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地震勘探的应用范文1
中图分类号： P315 文献标识码： A 文章编号：
“七・五”期间，国内组织了大范围的高分辨率地震勘探技术研究，形成了一套技术方法：“四高”（高覆盖次数、高采样率、高宽频带接收、高频检波器）、“四小”（小道距、小偏移距、小组合基距、小组内距）、“一降低”（降低环境噪音对高频信号的影响）以及浅井、小药量、多井组合的激发方式。随着人们的不断认识，这些技术在实践中得到了进一步验证。有些是有利于高分辨勘探的，有些是不适合高分辨勘探的。“八・五”期间，提出了大药量激发、井中单点接收等技术方法。“九・五”期间，石油系统组织了 7家单位进行了高分辨率地震勘探技术攻关：在激发方面，有适中的激发药量到小药量的垂直延迟叠加激发，逐步改进了井中单点接收的做法；在激发接收方式和噪音的分析压制上又形成了新的认识和相应的技术方法。近年来，人们对地质体的分辨能力和清晰成像方面综合开展了高精度三维地震勘探方法研究，取得了一些新的进展。
1 高精度地震勘探仪器的特点
地震勘探是指在地面利用地震波发射仪， 在地面发射地震波，地震波会不断的向地层传播，地震波在不同地层中的传播性质不同， 因此可以根据地震波的传播情况来判断地下地层的情况。 地震勘探主要涉及到地震波动力学和地震几何学的内容，地震几何学主要研究的就是地震波在传播的过程中， 地震波的位置和传播时间两者的对应关系。 通过对地震波传播过程中的变化来确定地层的各种参数。 而地震波动力学主要研究的地震波在地层中传播的过程中，地震波能量的变化、地震波和岩石之间的作用关系等， 利用地层对地震波不同的响应来判断地层的特征。 高精度的地震勘探需要通过频率较大的地震波来进行地层结构的勘探， 高频地震波对于地面信号发射和接受装置的质量和精度都有较高的要求。 高精度地震勘探地面设备具有高性能、稳定可靠等特点，地震勘探设备不会随着时间、环境等因素的变化而造成设备性能的下降。 在地震勘探的过程中，为了提高勘探的精度，一般都会最大限度的获取最准确的地震波信号，而没有掺杂其他没用的信号， 地震勘探信号的准确性是判断仪器性能好坏的重要指标，也是地震勘探设备发展的方向目标。 高精度地震勘探仪器的地震波发射器的幅度范围要比地层地震波幅度的范围大。 在地震波测量过程中需要测量的最大幅度指的是地震波从发射器到地面最近接收器的波幅， 而需要测量的最小幅度指的是从地层深处反射到地面的地震波波幅。 高精度地震勘探的信号接收中，往往接收到的地震波信号幅度较小，因此需要提高地震勘探仪器的测量性能。 地震波反射时间是根据地震勘探仪器计时装置的响应时间来确定的， 如果计时装置的响应时间不够准确，那么计算出的地震波反射时间也是不准确的，因此判断出来的地震波的传输特性也是不准确的。 在勘探仪器接收到地震波信号后，能够将接受的模拟信号准确的转换为数字信号，也是高精度地震勘探仪器的关键。 在设备允许的条件下，地震波发射仪还需要具有一个线性的系统。 为了最大限度的降低其他信号的干扰，需要通过先进的信号处理方式，不断的提高地震波信号的信噪比。 在高精度地震勘探仪器中需要进一步增大信号的信噪比。 但是随着地震测量系统精度的增加，会给系统各部分之间的同步、信号的传输等都增加了较大的困难。 在高精度地震勘探仪器的设计中， 应当不断的提高设备各部分之间工作同步性，降低各部分之间的相互干扰。 由于地震勘探仪器通常是在野外条件工作，野外的环境多变而且条件恶劣，容易造成地震勘探仪器的损坏， 所以需要不断的提高地震勘探仪器在野外工作的稳定性和持久性，并且具有一定的自检和报警的功能。 而且新型高精度地震勘探仪器要向着小体积、小质量、方便操作、寿命长等方向不断发展。
2 高精度地震勘探仪器设计研究
