基于互相关的随掘地震超前探测有效信号提取方法研究

随掘地震超前探测数据中地震波组成复杂,能量较弱的反射信号难以识别,影响勘探效果。为提取有效反射信号,基于交错网格有限差分方法进行随掘地震超前探测数值模拟,分析随掘地震超前探测波场特征,并使用互相关技术对模拟数据进行处理。研究表明:随掘地震超前探测记录中反射信号能量较弱,被直达波等其他成分掩盖;互相关技术进行处理能够增强反射信号,压缩连续信号,通过奇异值分解技术分离地震波场,从而得到与子波震源类似的地震记录,提高勘探效果。     

浅析复杂地区地震勘探数据采集技术

阐述了复杂地区地震勘探的地质、地球物理特征,复杂地区不仅地表地震地质条件非常复杂,而且环境恶劣,导致激发及接收条件差、原始资料信噪比低、静校正问题突出;复杂区地下地震地质条件非常复杂,使得地震波波场无章可循,实际情况与地球物理勘探原理、技术的前提条件的基本模型假设相差甚远,致使地震资料成像困难。针对这些难点,对地震勘探的观测系统设计、地震波的激发与接收条件选择、施工技术措施等进行了讨论,通过几个地区的地震勘探数据采集实践,说明在复杂的地形地质和地震地质条件下,地震勘探同样可取得较好的地质效果。     

三维地震资料预测瓦斯富集区的应用

目前的地震勘探工作还处在构造勘探阶段,地震勘探取得的地质信息中仅解释了其中的快纵波的反射波场特征,而慢纵波的能量信息没能利用。基于双相介质理论的地震资料处理与反演技术,采用数字滤波的方法提取地震波能量信息,找到了地震波能量信息与煤层瓦斯之间的内在联系,取得能够反映瓦斯富集区的能量信息结果图,经实际应用对比效果明显。利用现有的三维地震勘探资料作进一步的反演处理为煤矿提供瓦斯富集区研究具有应用价值。     

深部煤系地质条件地震物理与数值模型研究

针对淮南煤田的地质情况、煤系地层的分布和岩性特征,研究了煤系地层地震物理模型的制作方法,并进行了测试,对地震物理模型进行数据采集与处理,得出地震物理模型的地震响应特征.利用地震数值模拟技术制作了淮南煤系地层地震数值模型,分析研究了不同充填物的孔洞地震响应变化的特征及变化规律.研究结果表明:煤田地震物理模型技术的关键是低速煤层和裂隙带的模拟制作;煤系地层地震物理模型作为指导煤田地震勘探,认识煤田地震波场特征有明显意义.地震探测可以检测孔洞,不同孔洞会引起地震波场绕射和反射特征的明显差异.由于目前国内外地震物理模实验主要还是应用于石油天然气的勘探开发上,而在煤田勘探领域尚不多见,因此本次研究成果具有一定意义.     

线性域SVD地震波场分离与去噪方法

由于不同性质的地震信号之间在传播特性、视速度和相干性上存在差异,依赖地震信号视速度信息,借助线性变换(如NMO、线性动校正等)手段,把有效信号或干扰信号校平,使之在横向上达到最佳相干性,目的是把有效信号或干扰信号转换到一种在横向上相干性更理想的处理域中,然后通过SVD,提取目标信号的奇异值重构信号,从而实现地震波场分离与去噪。     

二维地震资料处理在红沙泉煤矿勘探中的应用

对新疆奇台县红沙泉煤矿勘探区煤层的二维地震勘探资料的处理,为该矿设计和生产提供可靠的地质资料.此次二维地震勘探资料处理包括对滤波、反褶积、初至折射静校正、速度谱分析等主要处理模块,以及对处理参数进行了详细的分析和测试,确定了基本处理流程及参数.并较好地对该地区地形进行了校正,最大限度地排除各种干扰,提高资料的信噪比及分辨率,最终获得能真实反映地下各种地质信息的地震资料,资料处理解释方法先进,取得了好的地质效果.     

