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(zāi)害性地質(zhì)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(dǎo)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(yán)重阻礙高產(chǎn)、高效、安全的現(xiàn)代化礦井建設(shè)。
　　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(yīng)用廣泛，被認(rèn)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(shè)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(jìn)行優(yōu)化設(shè)計意義重大。
　　本文先對華北型煤田陷落柱的地質(zhì)及地球物理特征進(jìn)行了總結(jié)歸納，對陷落柱形成原因及分布規(guī)律進(jìn)行了較為細(xì)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(jìn)行了總結(jié)。然后對煤田系統(tǒng)中三維地震觀測系統(tǒng)的設(shè)計準(zhǔn)則及優(yōu)化方法進(jìn)行了研究。最后，建立典型煤田陷落柱三維地震地質(zhì)模型，設(shè)計多種

3、類型觀測系統(tǒng)進(jìn)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(jìn)行論證，并采用射線追蹤算法對所建模型進(jìn)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(shè)計準(zhǔn)則。
　　本文通過對煤田陷落柱三維地震地質(zhì)模型進(jìn)行射線追蹤正演模擬，橫向?qū)Ρ确治隽擞^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(jié)論：常規(guī)線束狀正交觀測系統(tǒng)、磚墻式觀測