG

Jianyuan,

WANG

Qianyao,

ZHU

Shujie(Xfan

Research

Institute

Co. Ltd.,

China

Coal Technology

and

Engineering

Group

Corp.,

Xi'an 710077,

China)Abstract:

High

density

3D

seismic

technology

is

being popularized

in

coal

mining

districts,

but there

is

some

con­fused

understanding

about

its

acquisition

parameters

design

up to

now.

For

design

of the

direction

of

the

swath,

the

interval

of

lines,

the

maximum offset,

the

CDP

multiplicity

and bin

size,

this

paper

analyzed

and

discussed

these

key

acquisition

parameters

from

the

theoretical

calculation

to

the

engineering

consideration.

The

result

is:The

bin

size

is

related

to geophone

interval,

line

space,

shot

point

distance

and

shot

lines

distance,

space

acquisition

without

alias

depends

on

the size

of

the

surface

element,

and

the

increase

of

the line

spacing

is

favorable

for

improvement

of

the

cost

performance

ratio;

If

the

purpose is

aimed

at

coal

and

structural

exploration,

the

maximum

offset

may

be

greater

than

the

burial

depth

of

the

target

layer;

In

the

areas

with

good

seismic

conditions,

it

is

better

for

the

cov­erage

times

of

high

density

3D

seismic

to

be

24

times

rather

than

too

high;

The

design

of

the

swath

direction

should%

be

restricted

by

the

tectonic

strike

because

high

density 3D

seismic

exploration

is

3D

exploration by

means

of

area

acquisition.

In

the

end, the

paper

gives

several

successful

examples

about

different

surface

element

size,

different

fold

number

and

large

line

spacing, which shows

the

correctness

of

the

above

ds:

coal

mining

districts;

high density

3D

seismic

exploration;

wide

band,

wide

azimuth

and

high

fold

number;

surface

element

size;

fold

number1988年L.

OngkiehongE首次提出了“不受约束

的采集”思想。随着仪器制造技术的进步，地震勘探

仪器的道数出现了指数级的增长，L.

Ongkiehong的想法已经变为现实24］。以占全球地震仪器市场70%

的法国SERCEL公司为例:过去30多年(1989—2019

年)时间里，SERCEL公司将地震仪的采集道数从百

收稿日期:2020-10-09;修回日期:2020-11-04基金项目：国家重点研发计划课题(2018YFC0807804,

2018YFC0807806)Foundation

item:

National

Key

R&D Program

of

China(2018YFC0807804,

2018YFC0807806)第一作者简介：程建远，1966年生，男，陕西乾县人，博士生导师，研究员，从事物探技术与装备研究工作.E-mail：

***************

引用格式：程建远，王千遥，朱书阶.煤矿采区高密度三维地震采集参数讨论[J].煤田地质与勘探，2020,

48(6)：

Jianyuan,

WANG

Qianyao,

ZHU

Shujie.