在高精度地震勘探仪器的设计中， 测量仪器的道间距是一个重要的参数，结合煤田勘探的实际，确定高精度地震勘探仪器的道间距为五米。 在实际的操作应用中可以根据勘探开发的要求，需要利用大道间距地震勘探的方法时，可以通过间隔的选取测量点的方法，来实现大道间距方法的测量。 为了能够提高地震勘探测量的准确性，仪器的分布长度一般要和测量深度一致。 高精度地震勘探仪器为了提高测量的覆盖范围， 通常会采用道叠加的方法，从而降低了其他信号的干扰。 在同一时间内，地震波数量的多少和地震波的频率成正比， 高频地震波的测量需要用到多道检测的方法。 而且随着地震波频率的增加，用到的地震波仪器的性能更高。 利用多点测量的方式可以有效的增加地震波中的高频信号，从而最大的限度的提高油气地震勘探的精度。 随着地震勘探技术的不断发展，地震勘探的规模也在不断的扩大。现阶段地震勘探的采集系统一般为多道站系统， 这和检波器点接收的状态不一致， 因此需要将仪器的采集站和检波器连接成一个系统，才能保证地震勘探设备的准确性和效率。 地震勘探仪器接收到的地震波信号传输到主系统的时间， 反映了系统线路信号传输的能力。 综合考虑影响地震勘探信号传输能力的印象因素，通过利用增大回传时间的方法，可以有效的减少系统部件的操作频率，增强系统的稳定性和可靠性，从而保证了野外地震勘探工作的成功进行。
高精度地震勘探是一门精细的勘探技术。由于人们认识的局限性，还存在着许多不同的看法。这就须要广大地球物理工作者都来关注这项技术，共同探讨这些问题。同时，要清楚地认识到，这项技术的整体配套组合是非常关键的，不能片面强调某一单项技术（在实际工作中，往往容易走向片面和极端）。正象李庆忠院士所认为的那样，高分辨率地震勘探是一项系统工程，就象一个“链条”。其中的各项技术就像“链条”中的各个环节，是相互联系、相互制约的。只有统筹设计，整体提高，才能达到高精度地震勘探的目的。
3 结束语
随着煤田资源勘探压力的逐渐上升， 提高煤田资源勘探的精度和准确性是煤田勘探研究人员研究的重要方向之一， 高精度地震勘探仪器的研制是提高煤炭资源勘探精度和准确性的重要途径。 高精度地震勘探仪器需要高频的地震波来进行地层结构的勘探， 地震波发射器的幅度范围要比地层地震波的幅度范围大，高精度地震勘探仪器的测量性能要高，需要进一步的增大信号的信噪比， 高精度地震勘探仪器野外工作的稳定性和持久性要高。 结合煤田地震勘探的实际，开展了高精度地震勘探仪器设计研究，通过研究提高了地震勘探仪器勘探的准确性，增加了煤炭资源地震勘探的效益。
参考文献：
[1] 吕公河.地震勘探中振动问题分析[J]. 石油物探. 2002(02)
[2] 吕公河.地震勘探虚反射界面的测定及其利用[J]. 石油地球物理勘探. 2002(03)
[3] 吕公河.地震勘探中次生干扰弹性动力学分析[J]. 石油物探. 2001(03)
[4] 赵殿栋,谭绍泉,张庆淮,吕公河,徐锦玺.地震勘探殊震源的研制与应用[J]. 石油地球物理勘探. 2001(04)
地震勘探的应用范文2
关键词 高精度地震技术；煤田地质勘探；资料处理；资料解释；地质成果
中图分类号TE1 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）38-0118-02
高精度地震技术为油气勘探提供可靠的地质成果，在油气勘探领域是公认的事实[1]。但是，由于煤田许多煤层的单层厚度薄、断点落差很小、断点平面位置要求非常高，所以煤田地质勘探对高精度地震技术提出了更高的要求[2]。因此，应用高精度地震技术服务于煤田勘探，应该讲是地震勘探技术深入发展的新课题。
1 孔庄煤矿地表地质概况
孔庄煤矿处在华北盆地南端，沉积地层有第四系、下白垩统-上侏罗统、二迭系上、下统、石炭系上、中统、中奥陶系，由于地层蚀较多，形成多个不整合面，最大埋藏深度在1 500m~2 000m之间。
孔庄煤矿的煤层主要在石炭系上统太原组和二迭系下统山西组。太原组为主要含煤层，共计13层，其中以21号煤层比较稳定，为可采煤层，平均厚度为1.54m，顶板为灰岩，底板为泥岩、细砂岩。17号煤层由于受岩浆岩的侵入，大部分变为天然焦或被岩浆岩吞蚀，呈局部可采的不稳定煤层[3]。
山西组含煤层4套，以7、8号煤层为主采煤层，埋藏深度为650m~1 200m。山西组7号煤层平均厚度为4.3m，较稳定结构简单。煤层顶板为砂质泥岩或泥岩，底板为泥岩，埋藏深度为500m~1 200m。8号煤层平均厚度为3.25m，也较稳定结构简单。煤层顶板为砂质泥岩或砂泥岩互层，底板为泥岩、细砂岩。
