巷道顶板二维地震勘探方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种巷道顶板二维地震勘探方法及系统，包括：地震波数据采集；震源发出地震波信号，多次覆盖观测系统接收地震波信号；地震波数据处理；获取巷道顶板15-50米内有效的二维地震剖面；地质构造分析解释；分析解释巷道顶板上部煤层赋存及地质构造情况；地震数据采集包括：在巷道顶板和侧帮布置多次覆盖观测系统；获取多次覆盖观测系统地震数据；地震数据处理包括：多次覆盖观测系统接收地震波信号，实施巷道校正处理、数据预处理、偏移叠加处理和时频分析处理，获得有效的巷道顶板岩煤层地震剖面及频谱剖面。本发明专利技术提供的巷道顶板二维地震勘探方法能够提高对小构造的判断能力，为煤矿开采工作提供准确可靠的地质资料，提高开采作业的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地球物理勘探技术，尤其是涉及一种巷道顶板二维地震勘探方法。另夕卜，本专利技术还涉及一种应用于上述方法中的巷道顶板二维地震勘探系统。
技术介绍
目前，在煤层的开采过程中，尤其是突出煤层的开采过程中，工作面通常采取“一面四巷”布置，也就是一个工作面，四个巷道，在工作面的上顺槽(回风巷)和下顺槽(运输巷)施工之前，先期在工作面的上部垂高20米左右的位置施工顶板高抽巷，在工作面的下 部垂高20米左右的位置施工底板底抽巷，顶板高抽巷和底板底抽巷用于对工作面空间瓦斯气体进行抽放，保证煤矿开采工作安全进行。随着煤矿开采深度不断增大，开采地质条件变得越来越复杂，各种勘探地质资料相对较少，因此对煤层开采过程的预报能力降低，由于缺少科学的勘测数据为生产作业服务，因而容易造成煤矿开采作业事故。现有的二维地震勘探方法为地表二维地震勘探方法，具体方法是，通过人工在地表激发地震波，地震波在岩层和煤层中传播时发生反射，然后在地表采集地震波数据，获取探测空间的二维地震剖面，通过对二维地震剖面的分析解释得到目的层位特征及其它地质条件。但是，由于地震波在地下介质中传播时，部分地震波的能量被吸收和散失，突出表现在地震波的高频成分随着传播距离的增加而衰减，因此，采用地表二维地震勘探方法采集的地震波数据，数据量较少且地震波传播条件非常复杂，最终获取的数据对小构造判断能力低，不能有效地指导煤层开采作业。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种巷道顶板二维地震勘探方法及系统，用以解决现有技术中的缺陷，利用巷道空间条件，能够提高对小构造的判断能力，为煤矿开采工作提供有效可靠的地质资料数据，降低开采过程中的潜在危险，提高了开采作业的安全性。本专利技术提供的巷道顶板二维地震勘探方法，包括地震波数据采集；震源发出地震波信号，多次覆盖观测系统接收地震波信号；地震波数据处理；获取巷道顶板15-50米内有效的二维地震剖面；地质构造分析解释；分析解释巷道顶板上部煤层赋存及地质构造情况；所述地震数据采集包括在巷道顶板和侧帮布置多次覆盖观测系统；获取多次覆盖观测系统地震数据；所述地震数据处理包括所述多次覆盖观测系统接收地震波信号，实施巷道校正处理、数据预处理、偏移叠加处理和时频分析处理，获得有效的巷道顶板岩煤层地震剖面及频谱剂面。本专利技术还提供的巷道顶板二维地震勘探系统，包括震源装置、检波器和地震记录装置，所述检波器输出端与所述地震记录装置的输入端连接，所述震源装置与所述地震记录装置的输入端连接。本专利技术提供的巷道顶板二维地震勘探方法及系统，通过在巷道内顶板岩层中实施地震波数据采集、地震波数据处理以及对地质构造的分析解释。由于在巷道内采用上述二维地震勘探方法是浅层地震勘探方法，能够获得较高频率的地震波，获得的地质分析解释资料更加有效可靠，能够提高对小构造的判断能力，为煤矿开采工作提供准确可靠的地质资料数据，降低开采过程中的潜在危险，提高了开采作业的安全性。附图说明图I本专利技术第一实施例提供的顶板二维地震勘探方法 的流程图；图2为本专利技术第二实施例提供的巷道顶板二维地震勘探系统的示意图；图3为本专利技术第三实施例提供的震源装置的结构示意图；图4为本专利技术第四实施例提供的检波器的结构示意图；图5为本专利技术第五实施例提供的检波器的结构示意图。