Discussion

on

parameters

of

high

density 3D

seismic

exploration

acquisition

in

coal

mining

districts,

2020,

48(6)：

25-32.•

26

•煤田地质与勘探第48卷道规模提升到百万道，增长了

10

000倍，其最新的

无线节点式地震仪可以实现无限道布设，真正实现

了“不受约束的采集”的目标。随着地震数据采集仪器的技术进步，高密度三

维地震勘探技术逐渐兴起F7］。所谓高密度三维地震

勘探技术是指炮点密度/接收点密度大幅提高、地下

CDP面元缩小、三维地震的道密度达到常规三维地

震勘探4倍以上，或CDP面元大小小于常规三维地

震的1/4等冈。2000年挪威PGS公司在海上地震勘探中首次

采用高密度三维地震采集何；2004年Western

Geco

与科威特石油公司合作在Minagish油田进行了首次

真正意义上的高密度三维地震勘探试验，所获资料

的纵横向分辨率明显改善，成像精度得到显著提高；

2006年Khaled进行了高密度石油地震勘探数据采

集试验，并进行了地震数据反演、多属性分析以及

神经网络分析等口叭目前，国外高密度三维地震勘

探已经形成了三大主流技术，分别是PGS公司的

HD3D（High

Density

Three

Dimension

Seismic

Ex­ploration

,简称HD3D技术）、法国CGG公司的Eye-D

和

Western

Geco

公司的"Q-Technology,）技术，其中

HD3D技术以单点数字检波器采集为标志，主要用

于陆上高密度全数字三维地震勘探；Eye-D以高精

度单点模拟检波器接收为主要特征，而Q-Technology

是主要用于海上高密度地震勘探的特色技术［11'12］o国内石油系统较早开展了陆地高密度地震勘探

技术的研究。1997年在塔里木盆地腹地开展了

10

m

道距的二维地震数据采集,2003年在苏里格进行了

5m道距二维地震数据采集;2004年在大庆油田开

展了

10

mxlO

m面元的三维地震勘探；2005年开

始推广全数字高密度三维地震勘探技术口叭目前，

石油行业高密度三维地震已经将CDP面元由以往

常规三维地震的25

mx25

m缩小到12.5

mxl2.5

m、

6.25

mx6.25

m［13］02005年中国煤炭地质总局依托“西部煤炭资源

高精度三维地震勘探技术”项目，开展了煤矿采区高

密度地震勘探试验研究［“均；2007年中石油东方地

球物理公司在淮南丁集煤矿西翼首采区进行高密度

全数字三维地震勘探的试验示范阴；2011年中煤科

工集团西安研究院有限公司在焦作矿区开展了高密

度全数字三分量地震勘探的方法研究和现场试验，

并进行了相同激发条件、记录条件下数字检波器与

模拟检波器的单因素变化对比试验［切。随着地震仪

器从千道仪向万道仪扩展、检波器从模拟检波器组

合接收向数字检波器单点接收发展，煤矿采区高密

度三维地震的CDP面元从lOmxlOm、10mx5

m加

密到

5

mx5

m、5

mx2.5

m

以至于

2.5

mx2.5

m,覆盖

次数也从24次、32次增加到64次；同时，高密度

三维地震数据处理从常规的叠后时间偏移向叠前时

间偏移、叠前深度偏移迈进，其解决地质问题的能

力得到显著提升，如在淮南矿区高密度三维地震能

够查明落差2

m以上断层、直径15

m以上陷落柱、

检测埋深800

m的采煤工作面巷道等［冏。据不完全

统计：2009年一2019年，煤矿采区全数字高密度三

维地震勘探项目的面积约410

km2,

要以淮南、淮北、

皖北为主，永煤、晋煤、伊泰、陕煤、神华、阳煤、

新集、伊泰等矿区，陆续开展了煤矿采区高密度三

维地震的试验和示范。尽管高密度三维地震勘探技

术在各大矿区开展了一些试验、示范和推广，但是

尚未形成燎原之势，其中成本偏高是重要原因之一。

野外地震数据采集占地震勘探成本的70%以上，如

何优化高密度三维地震的采集参数，提高其投入产

出的性价比，是一个值得研究的课题。1问题的提出国内外开展了高密度三维地震观测系统设计方

法的研究工作，提出了野外数据采集“两宽一高”的

设计原则Wil。在高密度三维地震勘探的工程实践

中，经常面临一些采集参数设计问题的困扰。1.1线束方向是否应该垂直构造？三维地震束状观测系统的线束方向，应该垂宜

于构造方向，这是几乎所有经典教科书上对于三维

地震观测系统的设计要求，而这一要求在实际生产

设计中有时难以兼顾。众所周知：地质构造包括褶

曲（背斜、向斜等）和断裂（断层、裂隙等），地层的走

向与断层走向绝大多数情况下不尽一致，甚至相互

垂直，这时观测系统设计中应以哪个构造为准？如

果褶曲轴向在空间上出现偏转、断层存在两组不同

走向时，线束方向如何适应？另外，在以往三维地震设计实践中，一些建设

方盲目要求单端、下倾放炮，而不考虑技术与经济

的协调统一，也给施工单位造成困扰。1.2扩大线距是否造成空间假频？三维地震观测系统设计中的接收点距（道距）、

接收线距、炮点距、炮线距4个参数，除了接收点

距要受制于定制电缆外，其他3个参数的选择不受

硬件条件的约束。一般情况下，煤矿采区高密度三

维地震勘探在CDP尺寸5

mx5

m的条件下，道距

一般为10

m；而线距的选择则比较灵活，增大线距

对于跨越障碍物非常有利，也可以在一定程度上减

少对仪器大道数的过度依赖。第6期程建远等：煤矿采区高密度三维地震采集参数讨论•

27

•在工程实践中，一些技术人员认为：线距过大

会造成空间假频，一般将线距限定在2~4倍道距之

间。如果这样设计，势必造成在仪器道数偏少情况

下，高密度三维地震观测系统的横纵比偏小、炮检

距与方位角分布不均匀等问题。实际上，中石油东

方公司在煤矿采区高密度三维地震施工中，经常采

用10

m道距、100 m线距进行施工，同样取得了很

好的后期地质验证效果。那么，线距设计可否扩大

到道距的5〜10倍呢？1.3最大炮检距与勘探深度的关系DZ/T

0300—2017《煤田地震勘探规范》中要求:

