一种城区含煤构造地球物理预测方法与装置制造方法及图纸

本申请提出一种城区含煤构造地球物理预测方法与装置，包括：在含煤城区内采用重力勘探方法进行勘探，获得含煤构造基底灰岩上界面的埋深及起伏特征；在含煤城区外采用电磁测深方法进行探测，获得电磁视电阻率断面图；利用含煤构造与围岩的电性差异，在所述视电阻率断面图上对含煤城区基底灰岩的产状特征和基底灰岩的含煤构造特征进行估计；在含煤城区外采用地震勘探方法进行测量，形成地震剖面，利用含煤构造与围岩的弹性波差异，在所述地震剖面上对含煤城区的煤系地层、煤系地层基底灰岩的产状特征和煤系地层基底灰岩的含煤构造特征估计；分析获得的三种方法获得的含煤构造的地质信息，获得含煤城区的含煤结构体的地质信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤田水文地质与地球物理领域，具体涉及一种城区含煤构造地球物理预测方法与装置。
技术介绍
我国很多城市地下分布着煤炭资源古煤矿采空区、等地下目标体，准确定位难度较大。地球物理方法是一种普遍采用的方法，但是由于城区大多电磁干扰大，人口密集、建设物较多，对于地球物理方法测试受到了很多方面的限制，选择合适的地球物理方法及其组合，进行有效探测，实现对城区地下含煤构造十分必要。
技术实现思路
本专利技术提供一种城区含煤构造地球物理预测方法与装置，对电磁干扰大，人口密集、建设物较多的城区含煤构造进行有效探测。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种城区含煤构造地球物理预测方法，包括：在含煤城区内采用重力勘探方法进行勘探，获得含煤构造基底灰岩上界面的埋深及起伏特征；在含煤城区外采用电磁测深方法进行探测，获得电磁视电阻率断面图；利用含煤构造与围岩的电性差异，在所述视电阻率断面图上对含煤城区基底灰岩的产状特征和基底灰岩的含煤构造特征进行估计；在含煤城区外采用地震勘探方法进行测量，形成地震剖面，利用含煤构造与围岩的弹性波差异，在所述地震剖面上对含煤城区的煤系地层、煤系地层基底灰岩的产状特征和煤系地层基底灰岩的含煤构造特征估计；分析获得的三种方法获得的含煤构造的地质信息，获得含煤城区的含煤结构体的地质信息。优选地，获得含煤构造基底灰岩上界面的埋深及起伏特征之后还包括：根据所述含煤构造基底灰岩上界面的埋深及起伏特征推断含煤构造基底灰岩的断层结构；或者，在所述视电阻率断面图上对含煤城区基底灰岩的产状特征和基底灰岩的含煤构造特征进行估计之前还包括：获得含煤构造与围岩的电性差异的特征。优选地，在所述地震剖面上对含煤城区的煤系地层、煤系地层基底灰岩的产状特征和煤系地层基底灰岩的含煤构造特征估计之前还包括：获得含煤构造与围岩的弹性波差异特征。优选地，在含煤城区内采用重力勘探方法进行勘探，获得含煤构造基底灰岩上界面的埋深及起伏特征包括：利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表的重力加速度值的变化进行地质勘探；通过重力测量仪器找出煤系地层与煤系基底的重力异常，结合含煤城区的地质资料和物探资料，获得含煤构造基底灰岩上界面的埋深及起伏特征。优选地，在含煤城区外采用电磁测深方法进行探测，获得电磁视电阻率断面图；利用含煤构造与围岩的电性差异，在所述视电阻率断面图上对含煤城区基底灰岩的产状特征和基底灰岩的含煤构造特征进行估计包括：根据电磁感应原理获得天然或人工场源在大地中激励的电磁场分布，由观测到的电磁场值来确定地电断面；并根据观测到的电磁场值获得视电阻率值，再由测线上每一个测点的视电阻率值绘制成视电阻率等值线断面图；视电阻率断面图上的数值大小、深度信息与地下地质体的信息有关，通过钻孔资料，与剖面上的信息进行比对，得到一个量化标定；待估测量位置上的视电阻率通过钻孔位置的标定来确定地下地质体的赋存信息；通过视电阻率图实现对地下岩、矿石的标识和估计；根据预先获得的钻孔资料，获得含煤构造与围岩的电性差异，在所述视电阻率断面图上对含煤城区基底灰岩的产状特征和基底灰岩的含煤构造特征进行估计。