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[摘 要]山区煤田的地震勘探工作由于其所处环境较为复杂、施工过程中存在许多阻碍，导致地震勘探工作效率十分不理想。本文通过对地理信息系统在二维勘探中的应用及高密度三维地震勘探手法进行分析，对山区煤田地震勘探技术进行了充分总结。
[关键词]山区煤田；二维地震勘探；三维地震勘探
中图分类号：P631.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）21-0023-01
前言：地理信息系统和高密度三维地震勘探这两种技术在山区煤田地震勘探中的应用使这一工程更加趋向数字化，降低人力资源的消耗的同时有效提高了勘探结果的科学性、真实性，是山区煤田地震勘探中必不可少的先进技术。
1.山区煤田常见地震勘探手法
在地形复杂的山区进行地震勘探工作时，由于这些位置往往交通较为落后，而且少有人烟，因此在工作人员进行野外作业时常出现工作效率低、结果不理想等情况。而地理信息系统的加入，有效的改善了这一情况，将卫星得到的高分辨率遥感图像与前期设计图纸相结合，很容易的得出所需要的大部分资料。这一技术的应用有效的提高了地震勘探工作效率、降低了人力資源的消耗。
高密度三维地震勘探手法作为一种新兴技术，与传统的常规技术相比较，它能够获得分辨率更高、降噪比更高的勘探数据，对于一些较小的地质勘探目标如小断层等的勘探，这一技术能够得到更加清晰准确的结果。通过高密度三维地震勘探手法的应用，煤田地震勘探的安全性和勘探效率都有明显提高。
2.山区二维地震勘探中地理信息系统的应用
2.1 高分辨率地理信息系统在山区煤田二维地震勘探中的优势
高分辨率的地理信息系统的优势发挥在探取指定位置或区域的地质信息时。当需要对一些城镇村落或、交通公路进行检测或者研究某一区域的地质地貌、岩石性质等地质情况时，可以避免现场工作，直接通过卫星遥感系统进行勘探，不但大大减少了这一工作所需要的人力物力，还很大程度上缩短了工作时间，提高工作效率的同时也提高了工作质量。随着我国科技的飞速发展，卫星遥感系统的应用更加广泛，其经济价格也有明显下降，因此，地理信息系统和遥感影像技术将在山区煤田地震勘探中有更多应用。
2.2 指导地震勘探野外施工
在进行地震勘探施工设计过程中，依照卫星遥感技术所得到的相关信息，可以最大程度上激发点和接收点的分布均匀，使所得到的记录信息与实际地震情况存在最大符合性，并且能够降低野外操作时的不确定性。除此之外，通过这一技术还可以科学合理的选择试验点位置，避免了人工寻找试验点，降低了工作难度，也提高了施工科学性。
在施工过程中，卫星遥感技术所提供的施工区域地质信息如地貌情况、岩石性质、地表含水情况等一系列信息，可以为施工过程提供很大便利。施工人员可以依据不同位置的不同地质情况选择最适宜的施工操作，如山地钻成孔或风钻成孔等，并科学分配钻机；依照公路交通信息，尽可能的协调机械运输方式，提高施工效率。
2.3 遥感影像的地震施工设计
应用高分辨率地理信息系统，可以将遥感系统所得的影像资料与地震勘探施工设计图相结合，从而更加清晰、准确的得到二维地震测线的相应资料。这一操作主要过程如下：将已有的地震施工设计图纸转变为CAD格式，通过对其进行一比一千的比例转换并放置至原始坐标进行显示，另外，对设计图纸的边界进行粗略估计，读取其最大、最小坐标的近似值，并将这一坐标转换成经纬度进行显示；利用相应地理信息系统的软件，将上一步骤中转换为经纬度的坐标信息范围内的相应卫星遥感所得的图片下载至本地，并将其输出为tif格式；使用Global Mapper将前两个步骤所得的图片进行合并，并将其保存至需要的格式。
2.4 监控野外施工质量
在野外的施工操作结束后，将实际施工过程中的激发点、接收点的位置信息上传至GIS软件中，将这一结果与卫星传达的遥感影像结合，通过这一操作可以对比实际施工过程中的激发点和接收点的分布情况和实现设计的分布情况，从而得出其符合率。除此之外，还可以通过对激发点、接收点的各项数据进行分析，得出影响勘探结果的相应因素，并根据这一分析结果对整个地震勘探过程提出改进措施。
3.煤田勘探中高密度三维地震勘探的应用