二迭系下石盒子组为一陆相含煤建造，仅有2~3层薄煤层，几乎无可采价值。
本区地质构造较简单，断裂发育也较简单，大于5m的断层较少，主要以正断层的小断层为主，断层走向呈北东向和北东向。地层做倾角一般在250，局部可达270，呈北东向与北西西向。
2 三维地震勘探地质任务
1）查明探区内7、8号煤层≥5m断层落差、性质及产状，其平面误差小于20m；
2）解释落差小于5m的断层及断点；
3）查明探区内7、8号煤层的赋存状况及褶曲构造形态，要求煤层埋深误差小于1.5%；
4）探查并解释测区岩浆岩、陷落度等其它地质构造发育情况；
5）解释17、21号煤层的赋存情况。
3 三维地震勘探野外采集方法
根据地质任务要求及测区内深层地震地质条件，针对本测区断层落差小、煤层厚度薄、地层倾角较大及地表条件复杂的特点，通过室内反复认证和采用计算机设计，结合现场的试验结果，确定本测区的野外采集方法为：
1）观测系统：四线六炮；覆盖次数：24次；道距：20m；接收线距：80m；
2）CDP网格：10m×10m；
3）采样间隔：0.5ms；记录长度：1.5s；
4）陆上采用AG-3高灵敏度检波器线性组合；运河、鱼塘和河流内采用压电检波器；
5）采用特种炸药震源井中激发。
4 三维地震勘探资料处理
孔庄煤矿深部煤层三维地震勘探资料处理主要还是应用了常规三维处理流程进行。为了保证资料处理质量，开展了两项特殊处理手段：
1）三维道内插技术，把CDP面元由10m×10m细分为5m×5m进行偏移处理；
2）在精细建立偏移速度场的同时，进行了三维一步法偏移。
经过反复进行试验参数对比，精细地选择各项数据，使处理质量明显提高，有效波主频达到70Hz，目的层反射能量强，连续性好，大小断点清楚，构造特征明显，达到和满足了地质任务要求。
5 主要地质成果
在三维地震资料解释过程中，采取了“地震地质相互结合，相互校验”的办法，充分运用纵横剖面联合解释、任意切剖面验证解释、水平切片参证解释的办法。及充分使用三瞬剖面、层拉平解释和地层倾析分法，综合应用各种资料相互印证的手段，取得了很好效果（图1）。
1）构造形态
（1）整体构造形态
本区构造形态相对简单，主要表现为一个走向NE、倾向NW的单斜构造，地层倾角一般为25°左右，局部达27°。整体构造具有从南向北由陡变缓的趋势。
（2）局部构造
在地层整体北西倾斜的单斜构造背景上，本区沿13和15勘探线附近形成了2个宽缓的微褶曲构造（图2）。
2）断层及断裂特点：本区断裂比较发育，近3km2的范围内共解释大小断层75条，主要发育有NE、NW向两组断层，以NE向断层为主（近50条），以发育倾向断层为特征。根据断层形成规模、断层级别以及断层可靠程度等，该区落差大于5m的断层有21条，其中17条断层落差小于10m。除3条大断层其延伸长度大于500m外，一般延伸长度在100m~300m之间；其它断层一般落差小于5m，延伸长度小于100m。
3）完成了8号、17号、21号三层煤的底板构造图，断层展布图。
4）总结了孔庄煤矿深部采区三维地震勘探野外采集总结了一套行之有效的复杂地表条件下的野外施工方法。
5）总结了资料处理在试验基础上形成了一套适于煤田勘探的处理流程。
6）充分利用三维地震的特点，提供了多种显示功能、追踪方式和处理分析手段，使解释工作灵活多变，丰富多彩，成果更加可靠，构造解释深度误差小于1.5%，断层平面摆动基本控制在20m之内。
6 结论
通过对煤田开展地震勘探工作，对其煤田地质特征的认识，结合实践中得出的结论，初步取得了以下几点体会：
1）煤田地质勘探工作总体讲落后于油气勘探，其勘探技术也不及油气勘探。应用地震勘探技术为煤田地质勘探服务，搞清煤层在地下埋藏的地质结构、展布规律、断层的分布特点、预测分布范围、煤层厚度变化等，是指导煤田开采及煤田规划等的极其重要的地质资料；
2）经过实践证明，地震勘探技术有充分的能力解决好煤田开发过程中的地质技术问题，可以解决好煤田开采过程许多难题，提高煤田开发的能力，搞高煤田开采的技术水平。
参考文献
[1]赵殿栋，吕公河，等.高精度三维地震采集技术及应用效果[J].石油物探，2001(1).
