基于陷落柱模型三维正演模拟的观测系统研究

发布时间：2017-10-07 12:15

  本文关键词：基于陷落柱模型三维正演模拟的观测系统研究

  更多相关文章： 三维地震勘探 观测系统 陷落柱 分辨率 正演模拟 射线追踪

【摘要】：陷落柱是一种广泛发育在华北晚古生代含煤地层中的特殊灾害性地质体,其存在不仅会破坏煤层的连续性,给煤矿采掘工作带来巨大困难,而且柱体本身可能会成为良好的导水通道或瓦斯富集场所,存在冒顶、突水及瓦斯突出等事故隐患,严重阻碍高产、高效、安全的现代化矿井建设。目前,三维地震勘探方法凭借其施工灵活、信息丰富等方面的优势,在煤矿勘探工作中应用广泛,被认为是探测陷落柱最有效的手段。但是,实际勘探工作中陷落柱勘探精度却并不尽如人意,而三维地震观测系统设计的好坏与探测精度的高低有着密切的联系。因此,为了提高实际工作中煤田陷落柱的探测精度,对地震观测系统及采集参数进行优化设计意义重大。本文先对华北型煤田陷落柱的地质及地球物理特征进行了总结归纳,对陷落柱形成原因及分布规律进行了较为细致的研究,并针对地震偏移时间剖面及属性切片上陷落柱的识别特征进行了总结。然后对煤田系统中三维地震观测系统的设计准则及优化方法进行了研究。最后,建立典型煤田陷落柱三维地震地质模型,设计多种类型观测系统进行面元分析、照明度分析及采集脚印分析等。然后,通过常规线束状观测系统采集参数进行论证,并采用射线追踪算法对所建模型进行正演模拟,通过模拟得到的偏移剖面、属性切片等对比分析,最终得到最有利于提高陷落柱地震探测精度的三维地震观测系统及采集参数优化设计准则。本文通过对煤田陷落柱三维地震地质模型进行射线追踪正演模拟,横向对比分析了观测系统类型及采集参数对陷落柱探测精度的影响,得到结论:常规线束状正交观测系统、砖墙式观测系统、斜交式观测系统及锯齿型观测系统在煤田陷落探测精度方面差别不大,常规线束状正交观测系统在煤层深度上的唯一炮检距覆盖次数相对其他类型观测系统覆盖次数较高。在煤田陷落柱实际地震勘探工作中应使用线束状正交观测系统,采集参数论证结果表明在针对煤田陷落柱探测时尽量选用较小道间距、较小炮排距、较小纵向最大炮检距、较小线距、较小炮点距、较小横向滚动距、较多接收线数及较多炮数(6小2多)。
【关键词】：三维地震勘探 观测系统 陷落柱 分辨率 正演模拟 射线追踪
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD163.1;P631.4
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究目的及意义9-10
• 1.2 研究现状10-14
• 1.2.1 煤田陷落柱地质研究现状10-11
• 1.2.2 煤田陷落柱地震勘探研究现状11-13
• 1.2.3 三维地震观测系统研究现状13-14
• 1.3 主要研究内容及预期成果14-17
• 1.3.1 主要研究内容14-15
• 1.3.2 技术路线15-16
• 1.3.3 论文预期成果16-17
• 第二章 煤田陷落柱地质及地球物理特征17-27
• 2.1 煤田陷落柱地质特征17-21
• 2.1.1 陷落柱的概念及成因17-18
• 2.1.2 陷落柱的演化过程18-19
• 2.1.3 陷落柱的分布规律19
• 2.1.4 陷落柱的发育特征19-21
• 2.2 煤田陷落柱地球物理特征21-24
• 2.3 本章小结24-27
• 第三章 三维地震观测系统设计27-39
• 3.1 三维地震观测系统概述27-28
• 3.2 三维观测系统类型及特征28-30
• 3.3 三维观测系统参数选择30-33
• 3.3.1 采样距离选择30-32
• 3.3.2 检波线距的选择32
• 3.3.3 最大炮检距选择32-33
• 3.3.4 最小炮检距选择33
• 3.4 三维地震评价33-37
• 3.4.1 分辨率33-34
• 3.4.2 三维观测系统面元属性分析34-35
• 3.4.3 照明度分析35-36
• 3.4.4 三维地震正演模拟方法36-37
• 3.5 本章小结37-39
• 第四章 基于陷落柱模型的三维观测系统设计39-75
• 4.1 地震地质模型39-40
• 4.2 二维及三维地震正演模拟对比40-41
• 4.3 三维观测系统设计及正演分析41-71
• 4.3.1 观测系统类型对比分析42-52
• 4.3.2 纵向观测系统参数选择52-60
• 4.3.3 横向观测系统参数选择60-71
• 4.4 基于陷落柱模型的三维观测系统优化71-73
• 4.5 本章小结73-75
• 第五章 结论和建议75-79
• 5.1 结论75-76
• 5.2 问题及建议76-79
• 参考文献79-83
• 致谢83-85
• 攻读硕士期间发表的论文85

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6 周焕然;关于使用共深点交错耦合观测系统的建议[J];石油物探;1984年02期

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8 P.J.R.Shaw;高良诚;;九十年代低成本的观测系统[J];气象科技;1984年01期

9 甘其刚,刘德威;利用模型技术研究观测系统[J];石油物探;1991年04期

10 张新基,张炜;地下水逸出氡和溶解氡观测系统的合理设计[J];地震;1993年04期

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3 ;前言[A];农业生态与卫星遥感应用技术学术交流会论文摘要集[C];2006年

4 王秀东;王怀洪;陈清静;;三维特殊观测系统的设计及应用[A];煤矿物探学术论文集（2007）[C];2007年

5 王秀东;王怀洪;陈清静;;三维特殊观测系统的设计及应用[A];煤炭工业技术委员会地质分会/中国煤炭学会矿井地质专业委员会2001年学术年会论文集[C];2001年

6 滕吉文;赖明惠;伍明储;金东敏;樊叙邦;苏泽民;王力生;佘仁富;;研究我国地壳-上地幔结构和速度分布的爆炸地震观测系统和野外工作方法[A];中国科学院地球物理研究所论文摘要集（1984）[C];1989年

7 靳洪晓;赵永贵;王超凡;宋富喜;陈燕民;;地震弧形观测系统在溶洞探测中的应用[A];1997年中国地球物理学会第十三届学术年会论文集[C];1997年

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9 李刚;程建远;王玉娇;唐汉平;李贵娟;;块状三维地震观测系统的设计及应用[A];中国煤炭学会矿井地质专业委员会、中国煤炭工业劳动保护科学技术学会水害防治专业委员会2005年学术交流会论文集[C];2005年

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本文编号：987796