3.1 高密度三维地震勘探与传统勘探相对比存在的优势
全数字、高密度三维地震勘探方法有覆盖次数多、采样密度高、宽方位角等一系列优势。在抗干扰方面，能够十分显著的压制干扰波，高效分离信噪，有效提高信噪比；在观测范围方面，可以观测较为完整的波场，在识别一些目标较小的构造时有明显优势；在真实性方面，能够有效识别低信噪比带来的假象，降低错判情况，使得到的勘探结果更加真实。
3.2 野外观测系统设计
全数字、高密度的地震勘探方式成功的避免了常规三维地震勘探线工作量过大、工作效率低的缺点，对整个观测系统都进行了优化处理。在面元覆盖次数方面，依据以往所得的宝贵经验，结合仪器的自身特点，将其设计为高达60次的高覆盖次数；在炮检距方面，将其设计为均匀分布，最大程度上降低面波、随机噪声等干扰因素的影响；在方位角的分布上，在最大程度上减弱方位角分布带来的振幅异常，并通过数据处理方式和偏移距的调整得到更加符合实际的结果。
3.3 地震资料处理
全数字高密度的三维地震数据分析主要有以下几个步骤：对三个点域进行子波统计，使整个区域内煤层反射回来的波频率等特征保持在一致水平，并提高其分辨率；在勘测区域进行三维速度分析，分别分析得到第一、二次剩余静校正量及三维叠前的时间偏差的速度数据；在叠前时间发生偏移之前进行数据微调，从而降低各种干扰，更加科学的对勘测地区地震情况进性分析。
3.4 成果对比
由于全数字高密度三维地震勘探技术在常规基础上做出了新的突破，因此能够显著提高勘探结果的信噪比和分辨率，使勘探系统对小目标的识别更加准确，尤其是小断层等构造。在研究复杂山区煤田地震情况时，这一技术能够大幅增强有效波所反射回来的信息，使地形复杂区域的勘探结果误差明显降低。
结语
有了高科技技术的科学应用，山区煤田地震勘探技术将会有更好的发展，将会为我国经济发展、人民生活水平提高做出更大贡献。
参考文献
[1] 赵立明，崔若飞.全数字高密度三维地震勘探在煤田精细构造解释中的应用[J].地球物理学进展，2014，29（5）：2332-2336
[2] 刘建.浅谈高密度三维地震勘探在煤田勘探中的应用[J].西部探矿工程，2014，7：143-146
作者简介：
王念民（1973-），男，物探高级工程师，85年毕业至今就职于黑龙江省煤田地质物测队，队长。
[关键词]山区煤田；二维地震勘探；三维地震勘探
中图分类号：P631.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）21-0023-01
前言：地理信息系统和高密度三维地震勘探这两种技术在山区煤田地震勘探中的应用使这一工程更加趋向数字化，降低人力资源的消耗的同时有效提高了勘探结果的科学性、真实性，是山区煤田地震勘探中必不可少的先进技术。
1.山区煤田常见地震勘探手法
在地形复杂的山区进行地震勘探工作时，由于这些位置往往交通较为落后，而且少有人烟，因此在工作人员进行野外作业时常出现工作效率低、结果不理想等情况。而地理信息系统的加入，有效的改善了这一情况，将卫星得到的高分辨率遥感图像与前期设计图纸相结合，很容易的得出所需要的大部分资料。这一技术的应用有效的提高了地震勘探工作效率、降低了人力資源的消耗。
高密度三维地震勘探手法作为一种新兴技术，与传统的常规技术相比较，它能够获得分辨率更高、降噪比更高的勘探数据，对于一些较小的地质勘探目标如小断层等的勘探，这一技术能够得到更加清晰准确的结果。通过高密度三维地震勘探手法的应用，煤田地震勘探的安全性和勘探效率都有明显提高。
2.山区二维地震勘探中地理信息系统的应用
2.1 高分辨率地理信息系统在山区煤田二维地震勘探中的优势
高分辨率的地理信息系统的优势发挥在探取指定位置或区域的地质信息时。当需要对一些城镇村落或、交通公路进行检测或者研究某一区域的地质地貌、岩石性质等地质情况时，可以避免现场工作，直接通过卫星遥感系统进行勘探，不但大大减少了这一工作所需要的人力物力，还很大程度上缩短了工作时间，提高工作效率的同时也提高了工作质量。随着我国科技的飞速发展，卫星遥感系统的应用更加广泛，其经济价格也有明显下降，因此，地理信息系统和遥感影像技术将在山区煤田地震勘探中有更多应用。
2.2 指导地震勘探野外施工