地震勘探的应用范文3
关键词：三维地震勘探技术；煤田勘探；应用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.051
随着科学技术的不断发展和进步，三维地震勘探技术也取得了较大的发展，并逐渐在煤炭行业中普及。我国近年来加大了对地震勘探技术的研究，分析论证了勘探过程中的地质资料，处理了勘探过程中的采集问题。把三维地震勘探技术应用在煤田勘探中，有利于提高勘探的精度和准度。本文讲述了三维勘探技术的概念、应用的环节以及作业方法，旨在推动我国煤田勘探的发展。
1 三维地震勘探技术的概念
三维勘探技术涉及到学科种类众多，如物理学、计算机学等，三维勘探技术是在二维勘探技术的基础上发展起来的，主要利用三维技术分析研究地震波信息，从而确定地质条件。三维勘探技术比二维勘探技术的优点更多，它所获得的空间数据比较大，信息点的密度比较高。二维勘探技术所采集的数据密度不够高，在实际工作中，无法准确对数据地点进行定位和甄别，影响了数据采集的质量。
2 煤田三维地震勘探技术应用的环节
2.1 野外地震数据的采集
所谓野外地震数据采集就是指利用先进的地震勘探数据采集设备，对煤田以及周边进行地震数据收集。数据采集人员在进行地震勘探数据收集时要能保证数据的准确性，因为只有保证采集到的数据的准确性，才能为以后的数据分析和处理提供可靠的数据信息，从而确保数据分析和准确的准确性，这是环环相扣的。在野外地震数据的采集过程中，要对勘探区域的钻孔地点进行弹药的预处理。处理过程如下，首先把弹药放在特定的位置，随后准确记录爆炸的位置和进行收集接收的位置。其次，还要记录在爆炸中产生的地震波折射数据。最后，要分析研究地震波折射数据，并据此得出煤田地质结构的相关信息，完成煤田勘探工作。
2.2 数据勘探作业的处理
煤田的三维地震勘探工程的复杂性和综合性比较强，涉及到多个学科。地震勘探的各个环节都是紧密联系在一起的，但同时每个环节都有其独立性，是在相对独立的方式下进行的。传统的地震勘探技术有着局限性，已经无法满足现代勘探发展的需求。三维地震卡特技术相比于传统二维地震勘探技术而言，具有无可替代的优势，三维地震勘探技术能收集到数据空间和数据密度都比传统地震勘探技术获取的空间和密度都要大。数据勘探作业的处理在三维地震勘探技术中起到了重要的作用，能对收集到的地震波折射数据进行科学合理的分析和处理。第一，就是要对收集的数据进行准确度检验，以此来确保数据的可靠性和准确性；第二，就是要在完成各个环节的工作后，根据波点的变动绘制出波点分布图。
2.3 地震资料的解释
解释就是利用地震运动学和动力学知识解释地震数据信息，这种技术是对地震、测井以及地质信息的综合运用。三维地震勘探技术收集到的数据包含了大量的地质信息，但主要是运动学信息和动力学信息。三维地震勘探技术收集的地震资料主要包括两个方面，分别是地质结构和矿物资源。一方面，要分析和处理采集到的地震数据信息，并对比其他图表，找出数据信息的特点，再依照分析研究后的数据情况得出地质结构特点，提高勘探结构的效率。另一方面，利用采集到的资料，对煤田中的各类矿物资源进行分析和判断，并根据记载资料进行科学的分类，同时做好相关的记录报告工作。
2.4 勘探资料的处理
在煤田勘探的应用过程中，需要利用三维地震勘探技术处理大量的图片和资源。现在的处理方式主要有两种，一种是利用室内影像对资料底图的设计方式进行深加工，另一种是展现高程资料图片。在三维地震勘探的过程中，对地质图及叠加，常常采用资料底图的设计方式。该方式存在一定的优点，也存在一定的缺点。优点是这种方式能全面表现出煤田所在区域地形的高度差，缺点就是这种方式会存在底图形不好、准确度不高的问题。正是如此，所以要用室内影像对底图形进行进一步的加工处理。在地质结构比较复杂的煤炭底层和断层进行勘探作业时往往使用高程资料图片，这种处理方式可以将煤田较为复杂的地表图像转化为较为清晰的数字表达形式。这种表达方式可以更加准确的表现出煤田地质结构特征，提高资料处理的效率和便捷。