无缆自定位地震仪测试技术研究

我国实施以煤炭资源为主,油气资源、新能源协同发展的能源战略,对煤炭资源的需求量逐渐扩大,地震勘探作为煤炭等资源勘探的重要手段,是一个巨大的系统工程。地震信号的获得就成为了重中之重,要从复杂多样的噪声与干扰中检测到极为弱小的地震信号来探查地下的煤炭资源、油气资源,就要求用于地震勘探的地震仪器必须能够全面高保真地记录地震信号,反映到地震仪层面即为系统的性能指标。     

淮南煤系地层地震物理模型研究

针对淮南煤田的地质情况--煤系地层的分布和岩性特征,研究了煤系地层地震地质模型的制作方法与弹性测试,对地震物理模型进行数据采集与处理,得出地震物理模型的地震响应特征。研究结果表明：煤田地震物理模型技术的关键是低速煤层和裂隙带的模拟制作;煤系地层地震物理模型可以指导煤田地震勘探、认识煤田地震波场特征。     

老窑采空区的三维地震勘探技术

老窑采空区严重地威胁着大型矿井的生产与安全,探测老窑采空区是地震勘探的一项难题。以韩家湾煤矿老窑采空区三维地震勘探工作为例,阐述了工程勘察中三维地震勘探的野外资料采集、资料处理与解释技术。通过对老窑采空区和煤矿综采形成的采空区特征认识、总结,结合地震剖面和提取的地震波最大振幅属性,解释了采空区的分布范围,结果与矿方钻探资料对比,相吻合,说明三维地震勘探适用于煤矿老窑采空区的探测。     

三维地震勘探技术预测瓦斯的研究成果

就当今地震学和地球物理学理论与应用研究的前沿和难题--地下流体即双相介质理论，研究了煤田地震资料上的地震波场特征，模拟并编制了相应软件对地震资料进行了再处理，有效地解释出了瓦斯富集区，预测结果与已开采的资料数据基本吻合.     

煤田采区三维地震资料精细解释方法及应用

三维地震勘探在煤田主要解决构造问题,因各地区地质情况的复杂程度不同,虽然已经过十多年的发展,但构造解释的准确度也有不同程度的差异。随着计算机技术发展和石油物探方法的引进,煤田采区三维地震勘探资料高信噪比、高分辨率为精细解释提供了可能。本文利用小波分析技术、方差体技术、图象处理等多种方法,结合已知采区的实例,对小断层做了精细构造解释,提高了三维地震资料构造解释的精度。     

基于IABC-ICA的随掘地震去噪方法

随掘地震是利用掘进机切割岩石产生的振动作为震源来进行探测,具有安全、简便、高效等优点,但随掘地震探测所采集的地震记录中波组成分复杂,有效信号能量弱,且被掘进机工作时产生的强噪声干扰,信噪比极低,去噪难度大,需要对随掘地震记录去噪方法进行研究.通过改进人工蜂群(IABC)算法搜索策略,提高了人工蜂群算法的收敛速度和收敛精...     

矿井多波多分量地震方法与试验

多波多分量地震勘探近些年发展迅速,但其在矿井地震中的研究与应用仍不足。矿井全空间效应下波场复杂,在可激发出的体波、煤层槽波、巷道面波与声波等中的有效波与干扰波成分随成像波型选择而改变;同时来自空间多方向的地震波混叠,无方向性的成像难免会出现假象,影响矿井地震勘探的精度。为有效利用不同类型波进行成像,提出基于地震波偏振特性的矿井多波多分量地震方法。此方法利用三分量地震记录,通过时窗自适应的极化分析方法获取准确极化特征参数,避免了因时窗选取不准确而造成极化参数错误的问题;其在散射原理基础上构建的极化滤波函数包含偏振因子和方向因子,可随成像点空间位置及成像的波型的变化而实时更新;偏振因子利用信号的偏振系数可压制非线性干扰波,达到提取纵横波及勒夫型槽波等线性极化波的作用,提高矿井地震信号的信噪比;方向因子根据成像点空间位置与特定波型的振动方向的空间关系,不仅可分离振动方向不同的波(如纵波与横波),还能获取空间任一点的地震波信号,从而实现针对空间任一位置的多波偏移成像。现场试验表明:在岩巷中可分别进行纵波和横波的成像,两者相互验证,提高了探测准确度,同时其探测区域空间位置不受地震测线的约束,可实现测线范围外的地震探测,解决矿井地震勘探施工空间受限的问题;在煤巷中可分别进行槽波与体波的成像,解决槽波反射探测距离受限的难题,故在槽波勘探中建议采用三分量接收,理想情况下,采用煤层三分量和顶板三分量同时接收,形成槽波、体波六分量记录,作为槽波、体波联合勘探的基础数据。     

煤矿区矿井水水质形成与演化的多场作用机制及研究进展

煤矿开采必然产生大量矿井水,并可能引发水环境污染问题,研究并揭示矿井水的水质形成与演化机理,是煤矿区水污染防控的理论基础.矿井水的水质形成及演化过程非常复杂,受水动力场、水化学场、微生物场和温度场多场作用控制.通过矿井水水质形成的多场作用研究和文献调研,界定了煤矿区矿井水污染场地的研究范围,提出了我国矿井水水质形成的"...     