在进行地震勘探施工设计过程中，依照卫星遥感技术所得到的相关信息，可以最大程度上激发点和接收点的分布均匀，使所得到的记录信息与实际地震情况存在最大符合性，并且能够降低野外操作时的不确定性。除此之外，通过这一技术还可以科学合理的选择试验点位置，避免了人工寻找试验点，降低了工作难度，也提高了施工科学性。
在施工过程中，卫星遥感技术所提供的施工区域地质信息如地貌情况、岩石性质、地表含水情况等一系列信息，可以为施工过程提供很大便利。施工人员可以依据不同位置的不同地质情况选择最适宜的施工操作，如山地钻成孔或风钻成孔等，并科学分配钻机；依照公路交通信息，尽可能的协调机械运输方式，提高施工效率。
2.3 遥感影像的地震施工设计
应用高分辨率地理信息系统，可以将遥感系统所得的影像资料与地震勘探施工设计图相结合，从而更加清晰、准确的得到二维地震测线的相应资料。这一操作主要过程如下：将已有的地震施工设计图纸转变为CAD格式，通过对其进行一比一千的比例转换并放置至原始坐标进行显示，另外，对设计图纸的边界进行粗略估计，读取其最大、最小坐标的近似值，并将这一坐标转换成经纬度进行显示；利用相应地理信息系统的软件，将上一步骤中转换为经纬度的坐标信息范围内的相应卫星遥感所得的图片下载至本地，并将其输出为tif格式；使用Global Mapper将前两个步骤所得的图片进行合并，并将其保存至需要的格式。
2.4 监控野外施工质量
在野外的施工操作结束后，将实际施工过程中的激发点、接收点的位置信息上传至GIS软件中，将这一结果与卫星传达的遥感影像结合，通过这一操作可以对比实际施工过程中的激发点和接收点的分布情况和实现设计的分布情况，从而得出其符合率。除此之外，还可以通过对激发点、接收点的各项数据进行分析，得出影响勘探结果的相应因素，并根据这一分析结果对整个地震勘探过程提出改进措施。
3.煤田勘探中高密度三维地震勘探的应用
3.1 高密度三维地震勘探与传统勘探相对比存在的优势
全数字、高密度三维地震勘探方法有覆盖次数多、采样密度高、宽方位角等一系列优势。在抗干扰方面，能够十分显著的压制干扰波，高效分离信噪，有效提高信噪比；在观测范围方面，可以观测较为完整的波场，在识别一些目标较小的构造时有明显优势；在真实性方面，能够有效识别低信噪比带来的假象，降低错判情况，使得到的勘探结果更加真实。
3.2 野外观测系统设计
全数字、高密度的地震勘探方式成功的避免了常规三维地震勘探线工作量过大、工作效率低的缺点，对整个观测系统都进行了优化处理。在面元覆盖次数方面，依据以往所得的宝贵经验，结合仪器的自身特点，将其设计为高达60次的高覆盖次数；在炮检距方面，将其设计为均匀分布，最大程度上降低面波、随机噪声等干扰因素的影响；在方位角的分布上，在最大程度上减弱方位角分布带来的振幅异常，并通过数据处理方式和偏移距的调整得到更加符合实际的结果。
3.3 地震资料处理
全数字高密度的三维地震数据分析主要有以下几个步骤：对三个点域进行子波统计，使整个区域内煤层反射回来的波频率等特征保持在一致水平，并提高其分辨率；在勘测区域进行三维速度分析，分别分析得到第一、二次剩余静校正量及三维叠前的时间偏差的速度数据；在叠前时间发生偏移之前进行数据微调，从而降低各种干扰，更加科学的对勘测地区地震情况进性分析。
3.4 成果对比
由于全数字高密度三维地震勘探技术在常规基础上做出了新的突破，因此能够显著提高勘探结果的信噪比和分辨率，使勘探系统对小目标的识别更加准确，尤其是小断层等构造。在研究复杂山区煤田地震情况时，这一技术能够大幅增强有效波所反射回来的信息，使地形复杂区域的勘探结果误差明显降低。
结语
有了高科技技术的科学应用，山区煤田地震勘探技术将会有更好的发展，将会为我国经济发展、人民生活水平提高做出更大贡献。
参考文献
[1] 赵立明，崔若飞.全数字高密度三维地震勘探在煤田精细构造解释中的应用[J].地球物理学进展，2014，29（5）：2332-2336
[2] 刘建.浅谈高密度三维地震勘探在煤田勘探中的应用[J].西部探矿工程，2014，7：143-146
作者简介：
王念民（1973-），男，物探高级工程师，85年毕业至今就职于黑龙江省煤田地质物测队，队长。