3 煤田三维地震勘探技术作业方法的应用
3.1 合理控制煤田层小断面及起伏形态
在三维地震勘探时，根据三维地震勘探区域的地质特点，要将起伏形态中目的层的深度误差需要控制在1%以内，幅度范围尽量控制在5m 以外的小曲面内。这样才能确保煤田起伏状态勘探的精确度达到相关要求的标准，在85%以上，有效控制控制煤田层小断面及起伏形态。我国近年来在煤田勘探技术方面取得了巨大的进步，通过勘探人员不断的实践和创新，现如今已经良好掌握了反射点的实际归位，但就现阶段的勘探精度而言，煤田勘探的精确度水平仍有待提高。根据相关调查显示，在3m到5m的小范围煤田层断面进行勘探，精准度的平均值在50%左右，如果在地质情况更为复杂的地区进行勘探，那么煤田层的断面勘探精确度更低，在20%以下。
3.2 地震勘探相关煤层的厚度变化的研究
低速薄层是煤田油层的标准，在一定的范围内，地震波振幅谱和煤田反射振幅谱的一阶比值与煤层的厚度成正比。利用地震勘探技术获取煤层的厚度，只要保证钻孔的数量以及典型的比例系数，这样的方法更加简单和便捷。在进行煤层厚度勘探时，一般使用的方法有三种，分别为分析统计法、普矩法和反演直接法。其中，最常使用的是普矩法，这种方法的主要作用就是用在继发性的削弱非均匀盖层上，并在特定条件下会对煤田层的横向变化产生影响。
3.3 对采集陷落柱的范围
采集陷落柱属于煤田的表面构造，附属于非变动构造堆积的破碎岩块。采集陷落柱出现的原因是，高速层在向低速层进行转变的过程中发生了时间延迟。对于采集陷落柱坍陷深度以及几何变形，可以利用三维勘探技术的地震构件图的时间剖面进行适当的推算，以此来实现提高勘探数据精度的目标，使其性能提高80%以上。在地质雷达、煤田勘探等方面，我国煤田三维地震勘探技术采用透坑方式。三维地震勘探技术已经在我国煤田勘探中取得了广泛的应用，正在发挥出越来越重要的作用。
4 煤田三维地震勘探数据的处理措施
使用三维地震勘探技术进行煤田勘探后的数据处理会受到较多因素的影响，如信噪比，一旦勘探时的背景噪音较大，就会影响三维地震勘探激发的层位的稳定性，从而影响单炮声波与面波，致使被测层面数据不够准确。特别是在干扰因素较为强烈的时候，勘探数据会存在很大的偏差，这种情况一般要重新进行数据采集。在进行三维地震勘探数据处理时，需要注意下述几个方面。第一，要进行静校正。这主要因为在勘探地势起伏变化较大的地区时，低速带速度变化会变得剧烈，需要校正的量就会增多。而静校正是其中较为关键的环节，结合传统的自动统计剩余静校正技术，运用修正软件将地表高差和低速带的影响降到最小；第二，是去除干扰波。干扰波有两种类型，分别为面波和声波。去除干扰波一般都是先压制低频，同时采用高频随机干扰。压制低频干扰一般都会选用内切滤波法，这样做可以有效地压制低频面波，提高资料的信噪比，减少对信号的损害；第三，进行地表一致性处理。
5 总结
三维地震勘探技术是目前来说最为先进的地震勘探技术，在地震勘探的各个环节都有应用。在使用三维地震勘探技术进行煤田勘探时，需要严格控制勘探过程，保证数据分析的准确性。我国煤田勘探的发展和进步，有利于推动我们经济的进步和发展。
参考文献：
[1]马国荣.三维地震勘探技术在煤田勘探中的应用分析[J].甘肃科技，2014，30（21）：40-41.