金属矿地震资料处理研究

针对金属矿地震勘探地震资料信号非常弱而噪声却非常强的地震资料的特点,以河南省栾川金属矿地震勘探项目为例,研究了有利于提高金属矿地震资料信噪比和分辨率的地震数据处理技术和流程,利用不同处理系统的优势模块反复试验,确定最终处理参数,优选一套从折射波静校正—室内初至波剩余静校正—反射波剩余静校正的综合静校正技术解决静校正问题,运用多域联合去噪的方法压制噪音,应用球面扩散补偿技术从纵向上对能量进行补偿,联合使用地表一致性振幅补偿技术对炮点、检波点振幅进行补偿使横向能量均衡。运用叠前时间偏移使反射波、绕射波等都能够准确归位。这些处理方法在栾川金属矿地震勘探资料处理中取得了不错的效果。     

矿井槽波地震数据极化特征分析

矿井槽波地震采集数据中,包含有多种类型地震波,这些波常常叠合在一起,使得槽波信号提取困难。根据槽波质点振动极化特征差异,提出基于S变换的自适应协方差矩阵槽波极化分析方法,构建时频域自适应协方差矩阵,依据矩阵特征值和特征向量计算椭圆率和方位角极化参数,通过极化参数分析信号振动轨迹特征,设置极化滤波器,对槽波水平双分量信号进行波场分离。通过理论合成信号测试,利用信号在时频域振动极化特征可以分离在时间域和频率域叠合的信号;实际槽波数据极化分析发现,线性极化的勒夫型槽波和椭圆极化的瑞利型槽波基本复合在一起,通过时频域极化滤波可以有效分离。     

陕北煤田地震数据处理技术初探

在陕北煤田地震勘探中,由于地表沟梁纵横、表层黄土厚度纵横向变化大,激发与接收条件的一致性较差,致使地震波场的高频成分吸收衰减严重,振幅和频率横向变化较大,总体波场的信噪比和分辨率不高。因此,在全频带且相对较高信噪比采集数据的基础上,应用合理有效的非一致性处理、静校正处理、展宽频带处理及去噪处理等技术,可提高煤田地震勘探成果的精度和可靠性,为煤系地层的正确对比追踪及煤层厚度的定量描述奠定基础。     

采煤机震源有效信号提取及初步应用

基于采煤机震源的随采地震能实现工作面的实时探测,但采煤机震源有效信号的提取方法还需要做全面研究。笔者利用互相关干涉作为主要数据处理方法,对比研究了采煤机位于不同位置时,不同频带内的波场特征;还对比了参考信号检波器位于不同位置时的影响;初步对一个已知煤层尖灭进行了随采地震探测。研究发现：利用互相关干涉技术能够将采煤机的连续震动稳定地转化为脉冲炮集,且信号在1～500 Hz频带和700 m传播距离内都有较高的信噪比,其中槽波和巷道面波是主要的震相,而参考信号的选择对干涉结果有一定的影响。研究认为,利用互相关干涉方法能够提取采煤机的有效信息,能量和频带宽度都符合随采地震的要求。     

地震勘探技术在煤炭勘探中的应用

煤炭为河南省的经济发展提供了重要能源,随着勘探区块的逐渐减少及勘探难度的不断增加,对地震勘探技术提出了更高的要求。地震勘探技术在工作区的运用表明,高信噪比的原始数据、准确的处理流程以及资料的精细解释是获得丰富地质成果的基础。区内通过地震勘探工作,初步查明了新生界的埋藏厚度及二₁煤层底板变化趋势,并首次对区内一₁煤层的隐伏露头位置进行了确定,为以后该区基岩地质图的修编提供了丰富资料。     

庐枞矿集区地震资料干扰波分析与压制研究

庐枞矿集区地表条件及地质构造非常复杂,导致地震资料波场关系复杂,有效反射信号弱,干扰波种类多及特征在时间与空间方向上差异大。通过对干扰波特征及压制技术的分析研究,确定了适合矿集区复杂地表条件下的干扰波压制方法和流程。庐枞矿集区地震资料处理的实际应用显示,使用该方法压制干扰波效果明显,提高了资料的信噪比。