附图标记I-震源装置 11-锤头 12-锤体13-锤杆2-检波器 21-尖锥头22-托架23-导杆 3_地震记录装置具体实施例方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种巷道顶板二维地震勘探方法，包括地震波数据采集；震源发出地震波信号，多次覆盖观测系统接收地震波信号；地震波数据处理；获取巷道顶板15-50米内有效的二维地震剖面；地质构造分析解释；分析解释巷道顶板上部煤层赋存及地质构造情况；所述地震数据采集包括在巷道顶板和侧帮布置多次覆盖观测系统，获取多次覆盖系统地震数据；所述地震数据处理包括所述多次覆盖观测系统接收地震波信号，实施巷道校正处理、数据预处理、偏移叠加处理和时频分析处理，获得有效的巷道顶板岩煤层地震剖面及频谱剂面。本专利技术还提供一种巷道顶板二维地震勘探系统，包括震源装置、检波器和地震记录装置，所述检波器输出端与所述地震记录装置的输入端连接，所述震源装置与所述地震记录装置的输入端连接。本专利技术提供的巷道顶板二维地震勘探方法及系统，能够获得较高频率的地震波，获得的地质分析解释资料更加有效可靠，能够提高对小构造的判断能力，为煤矿开采工作提供准确可靠的地质资料数据，降低开采过程中的潜在危险，提高了开采作业的安全性。下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。参考图1，图I本专利技术第一实施例提供的顶板二维地震勘探方法的流程图。在本专利技术的第一实施例中，巷道顶板二维地震勘探方法包括步骤A :地震波数据采集；震源发出地震波信号，多次覆盖观测系统接收地震波信号。具体的，地震数据采集包括在巷道顶板和侧帮布置多次覆盖观测系统，获取多次覆盖观测系统数据。其中，布置多测线观测系统具体为选择巷道顶帮和两侧帮布置4-8个检波器，接收地震波信号，检波器的布置间距为1-2米，震源与检波器的布置间距为5-20米。步骤B :地震波数据处理；获取巷道顶板15-50米内有效的二维地震剖面。具体的，地震数据处理包括多次覆盖观测接收地震波信号，实施巷道校正处理、数据预处理、偏移叠加处理和时频分析处理，获得有效的巷道顶板岩煤层地震剖面及频谱 剖面。其中，巷道校正处理具体为根据巷道的高度差，逐道校正直达地震波到达时，获得后续煤岩层反射波组相位的连续变化。其中，偏移叠加处理具体为通过巷道顶板岩层钻孔岩芯及孔中波速测井曲线进行地震记录拟合，标定巷道顶板的上部煤层反射波时间，获得叠加时间剖面。步骤C :地质构造分析解释；分析解释巷道顶板上部煤层赋存及地质构造情况；地质构造分析解释包括煤层结构、构造特征分析解释和煤层距离分析解释。具体的，煤层结构特征分析解释为选择综合波组连续性及特征变化反应煤层结构特征。煤层距离分析具体为结合探测岩层岩性及巷道顶板钻孔波速测井资料选定综合地震波速度，根据地震时间剖面计算煤层距离。进一步的，地震波速度为2. 0-4. 5m/ms。本专利技术第一实施例提供的巷道顶板二维地震勘探方法，通过在巷道顶板和侧帮布置多测线观测系统，获取多次覆盖观测系统数据；多次覆盖观测系统数据实施巷道校正处理、数据预处理、偏移叠加处理和时频分析处理，获得有效的巷道地震剖面及频谱剖面；并且通过选择综合波组特征反应煤层结构构造特征，结合探测岩层岩性及巷道顶板钻孔波速测井资料选定综合地震波速。由于采用上述方法在巷道内实施浅层二维地震勘探，能够获得较高频率的地震波，获得的地质分析解释资料更加有效可靠，能够提高对小构造的判断能力，获得有效可靠的地质分析解释资料，因而能够为煤矿开采工作提供准确可靠的地质资料数据，降低开采过程中的潜在危险，提高了开采作业的安全性。参考图2，图2为本专利技术第二实施例提供的巷道顶板二维地震勘探系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种巷道顶板二维地震勘探方法，其特征在于，包括：地震波数据采集；震源发出地震波信号，多次覆盖观测系统接收地震波信号；地震波数据处理；获取巷道顶板15？50米内有效的二维地震剖面；地质构造分析解释；分析解释巷道顶板上部煤层赋存及地质构造情况；所述地震数据采集包括：在巷道顶板和侧帮布置多次覆盖观测系统；获取多次覆盖观测系统地震数据；所述地震数据处理包括：所述多次覆盖观测系统接收地震波信号，实施巷道校正处理、数据预处理、偏移叠加处理和时频分析处理，获得有效的巷道顶板岩煤层地震剖面及频谱剖面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋法文，徐翀，张平松，黄晖，吴荣新，吴桁，郭立全，韩必武，周言安，刘亮，程世东，
申请(专利权)人：淮南矿业集团有限责任公司，安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：