基于陷落柱模型三維正演模擬的觀測系統(tǒng)研究.pdf

1、陷落柱是一種廣泛發(fā)育在華北晚古生代含煤地層中的特殊災害性地質體，其存在不僅會破壞煤層的連續(xù)性，給煤礦采掘工作帶來巨大困難，而且柱體本身可能會成為良好的導水通道或瓦斯富集場所，存在冒頂、突水及瓦斯突出等事故隱患，嚴重阻礙高產、高效、安全的現(xiàn)代化礦井建設。
　　目前，三維地震勘探方法憑借其施工靈活、信息豐富等方面的優(yōu)勢，在煤礦勘探工作中應用廣泛，被認為是探測陷落柱最有效的手段。但是，實際勘探工作中陷落柱勘探精度卻并不盡如人意，而三維地

2、震觀測系統(tǒng)設計的好壞與探測精度的高低有著密切的聯(lián)系。因此，為了提高實際工作中煤田陷落柱的探測精度，對地震觀測系統(tǒng)及采集參數(shù)進行優(yōu)化設計意義重大。
　　本文先對華北型煤田陷落柱的地質及地球物理特征進行了總結歸納，對陷落柱形成原因及分布規(guī)律進行了較為細致的研究，并針對地震偏移時間剖面及屬性切片上陷落柱的識別特征進行了總結。然后對煤田系統(tǒng)中三維地震觀測系統(tǒng)的設計準則及優(yōu)化方法進行了研究。最后，建立典型煤田陷落柱三維地震地質模型，設計多種

3、類型觀測系統(tǒng)進行面元分析、照明度分析及采集腳印分析等。然后，通過常規(guī)線束狀觀測系統(tǒng)采集參數(shù)進行論證，并采用射線追蹤算法對所建模型進行正演模擬，通過模擬得到的偏移剖面、屬性切片等對比分析，最終得到最有利于提高陷落柱地震探測精度的三維地震觀測系統(tǒng)及采集參數(shù)優(yōu)化設計準則。
　　本文通過對煤田陷落柱三維地震地質模型進行射線追蹤正演模擬，橫向對比分析了觀測系統(tǒng)類型及采集參數(shù)對陷落柱探測精度的影響，得到結論：常規(guī)線束狀正交觀測系統(tǒng)、磚墻式觀測