组建全国首支沙漠地震队 攻克复杂地区可控震源勘探技术难题

组建全国首支沙漠地震队 攻克复杂地区可控震源勘探技术难题

早在上世纪90年代初,甘肃煤田地质局综合普查队就组建了全国煤田地质系统第一支沙漠地震队,在沙漠、戈壁等条件复杂地区采用可控震源进行勘探成效显著,先后为宁夏灵武灵新、羊场湾、鸳鸯湖、梅花井等大型矿井提供了高分辨率二维、三维勘探资料。

沙漠、戈壁地区地震激发岩性差、潜水面较深,炸药激发能量散失严重、次生干扰强,获取的地震资料不是很理想,该院经过对表浅层和深层地震地质条件综合分析,从地震波的激发方式入手,对沙漠、戈壁地区地震波的激发问题进行专题研究,采用可控震源技术,取得了较好的效果。

在2012年张掖市平山湖北井田三维地震勘探项目前期试验工作中,该院针对沙漠地形工区,采用可控震源技术,并总结出了一套适合于沙漠、戈壁地区复杂条件下地震数据的采集方法,取得了较好的地震地质效果。在随后的内蒙古阿拉善右旗老山头煤炭普查地震勘探项目中,可控震源技术得到了较好应用,创造了明显的经济效益和社会效益。在今年内蒙古阿拉善右旗保家井煤炭普查地震勘探项目中,施工地区地形平坦,施工条件较好。项目部认真分析了勘探区地震地质条件,充分借鉴2012年临近该区老山头地震勘探的施工经验,决定放弃炸药激发而再次采用可控震源技术,避免了炸药震源激发对草原造成人为破坏,有效降低青赔费用,并减少办理炸药雷管手续的不利因素,以有效控制勘探成本。

与以往的炸药震源相比,可控震源具有施工效率高、成本低、激发信号频率和振幅可以控制等优点,该队针对不同的地表地质条件,选择有利的激发方式和参数,取得了较好的勘探效果。可控震源勘探克服了炸药震源的不足,可作为炸药震源的有力补充,在地表条件允许下,已成为地震勘探激发方式的主要手段之一。

这一技术手段有其独特的优点,一是可控震源产生的地震信号是已知的,频率成分可控,可以根据工区具体浅层及深层地震地质条件选择合适的激发频宽,有效提高资料信噪比;二是可控震源具有震动连续性,采用连续扫描信号,增强了波的穿透能力,有效提高反射波能量,对环境的影响比炸药爆炸小很多;三是在激发过程中使用多台震源组合激发是加强向地下发射扫描信号能量的重要手段,组合激发方式和向下垂直叠加出力可以避免单台震源出力太大,能量过多消耗在地表破碎带,增强对地表干扰波压制效果。

内蒙古阿拉善右旗保家井煤炭普查项目在戈壁、草原地区的施工面临许多不利因素的影响,项目部全体成员齐心协力,克服了沙丘、盐碱地、刺林等对震源车辆不利等施工因素,用时仅14天就全面完成了野外数据采集的工作任务。经现场验收,采集质量达到规范要求,获得了质量较高的原始资料,通过对采集数据的处理,获得了信噪比和分辨率以及保真度均较高的二维时间剖面,时间剖面地质构造现象反应清楚,充分显现出可控震源技术在戈壁、沙漠等地区的特点和优势,和该院在地震勘探技术方法应用能力和综合实力。在煤炭十年发展黄金期的2012年,共承担实施物探项目28个,采区三维地震控制面积达114平方公里,施工物探物理点125153个,创产值达2亿元以上。

用三维地震技术实施的爆破