地震勘探的应用范文4
【关键词】NAS系统 三维地震 分线束记带
1 NAS系统简介
NAS系统从结构上讲可以认为是一台大储量的PC机，可以连接键盘、鼠标、显示器等外部设备。从功能上讲它相当于一台磁带机，用于记录用户所需数据。NAS系统示意图如图1：
大体上讲，NAS系统的硬件主要由网络卡、CPU、存储介质构成，软件主要由其自身所带操作系统及输入输出控制组成。其核心部分主要是操作系统。一套完整的NAS系统在使用时通过网络接口、路由器直接连接在仪器的局域网中，从而进行数据的读写。
2 NAS系统在三维地震勘探中的运用
2.1 在三维地震勘探中运用NAS系统的必要性
目前在大三维地震勘探中，大多采用多线束同时生产的模式以节省野外采集设备和人力。而428XL地震仪器系统采用传统磁带机记录地震资料时，无法同时满足分线束记录。通俗的讲，就是用磁带机一边放炮一边记带，几束线的资料都在一盘带上。通常甲方是要求一盘带上必须只有一束线的资料，428XL带磁带机要实现这一要求，则要在停工状态下，用专门的时间从服务器上逐条线束记带，浪费了大量的生产时间。而NAS系统则能克服这一不足，当其与仪器系统连接后，直接可在生产的同时分线束记带。
2.2 NAS系统与428XL仪器系统的连接与配置
将NAS系统固定在仪器车合适的位置后，直接用网线将NAS与路由器连接，然后开机。
2.2.1 创建NAS盘符
一般NAS盘在出厂时已经设置好了相关参数。我们在使用时只需先标识出盘符，以便于在428系统客服机上读写数据。其具体步骤如下：
开机后，在客服机上右键单击网上邻居，选择映射网络驱动器，创建盘符。如图2所示。
此时我们将NAS设为X盘，在文件夹中键入 ＼＼172.27.128.42＼segd（说明：IP地址是428XL系统分配的固定地址，一般有41、42、43、44四个，用户可根据需要接入1至4个NAS盘，segd为数据格式），点击完成，NAS盘的盘符就标识完成了。
如果我们需要安装两个NAS盘，重复上述步骤，再添加一个盘符即可。之后，我们可在428的客服机上看见两个新增的盘如图3：
2.2.2 NAS系统与428XL系统的联机
当428软件和NAS系统都启动完成后，点击JExport窗口的Function，选择NFS，出现以下窗口如图4：
分别单击上下两个Mount，则地址为41、42的两个NAS盘都与428系统连接上了。
2.2.3 NAS系统分线束记带设置
NAS系统与428系统联机完成后，只需在428软件上设置按线束记带，NAS系统在储存资料时自动按线束号创建文件夹，如图5：
其中的sw50至sw56就是NAS系统按照线束号所记录的地震资料数据。
2.3 NAS盘中数据的转存
有了前面的设置，NAS盘中数据的转存就十分方便了。当我们完成一天的生产时，我们可以用移动硬盘连接在428客服机上，直接将NAS盘中的数据复制到移动硬盘中。在处理资料的时候，再通过NAS系统与磁带机连接，将所需地震资料数据按要求转存到磁带上。
地震勘探的应用范文5
【关键词】横波地震；矿区勘探
0.引言
由于历史原因，我国一些大型露天煤矿的工作区内往往赋存有许多地方小煤窑开采后所遗留的采空区，这些采空区威胁着露天矿的生产安全。因此，对小煤窑采煤形成的巷道及采空区的准确勘查是人们普遍关心的问题。但由于小煤窑的无序开采，对比各种勘探手段，在70m以浅，横波地震较常规二维地震反射波法更有明显的优越性，基于这种情况，认为浅层横波地震勘探方法找采空区最为合适。
1.横波的物理特征
地震勘探中采用人工激发（炸药、锤击等）方式，会产生各种各样的地震波。在理想的均匀介质中可以概括为两种波，即纵波和横波。与纵波相比，横波传播有许多明显的优势。
1.1 形成机制