优选地，在含煤城区外采用地震勘探方法进行测量，形成地震剖面，利用含煤构造与围岩的弹性波差异，在所述地震剖面上对含煤城区的煤系地层、煤系地层基底灰岩的产状特征和煤系地层基底灰岩的含煤构造特征估计包括：在地表激发地震波，在向地下传播时，遇有介质性质不同的岩层分界面，地震波将发生反射与折射，在地表或井中用检波器接收这种地震波；检测到的地震波信号与震源特性、检波点的位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关；通过对地震波记录进行处理和解释，推断地下岩层的性质和形态；根据各条测线采集到的地震信息，经过预处理、反褶积、静校正、共中心点叠加中的一项或者多项得到地震剖面图；地震剖面图包含波阻抗信息；根据同相轴变化和地质钻孔资料，推测地下地层的起伏状态；根据地震剖面以及该地区的地质资料和钻孔资料，获得含煤构造与围岩的弹性波差异；在所述地震剖面上对含煤城区的煤系地层、煤系地层基底灰岩的产状特征和煤系地层基底灰岩的含煤构造特征估计。优选地，分析获得的三种方法获得的含煤构造的地质信息，获得含煤城区的含煤结构体的地质信息包括：将含煤城区外围的地震和电磁解释成果向含煤城区内延拓，综合分析三种方法获得的城区含煤构造的地质信息，获得含煤城区的含煤结构体的地质信息。优选地，分析获得的三种方法获得的含煤构造的地质信息，获得含煤城区的含煤结构体的地质信息时，当含煤城区内的三种方法解释结果出现不一致时：对煤系地层的预测以地震勘探为准，对煤系地层基底灰岩的预测以重力为准；当煤层与上下围岩存在大于或者等于第一预设阈值的密度差异，利用地球物理特性，采用地震勘探方法对煤层的厚度、产状、埋藏深度其中的一项或者多项进行估计；当煤层基底是奥陶系灰岩时，利用电磁法确定城区外地下煤系地层的起伏情况和埋藏深度；当煤系地层与煤系基底的密度差异大于或者等于第二预设阈值的密度差异，采用重力勘探确定城区内地下煤层基底起伏、煤系地层构造等地质信息；优选地，根据所述含煤构造基底灰岩上界面的埋深及起伏特征推断含煤构造基底灰岩的断层结构包括：根据煤层与上下围岩的密度差异，采用地震勘探方法对煤层的厚度、产状、埋藏深度中的一项或者多项进行估计；利用电磁法确定城区外地下煤系地层的起伏情况和埋藏深度；采用重力勘探确定城区内地下煤层基底起伏、煤系地层构造中的一项或者多项地质信息；将由城区外围地震、电磁法勘探所获得的煤层及煤层基底埋藏深度、厚度信息向城内延拓。对城区内的地球物理资料进行解释，推断含煤构造基底灰岩的断层结构。本专利技术实施例还提供一种多道瞬变电磁法波场合成装置，包括：重力勘探模块，设置为在含煤城区内采用重力勘探方法进行勘探，获得含煤构造基底灰岩上界面的埋深及起伏特征；电磁探测模块，设置为在含煤城区外采用电磁测深方法进行探测，获得电磁视电阻率断面图；利用含煤构造与围岩的电性差异，在所述视电阻率断面图上对含煤城区基底灰岩的产状特征和基底灰岩的含煤构造特征进行估计；地震勘探模块，设置为在含煤城区外采用地震勘探方法进行测量，形成地震剖面，利用含煤构造与围岩的弹性波差异，在所述地震剖面上对含煤城区的煤系地层、煤系地层基底灰岩的产状特征和煤系地层基底灰岩的含煤构造特征估计；分析模块，设置为分析获得的三种方法获得的含煤构造的地质信息，获得含煤城区的含煤结构体的地质信息。本专利技术和现有技术相比，具有如下有益效果：本专利技术的方法和装置，在电磁干扰大，人口密集、建设物较多的情况下，能够对城区地下含煤构造分步骤进行有效探测，多种探测成果互相补充，实现对城区地下含煤构造有效探测。附图说明图1是本专利技术实施例的城区含煤构造地球物理预测方法方法的流程图；图2是本专利技术实施例的城区含煤构造地球物理预测方法装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例的城区内重力布置图；图4是本专利技术实施例的电磁频率测深原理示意图；图5是本专利技术实施例的城区外电磁法勘探布置图；图6是本专利技术实施例的奥顶界面推断图；图7是本专利技术实施例的联络线B3地震地质剖面图；图8是本专利技术实施例的煤层分布及底板等高线图。