前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇地震勘探原理范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。

地震勘探原理范文第1篇

一、地震波場數值模擬簡介

地震波模擬是根據給定地下介質的結構模型和相應物理參數來模擬地震波的傳播過程，從而研究地震波在地下介質中的傳播規律。由于模擬過程中可直觀、形象、動態地顯示地震波動力學和運動學傳播特征，非常容易調動學生的學習興趣和求知欲望，可以收到事半功倍的教學效果。一般來說，地震波模擬可分為物理模擬和數值模擬兩種方法。物理模擬是在實驗室內將野外的地質構造和地質體按照一定的比例制作成物理模型，然后利用超聲波或激光超聲波等方法對野外地震勘探方法進行模擬；數值模擬就是利用有限差分、有限元等數值方法求解波動方程，從而獲得已知模型的地震波傳播。采用物理模擬方法存在費用高、選材困難等缺點，并且不適合于課堂理論教學；而數值模擬只需要一臺較高計算速度的計算機就可全部解決問題，既簡單方便，成本又低，且非常適合于課堂理論教學。

地震波場數值模擬方法主要有幾何射線法和波動方程法。幾何射線法也稱為射線追蹤法，其主要理論基礎是，在高頻近似條件下，地震波的主能量沿射線軌跡傳播，即根據地震波的傳播規律確定地震波在實際地層中傳播的射線途徑，并運用惠更斯原理和費馬原理來重建射線路徑，利用程函方程等計算射線的旅行時間。射線法的主要優點是概念明確、顯示直觀、運算方便、適應性強，缺點是旅行時的計算在一定程度上是近似的，特別是對復雜構造進行三維射線追蹤時繁瑣且誤差較大。波動方程數值模擬方法是以彈性（粘彈性）理論及牛頓力學為基礎的，求解雙典型偏微分方程-波動方程為手段的一種數值模擬方法。這種方法不僅能保持地震波的運動學特征，而且還能保持地震波的動力學特征。根據地震波場數值模擬所采用的這兩種不同方法的特點，我們在地震勘探原理課程講授過程中采用波動方程彈性波數值模擬方法，這種方法的模擬結果可以使學生更好地了解地震波在傳播過程中的運動學和動力學特征。目前用于波動方程數值模擬的方法主要有限差分法、有限元法、虛譜法等，在這些方法中有限差分法在計算精度、計算效率上都占有較大的優勢，因此我們在數值模擬時采用了有限差分模擬方法[5]。

二、應用實例

地震波數值模擬在地震勘探原理課程教學中的應用比較廣泛，在大部分的知識點講解中都可采用數值模擬來對一些方法原理進行動態演示。在本文中主要通過兩個知識點的應用來說明數值模擬方法在地震勘探原理課程教學中的效果。

（一）地震波的傳播及界面處的反射、折射、透射和波形轉換

在講解地震波場的基本知識一節中，主要講解地震波的傳播特點，其中一些名詞如波前、波后、球面波、平面波等，學生理解起來比較抽象，一些概念只能靠死記硬背。在講解地震縱、橫波的傳播特點時，對于波在界面處發生的反射、透射、折射以及波形轉換等，由于學生對波場的概念沒有直觀的認識，所以老師講解起來也非常抽象和費力。在這種情況下，我們將數值模擬技術引入到課堂教學中，通過開發地震波場實時模擬軟件，只需設置好模型和參數，軟件將以動畫的形式動態展示波場傳播的全過程。