地震勘探的最大炮检距宜接近主要目的层的深度。

这一要求的理论依据是什么？实践中是否合理？如果按照上述要求去设计施工，在煤层埋深较

浅的地区（如埋深小于300

m）开展高密度三维地震

勘探，则仪器大道数的优势无法发挥；在黄土塀区、

沙漠戈壁等地震激发条件复杂地区，小炮检距上面

波、折射波、声波、散射波等干扰严重，无法获得

高信噪比的第一手野外数据，将给后续资料处理带

来巨大的困难。1.4覆盖次数与CDP面元的关系目前，煤矿采区高密度三维地震的覆盖次数出

现了偏高的倾向。DZ/T 0300—2017《煤田地震勘

探规范》要求：总覆盖次数应不少于最佳品质二维

覆盖次数的2/3,而以往煤矿采区二维地震的覆盖

次数一般为12-24次。根据常规三维地震设计的指

导思想，考虑到三维具有空间压制噪声和准确偏移

归位属性，认为三维地震覆盖次数为二维地震的

1/2-2/3为宜di。目前，煤矿采区高密度三维地震的

覆盖次数一般为36次，有的甚至达到64次。高密

度三维地震过高的覆盖次数在不同程度上造成地

震工程造价居高不下，影响了高密度三维地震技术

的推广应用。针对具体的地质任务，如何处理CDP

大小与覆盖次数的关系，这一问题宜困绕扰着技术

人员。针对上述高密度三维地震施工设计中面临的

具体问题，如何从地震勘探原理上加以阐释，从地

震工程实践上进行评价，在学习石油行业高密度三

维地震先进经验的基础上，抓住高精度三维地震的

共性，突出煤矿采区三维地震的个性，以达到最佳

的性价比。在借鉴石油行业高密度三维地震工程经

验的基础上，下面对高密度三维地震数据采集的关

键参数加以分析与讨论，以澄清一些混淆的认识。2高密度三维地震采集参数的优化分析2.1三维地震观测系统设计原则常规三维地震观测系统的设计原则，是以邻区

或本区以往三维地震采集的经验为基础，根据工区

地形地貌、地质条件以及地质任务等技术约束条件,

综合考虑项目工期、成本费用等因素，以规则束状

观测系统为主，进行三维地震观测系统设计，该设

计主要考虑了三维地震观测系统的几何属性。高密度三维地震观测系统设计原则中，增加了

“充分性、均匀性、对称性”的要求，既要考虑三维

地震观测系统的几何属性外，又要兼顾地震波的振

幅属性、地层的各向异性以及全三维处理等要求。

所谓充分采样，是指按照期望信号无假频原则，将

连续波场转换为离散波场，在此过程中尽可能减小

空间采样间隔；所谓均匀采样，是指炮点、检波点

在地表均匀布设；而所谓的对称采样，是指炮点距=

接收点距、炮线距=接收线距、面元尺寸对称、观测

排列片对称（宽方位角）等。2.2三维地震设计的采集参数三维地震设计的主要参数包括线束方向、道距、

线距、接收道数、接收线数、炮点距、炮线距、最

小/最大非纵距、最小/最大炮检距、CDP面元大小、

覆盖次数等，其他有关采集参数包括震源选择、井

深、药量、激发方式以及时间采样间隔、记录长度

等。高密度三维地震是从常规三维地震勘探技术演

变而来的，只是高密度三维地震观测系统设计中增