具体实施方式为使本专利技术的专利技术目的、技术方案和有益效果更加清楚明了，下面结合附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城区含煤构造地球物理预测方法，其特征在于，包括：在含煤城区内采用重力勘探方法进行勘探，获得含煤构造基底灰岩上界面的埋深及起伏特征；在含煤城区外采用电磁测深方法进行探测，获得电磁视电阻率断面图；利用含煤构造与围岩的电性差异，在所述视电阻率断面图上对含煤城区基底灰岩的产状特征和基底灰岩的含煤构造特征进行估计；在含煤城区外采用地震勘探方法进行测量，形成地震剖面，利用含煤构造与围岩的弹性波差异，在所述地震剖面上对含煤城区的煤系地层、煤系地层基底灰岩的产状特征和煤系地层基底灰岩的含煤构造特征估计；分析获得的三种方法获得的含煤构造的地质信息，获得含煤城区的含煤结构体的地质信息。

【技术特征摘要】
1.一种城区含煤构造地球物理预测方法，其特征在于，包括：在含煤城区内采用重力勘探方法进行勘探，获得含煤构造基底灰岩上界面的埋深及起伏特征；在含煤城区外采用电磁测深方法进行探测，获得电磁视电阻率断面图；利用含煤构造与围岩的电性差异，在所述视电阻率断面图上对含煤城区基底灰岩的产状特征和基底灰岩的含煤构造特征进行估计；在含煤城区外采用地震勘探方法进行测量，形成地震剖面，利用含煤构造与围岩的弹性波差异，在所述地震剖面上对含煤城区的煤系地层、煤系地层基底灰岩的产状特征和煤系地层基底灰岩的含煤构造特征估计；分析获得的三种方法获得的含煤构造的地质信息，获得含煤城区的含煤结构体的地质信息。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：获得含煤构造基底灰岩上界面的埋深及起伏特征之后还包括：根据所述含煤构造基底灰岩上界面的埋深及起伏特征推断含煤构造基底灰岩的断层结构；或者，在所述视电阻率断面图上对含煤城区基底灰岩的产状特征和基底灰岩的含煤构造特征进行估计之前还包括：获得含煤构造与围岩的电性差异的特征。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述地震剖面上对含煤城区的煤系地层、煤系地层基底灰岩的产状特征和煤系地层基底灰岩的含煤构造特征估计之前还包括：获得含煤构造与围岩的弹性波差异特征。4.权利要求1所述的方法，其特征在于：在含煤城区内采用重力勘探方法进行勘探，获得含煤构造基底灰岩上界面的埋深及起伏特征包括：利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表的重力加速度值的变化进行地质勘探；通过重力测量仪器找出煤系地层与煤系基底的重力异常，结合含煤城区的地质资料和物探资料，获得含煤构造基底灰岩上界面的埋深及起伏特征。5.权利要求1所述的方法，其特征在于：在含煤城区外采用电磁测深方法进行探测，获得电磁视电阻率断面图；利用含煤构造与围岩的电性差异，在所述视电阻率断面图上对含煤城区基底灰岩的产状特征和基底灰岩的含煤构造特征进行估计包括：根据电磁感应原理获得天然或人工场源在大地中激励的电磁场分布，由观测到的电磁场值来确定地电断面；并根据观测到的电磁场值获得视电阻率值，再由测线上每一个测点的视电阻率值绘制成视电阻率等值线断面图；视电阻率断面图上的数值大小、深度信息与地下地质体的信息有关，通过钻孔资料，与剖面上的信息进行比对，得到一个量化标定；待估测量位置上的视电阻率通过钻孔位置的标定来确定地下地质体的赋存信息；通过视电阻率图实现对地下岩、矿石的标识和估计；根据预先获得的钻孔资料，获得含煤构造与围岩的电性差异，在所述视电阻率断面图上对含煤城区基底灰岩的产状特征和基底灰岩的含煤构造特征进行估计。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在含煤城区外采用地震勘探方法进行测量，形成地震剖面，利用含煤构造与围岩的弹性波差异，在所述地震剖面上对含煤城区的煤系地层、煤系地层基底灰岩的产状特征和煤系地层基底灰岩的含煤构造特征估计包括：在地表激发地震波，在向地下传播时，遇有介质性质不同的岩层分界面，地震波将发生反射与折射，在地表或井中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张胤彬，薛国强，魏书宏，王润福，李莲英，
申请(专利权)人：山西省煤炭地质物探测绘院，
类型：发明
国别省市：山西;14