横波只能存在弹性介质中，由剪切作用产生。且在空气和水中不能传播，因为在气体和液体介质中剪切模量μ=0。
1.2 与纵波相比存在的优势
（1）横波分辨率较高，主要原因是横波的速度低。理论上为V纵=1.7×V横，但实际生产中可能会更低，一般为V纵≈10×V横。因此，二者在相近频率的情况下，横波分辨率要比纵波提高数倍。
（2）适用的勘探深度较浅，横波由于激发能量低，地表浅层低速带吸收严重，勘探层一般较浅，根据实际工程勘探经验，勘探深度多在0～70m之间。与纵波相比，纵波在该深度范围内因干扰因素多而基本无法获得目的层的反射波。
2.横波震源的制作
性能优良的装置是保证野外采集质量的关键。在制作采空区地区施工震源装置时，着重考虑以下几个问题：
（1）稳定性好，设备重量小，便于施工。
（2）震板的噪声小，与地面耦合良好。
（3）震板重量与摆锤重量匹配，以达到最大勘探深度。
根据试验确定野外最佳的施工参数，主要包括震板型号、摆锤重量等。本区最终采用了（110×90×30）cm、重80kg、 13齿齿形的震板，摆锤重量为40kg。
3.横波地震应用效果
图1中横波反射波清晰，信噪比较高，可以反映地层采空、沉降等问题。
3.1 分辨率
根据速度分析：本区的纵波速度一般为横波速度的8倍，纵波主频为横波的1/3，经换算，可得出横波的分辨率比纵波高两倍多。
3.2 时间剖面分析
通过分析剖面，在图1中红色U型槽范围内，反射波出现频率降低、振幅减小、波形发生畸变和紊乱等特征，而横波在正常均匀地层中传播相位特征保持相对稳定，分析认为黄色线条指的是煤层，红色U型槽是小窑采煤后的煤层采空区的反映。由此，针对剖面上对煤层和采空区的反映，进行了钻孔验证。
3.3 验证情况
针对反射层位稳定区，给孔6-1加以验证；针对反射波异常区，给6-2、6-3、6-4三个钻孔进行验证，结果6-1见煤层，6-2、6-3、6-4这三个钻孔均见到了不同形式采空区，证明了在本区应用横波地震找采空区的可行性。
地震勘探的应用范文6
[关键字] 震源 工程勘查 激发与接收 活断层
[中图分类号] P65 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-2-140-1
0引言
浅层横波速度约为纵波速度的1/5～3/5[1] [2] [4]，浅层横波的低速度、短波长等优点使其具有较高的分辨率，这一点对于浅层地质勘察具有重要意义，国内外研究表明，应用浅层横波地震勘探方法可以查明浅层断裂的位置，划分剖面上的不同工程地质分区，确定第四系上部松散层的地质结构，为城市防震规划、地震安全性评价、建筑工程选址、地基处理等提供可靠的地质依据，与钻探配合更是进行浅层地质勘察和其它工程地质勘查的有效方法。
地震是一种破坏性大、危害严重的突发性自然灾害。通过对大量地震灾害的调查，结果表明：活断层不仅是产生地震的根源，而且地震时沿断层线的破坏也是最严重的。如果能够查明一个城市内的隐伏活动断层的位置和性质，对指导一个城市的防震减灾工作和城市发展规划将具有十分重要的意义。沈阳市是辽宁省的政治、经济、文化中心，同时也是我国的重工业基地。随着我国经济的高速发展，沈阳市的城市建设将进入一个快速发展的新阶段，为了提高沈阳市防御地震灾害的能力，保障社会稳定和人民生命财产的安全，中国地震局把沈阳市列为全国首批20个需要进行地震活断层探测的城市之一。因此，我们采用横波地震勘探方法勘查沈阳地区活断层的发育情况，并取得了很大的成果。
1横波的激发方法
研究地层中剪切振动的激发问题，是浅层横波地震勘探的重点内容。在实际应用中，激发介质往往是非均匀的，由于某种激发而产生的应力分布常常具有复杂的形态，这种情况会导致在介质中激发的振动出现不同类型的纵波、横波和转换波的干涉。经过大量试验，我们设计制作了水平定向力型震源。