加了“两宽一高”（宽频段接收、宽方位采集、高密度）

的设计要求，即在保证覆盖次数均匀的前提下，还

要求炮检距、方位角分布较均匀，三维地震线束的

横纵比尽可能接近1.0,钱荣钧给出了衡量空间采

样密度及均匀性的量化标准。2.3高密度三维地震采集参数的选择2.3.1

面元大小的选择目前，在煤矿采区高密度三维地震设计中，基

于小道距、小线距、小面元、大道数、高覆盖的设

计思想占据主导地位。实际上，面元的纵横向尺寸

是否满足空间采样定理是最为核心的技术要求，而

面元大小又与炮距、道距、接收线距和炮线距有关。a.空间采样定理与道距、线距的关系

为了避

免空间采样出现假频，三维地震纵测线的设计道距Ax

与横测线的线距山选择，应该满足采样定理要求：⑴/

/ Jmax•

28

•煤田地质与勘探第48卷式中：猛为沿测线方向地震波的视波长，v*为地

震波沿测线方向传播的视速度.Aax为地震波的最高

频率，v为地层真速度，a为地震射线的入射角。一般情况下，Aax可以根据地震激发与接收条

件、目的层埋深以及吸收衰减等因素给出经验值；

视速度V*的估算相对复杂，它要考虑地震波在三维

空间条件下界面反射波的时距曲线方程：Z

=-^/(x-2Asm0cosVJ0)2+(y-2Asm0sm>6)2+4A2cos20

⑵

式中：％为界面法向深度，©为地层倾角，0为X轴

的方位角。据此可以估算界面反射波的视速度

V*=d5/d/o可见，沿纵测线方向地震采集的最大道距

取决于地震波的最短视波长，实际上与界面埋深、

地层速度、地层走向、地层倾角和炮间距有关。同样，对于三维地震横测线之间的线距As而

言，其计算方法与道距类似，只不过是将垂直纵测

线的横测线作为上述的纵测线看待而已。由于三维

地震沿横测线方向地层的视速度较大，因此，常常

可以达到道距的数倍以上。需要说明的是：空间采样定理是在无空间假

频条件下对于地震空间采样的最低要求，即能够

允许的最大间距。例如：设尸2

400

m/s、a=30。、

九ax=160Hz

时，则

Ax=30m、As

可取(3~5)Ax。在

实际地震资料采集中，空间采样间隔不能大于这一

理论值，反之，就会由于采样不足造成空间假频而

扭曲地下的形态。b.

空间采样间隔取决于CDP面元大小

现实

的问题是：高密度三维地震纵测线的道距一般选为

10

m,煤炭系统队伍在高密度三维地震施工中纵测

线之间的线距一般选在40~6m,而中石油东方公司

的线距一般选为100

m,以加密横向炮点(距)的方式

实现设计的CDP面元大小与覆盖次数。炮点与检波点的互换原理是地震勘探的基本原

理之一。线距扩大、炮点距缩小与线距缩小、炮距

加大的效果是等效的；因此，片面强调小道距、小

线距的做法欠妥。综上所述，决定三维地震空间几何采样间隔大小

的核心是CDP面元的大小是否满足空间采样定理的

要求。实际上，可以将三维地震CDP面元的Ax、^y

大小，视为常规意义上的道距与线距的1/2,只要它

们不超出采样定理的要求，就不会出现空间假频。c.

CDP面元大小的选择准则和依据

影响

CDP面元大小的因素有：采样定理的约束，地质任

务的要求，地震分辨率的需求等。对于采样定理的

要求前已述及，而地质任务对于CDP面元的要求

源于分辨一个地质体，至少从x、y方向上分别能

够有2~3点个采样点a】；叠加剖面上地震资料的横

向分辨率受菲涅尔带大小的影响，仅能在横向上分

辨长度大于%的地质异常体，但是偏移剖面的分

辨率理论上可以缩小到一个采样间隔。这才是高密

度三维地震那个取得良好地质效果的核心所在。从这个意义上讲，面元大小的选择要有利于提

高地震资料的横向分辨率，同时面元的大小必须保

证对小尺度地质异常体单方向2~3个、面元内4~9

个以上采样点的要求。鉴于以上考虑，面元大小应

满足以下两个方面：按照采样定理要求的最高无混叠频率以及地质

异常体2个以上采样点的需求，CDP面元大小的选

择公式为：bW——独V4x/maxxsin(9----

(3)式中：b为面元边长，为均方根速度，血为最

高无混叠频率(最高频率的1.2倍)，爲目的层地层

倾角。2.3.2覆盖次数的选择地震勘探的覆盖次数是从单次覆盖观测系统发

展到多次覆盖观测系统后产生的，增加覆盖次数可

以压制随机干扰与加强深部弱反射能量，改善波场

复杂区资料品质等。另一方面，随着覆盖次数的增

加，地震资料的分辨率会有所下降、勘探成本相应

增加。目前，煤矿采区三维地震勘探普遍采用了基于

A-S24位A/D的先进仪器设备，但是在激发条件

选择(如低速带调查)、接收条件改善(如检波器挖坑

埋置、插宜插深插稳)等方面却出现了不够重视的现

象；同时，在地震地质条件复杂情况下，有时从单

炮记录上无法看到反射波，一些技术人员不分析其

原因只是简单地通过增加覆盖次数以提高信噪比

等。这是造成覆盖次数盲目增加的原因之一。煤矿采区高密度三维地震勘探设计的最高覆盖

次数该如何选取，这需要从地震资料地质解释所要

求的信噪比反推。李庆忠院士指出：当信噪比S/N

低于1.0的地震资料，基本看不到同相轴的影子，

资料根本无法用于地质解释；在1.0

震资料上，反射波同相轴可以进行对比，能够用作

一般的构造解释，但振幅不均匀，小断层解释不准;