1.1 震源的制作[5]
设计思想：a.震源激发能量要大，保证在0—100m范围内激发出SH波；b.与地面紧密接触，激发时尽量减小横向位移；c.震源结构严谨，产生自身噪音要小；d.简单、轻便、易于野外施工。
依此我们设计制作了爬钉型水平横波震源系统：6排钉，钉长3—15 cm（根据不同地表调整），长宽1.2×0.5m，自重250kg。经过试验，基本达到了设计要求。
1.2 浅层横波地震勘探的野外方法
本次勘探的工作区位于沈阳市区及周边地区，但市区内环境噪声太大，在生产中很难排除。在郊区施工时环境噪声相对小些。为了压制干扰，提高地震资料的信噪比，就需要采用抗干扰能力强的地震工作方法和技术—浅层地震横波勘探技术[6]，尽管横波勘探具有一定的抗干扰能力，但较强的环境噪声还是会降低记录的信噪比，所以还是尽量避开车流高峰时施工。
本次地震勘探的地震测线大部分是沿着市区或城乡结合部的街道布设的，都是硬化的水泥或柏油路面，这为地震波的激发和接收带来困难。为了解决这一问题，我们采用了增加捶击次数，并采用一种特制的能量耦合板，使激发能量尽量下传。当遇到水泥路或柏油路检波器不能安置时，把检波器的尾椎去掉，将其固定在一个特制的金属板上，再放置在路面上，实践证明效果比较理想。
在试验工作的基础上，确定本次勘探的基本施工因素：
采用仪器：DS-6轻便式数字地震仪
开动道数：24-48道 覆盖次数：6-12次
激发点距：4m 敲击次数：3-5次
检波点距：2m 记录长度：2s
偏移距： 2m 采样间隔：1ms
激发方向：端点、中点 前放增益：24db
2应用研究
野外采集的数据经数据处理后形成水平叠加时间剖面，经过分析、对比和解释[3]后进行时—深转换得到各测线深度剖面图，并根据各线深度剖面图绘制构造平面图。
通过分析确定各组反射波的地质意义分别为：TQ 1为来自于第四系地层内部粗、细沉积物介面的反射（粉砂与砂砾或砾石层的分界面）；TQ为来自第四系底界的反射。
经数据处理后的时间剖面信噪比较高，反射波连续性较好，反射波特征明显。在240CDP和305CDP处各有一断点，分别为F4、F6，该断点将第四系底界错断。
L4线布设钻孔四个，分别为Y1、Y2、Y7、Y8号钻孔，第四系底界面的标高分别为Y1（-3.10m）、Y7（-28.63m）、Y8（-15.00m）钻探验证结果与物探解释成果基本吻合，Y2号孔见13m左右的破碎物（见图2-1）。通过对时间剖面的对比解释及钻孔验证，认为F6号断层确实存在。
3 结论
通过横波地震勘探技术在沈阳市活断层（F6）勘查中的应用研究，得出如下结论：
（1）横波地震勘探方法是一项有前途、应用范围广的技术，由于受激发接收等因素的影响，目前只在浅层勘查领域应用较广泛，如何应用到中深层领域，有待于进一步研究。
（2）横波勘探的关键问题是震源问题，如何制造出适合野外工作特点的低噪声、大能量、易于操作、经济实用的横波震源是推广横波地震勘探技术的关键。
（3）在野外采集时注意①利用横波偏振特性进行反向激发相减，可以提高浅层横波资料的信噪比。②通过试验来确定最佳激发面积。③通过试验来确定最佳震源重量。
（4）表层为高速介质的情况下，面波的干扰很小；表层为低速介质时，面波的干扰很严重。因此，在野外施工时需要采取一些技术措施，来提高表层介质的传播速度。
（5）采取增加捶击次数及制做能量耦合板，来增加横波的激发能量。
参考文献
[1] 周绪文.反射波地震勘探方法[M].北京：石油工业出版社，1989
[2] 郑兆兴.用浅层横波技术研究工程地震结构及构造[R].江苏南京：江
[3] 胡中平.纵横波对比方法和应用[J].北京：石油物探译丛1990，14（5）：20～25
[4] 陆基孟.地震勘探原理[M].北京：中国石油大学出版社，2006