4.0

释，还可以用于地震地层学解释；S/N>8.0的地震资

料，干扰波的影响可以忽略，如果频带较宽还可以

用于波阻抗反演［旳。野外地震采集的资料经过n次

水平叠加，最终成果剖面的信噪比还可以提高约 第6期程建远等：煤矿采区高密度三维地震采集参数讨论・29・丽倍。假设野外原始地震数据的信噪比S/NM1.0,

则12、24、36、64次叠加后资料的信噪比可以分别

地震观测系统中最大炮检距的选择，在以构造勘探

为主要目标的前提下，不应受不大于目的层深度的

限制，最大炮检距可以达到1.5〜2.5倍的最大目的层

大于3.46、4.90、6.0和8.0,这说明覆盖次数12次

以上的地震采集数据，经过室内处理后都可以满足

构造解释的要求，其中覆盖次数36次以上的资料还

深度，由此诱发的动校正畸变可以在处理时加以切

除，不会对叠加造成低频化影响。可用于岩性解释。2.3.4

线束方向与激发方式受二维地震偏移处理的影响，二维地震勘探设

为此，高密度三维地震数据采集必须严把施工

质量关，开展现场监控处理，在确保第一手资料质

计要求测线方向垂直构造方向。三维地震是一种面

量的前提下，覆盖次数仍以24〜36次为好，不宜一

味提高覆盖次数，造成施工成本直线上升。积激发、面积接收、立体探测的技术，因此，三维

地震线束方向可以自由选择，不应受制于所谓的三

2.3.3

最大炮检距的选择地震勘探最大炮检距的选择，重点考虑以下因

素：①主要目的层的深度；②动校拉伸率；③速

度分析的精度；④保证反射系数稳定；⑤不被直达

波和折射波所干涉等。维地震线束方向应该垂直于构造方向的束缚。在地层倾斜条件下，以往要求三维地震采用单

端、下倾放炮的施工方式，其原因在于上倾方向激

发、下倾方向接收会出现折射波，另一个原因是上

倾方向激发地震波到达地表的旅行时间加长等。显

然，按照最大炮检距的设计，目的层反射界面上的

入射波难以达到临界角，即使浅层出现折射波也很

《煤田地震勘探规范》要求最大炮检距宜接近

目的层的深度，如果最大炮检距小于等于目的层深

度，则可把动校正拉伸率控制在12.5%范围内，减

少动校正拉伸对信号频率影响；另一方面，考虑到

地震波入射角接近临界角时，反射系数不稳定，会

容易在资料处理时剔除；再者，上倾方向激发引起

的射线路径有所加长，但是地震波的衰减主要是在

近地表的低降速带内，在煤岩中地震波的衰减可以

出现异常极值。反过来讲，地震资料的速度分析、多次波压制、

忽略不计［26】。因此，煤矿采区高密度三维地震的观测系统，

深部地层探测等均要求尽可能增加炮检距；地震数

应该按照“两宽一高”的整体要求设计，而无需受制

据处理的偏移孔径选择要求有较大的炮检距范围；

在黄土嫄区等地震地质条件复杂或非常复杂地区，

如果一味地强调最大炮检距小于目的层深度，则目

于传统二维地震设计思维的束缚。3高密度三维地震采集参数的对比实例的层的反射波就会陷入面波、次生散射波等强干扰

3.1不同大小面元的对比图1为ZZ矿3404工作面实际揭露的落差

区域，导致信噪比很低、后期的信噪分离困难等；

同时，小炮检距无疑限制了高密度三维地震施工中

6

m断层在常规三维地震（图la）与高密度三维地

震（图lb）时间偏移剖面上的反映，其中高密度三维

地震仪大道数性能的发挥等。综合考虑以上正反两方面的因素，高密度三维

CDP

地震解释的NDF146断层落差5m、实际揭露落差CDP图1

6m断层在2种三维地震剖面上的显示Fig.l

Display

of

a

6

m

fault

in

two

kinds

of

3D

seismic

profiles・30・煤田地质与勘探第48卷6

m,与平面位置基本一致，局部略有偏摆；而在常

规的三维地震剖面上，该断层没有异常显示。波、面波、断面波等充分采样，这就为后续通过资

料处理手段压制干扰、提高分辨率创造了前提。特

ZZ矿常规三维地震采用10

mxlOm的面元、

24次覆盖（纵向6x横向4次）；而该矿高密度三维

地震的面元为5

mx5

m,覆盖次数为64次〔切。尽管高密度三维地震的覆盖次数比常规三维

别是：对于陡倾角的断面充分采样、准确偏移归位

后，断层面的成像与目的层的成像结果必将相互叠

加和干涉，这是6

ni断层能够在高密度三维地震剖

面上得到成像的主要原因之一。地震要高，但是二者不同覆盖次数之下的信噪比都

很高，因此，对于6

m断层的分辨中覆盖次数并不

起主导作用，小面元增强了地震资料的纵横向分辨

3.2不同覆盖次数的对比图2是DJ煤矿高密度三维地震资料退化处理后

形成的同一面元（5

mx5

m）A不同覆盖次数的地震叠

后偏移时间剖面对比图。率[28'29]o随着面元缩小能够实现对包括目的层反射

盅产“泣E'"“*唤一

—三三三illifJ

IHIIIJIMII

l«BP******imiMM^恤j，十皿濫64次覆盖73】晌庄=亠1^二.图2高密度三维地震不同覆盖次数对比Fig.2

Comparison

of

different

degree

of

coverage

of

high

density

seismics从图2可以看出：16、32、64次地震时间剖

面上，地下地层、构造形态都能够得到清晰反映。

于3

m的断层，落差2〜3

m的断层准确率达到80%

以上。当时采用的观测系统为16L10S160TIR（16线

所不同的是：16次覆盖的剖面背景不够干净，存

在一些随机噪声；而32、64次覆盖的剖面信噪比

10炮160道，横向滚动1条接收线），其中道距10

m、

线距100

m、炮点距10m、炮线距100

m、2

560道

接收，面元大小5

mx5

m,覆盖次数38,三维地震

最大炮检距1

142

mo尽管该区采用了较大的接收线距（100

m）和最大

炮检距（约为目的层埋深的1.4倍），但是后期煤矿井

明显增高，但是64次覆盖的剖面上波形明显发胖、

呆板，预示着分辨率的下降。从另一方面来说，

煤矿采区高分辨地震勘探的核心是保护地震分辨

率尽量不受损害，16次覆盖的剖面上波形活跃、

视频率较高，才是高分辨率地震勘探的理想选择。

下8个回采工作面实际揭露情况表明:本次全数字高

密度三维地震勘探成果对于2

m以上断层解释准确

率达到80%左右，查明了直径15

m以上的陷落柱，

并对地下埋深近800

m的13-1煤层回风巷、运输巷与

分析认为：该区适宜的覆盖次数可以选择24次，

而不是64次。在实际工作中，覆盖次数的选择主

要取决于单炮地震记录的信噪比，不同地区的覆

盖次数应有所差异。如果在以往开展过三维地震

的区域开展高密度三维地震，可以参考以往三维

切眼道显示清晰，具有极高的分辨率，成为煤矿采区

全数字高密度三维地震勘探技术的标志性项目[30]o地震实际覆盖次数与探测效果而定；而在一些新

的勘探区，可以通过试验段的处理分析确定合适

的覆盖次数。4结论a.

煤矿采区高密度三维地震技术的地质效果

显著，但是成本偏高，通过采集参数和观测系统的

3.3不同线距的采集效果2007年中石油东方公司在淮南丁集煤矿开展

T国内煤炭行业第一次高密度全数字三维地震勘探

试验。丁集煤矿第四系松散沉积层埋深约520

m、

优化选择，可以提高该技术的性价比，有利于新技

术的推广应用。主采二叠系上石盒子组13-1煤层埋深为780〜830

m、

b.

煤矿采区高密度三维地震施工设计中，线束

方向选择与构造走向的关系不大，中点放炮有利于

方位角均匀分布，覆盖次数控制在24〜36之间较为

11-2煤层埋深为840~900

m,而下石盒子组8煤层

埋深在920〜980

m,地质任务要求不得遗漏落差大 第6期程建远等：煤矿采区高密度三维地震采集参数讨论•

31

•合适，不宜一味提高覆盖次数。c.高密度三维地震以“两宽一高”为设计原则，

其道距与线距、炮点距与炮线距只影响CDP面元大

小，面元尺寸才是衡量空间采样间隔是否合适的量

化标准，通过适当增大线距、增加炮检距有利于跨

越障碍和提高工效。d.今后，煤矿采区高密度三维地震观测系统的

设计前，应该先建立地下地震地质模型，通过正演

模拟软件开展“照明度”分析、采集脚印压制效果模

拟以及炮检距、方位角等属性分析等，以期进一步

提高高密度三维地震观测系统设计的科学性。请听作者语音介绍创新技术成果等信息，欢迎与作者进行交流参考文献(References)[1]

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