下面以兩層介質為例進行說明：模型大小為600m×300m，網格大小為 ，時間采樣間隔為 。模型上層縱波波速為3 000m/s，橫波波速為1 732m/s，密度為1.8g/cm3；下層縱波波速為4 000m/s，橫波波速為2 300m/s，密度為2.0g/cm3。圖1為兩層介質模型波場傳播快照（t=20～100ms），從圖中可見，當t=20ms時縱波和橫波以震源為中心向下傳播，此時由于傳播時間較短，P波（縱波）和S波（橫波）在圖上還不能完全分清楚。當t=40ms時，從圖中可以看出，由于P波波速較快傳播在前，S波在后，P、S波都是以震源為圓心的同心半圓。根據波場快照很容易讓學生理解波前和波后的概念。當t=40ms時，從圖1（d）中可以看出，P波到達界面后發生反射和透射，同時產生轉換S波。當t=80ms時，從圖1（g）中可以看出，此時S波到達分界面后也發生反射和透射，同時產生轉換P波。在圖1（h）中對于不同類型的地震波做了相應的標識，從圖中可以看出對于兩層介質中彈性波傳播時波場也比較復雜，有直達P和S波、透射P和S波、反射P和S波、PS轉換波和SP轉換波。由于上述波場較為復雜，在學生認識波場特征時容易混淆，鑒于這種情況，我們對于數值模擬技術做了相應的改進，在模擬過程中對P波和S波進行了分離，圖2為兩層模型t=90ms時分離后的P波和S波波場快照，從圖2中可以看出分離后的波場快照波場更加清晰，學生在認識波場傳播特性時也會更加容易理解和掌握。

（二）瑞雷波傳播特性

瑞雷波方法是近年來發展較為迅速的一種工程地球物理方法，在講解瑞雷波傳播特點時主要是通過其傳播速度、能量衰減和頻散特點等三個方面展開的。由于瑞雷波屬于面波，與縱、橫波所屬的體波相比其傳播特點有較大的差別。在瑞雷波傳播特性這一節課程的講解過程中，我們就充分運用了數值模擬方法[6]。圖3為均勻半空間模型下利用數值模擬方法獲得的t=260ms時瑞雷波波場傳播快照，其中模型參數為：縱波速度 =1000ms，橫波速度 =577m/s，密度 =2.0g/cm3。從圖3中可以看出，瑞雷波沿地表傳播，其傳播速度和橫波波速比較接近。從波場傳播快照中計算可得瑞雷波的傳播速度為 531m/s，而模型中已知的橫波速度為 =577m/s，瑞雷波速度和橫波速度兩者相比為0.92倍。由于所給模型為泊松體， 從理論上分析可知，瑞雷波傳播速度和橫波傳播速度比值為0.92，這樣通過數值模擬，就很容易將瑞雷波和橫波的關系講解清楚，學生理解起來非常方便。

而對于瑞雷波傳播深度的知識點，從理論分析可知，瑞雷波的傳播深度為一個波長且波的能量呈指數衰減。對于瑞雷波的這個性質，由于和體波傳播特性差別較大，學生們理解起來存在一定的困難。我們通過數值模擬，從波場傳播快照上就可以對這個問題給予清楚說明。從圖3的快照中可以測量出瑞雷波在模型空間中的傳播深度約為50m，在50m以下基本上看不到瑞雷波的存在，通過計算模擬時瑞雷波傳播的最大波長為44.2m，這充分說明瑞雷波的傳播深度為一個波長。為了說明瑞雷波能量呈指數衰減的問題，我們從波場快照上提取了一道瑞雷波數據并進行指數擬合，得到該模型瑞雷波的能量衰減公式為： ，其擬合曲線如圖4所示。從圖中可見，在深度為44.2m處能量衰減到原來的0.8%，在22.1m（即半個主波長）處能量衰減到原來的7.9%。因此，對于瑞雷波用于工程地質勘察中，通常取二分之一波長為其有效勘探深度，就可以得到較合理的解釋了。

三、結論

通過以上兩個實例充分說明了數值模擬方法在地震勘探原理課程講解過程中的作用，對于學生掌握知識要點領確實有很大的幫助。通過數值模擬技術，可以將一些抽象的地震波動力學和運動學傳播理論進行直觀、形象、動態的展示，提高學生的學習興趣，使學生能夠較好地理解和扎實地掌握地震勘探的基本理論。

參考文獻：

[1] 孫建國.淺論地球物理專業本科階段的創新能力培養[J].中國大學教育，2011（10）：29-31.

[2] 張娟霞，郭獻章，周秀艷.數值試驗在材料力學課程教學中的應用[J].高等建筑教育，2009，18（3）：128-130.

[3] 劉鵬程.采取多種教學措施提高“油藏數值模擬”課程的教學效果[J].中國地質教育，2010（3）：114-116.

[4] 黃成玉，劉德國.《電磁場與電磁波》課程教學的改革與創新[J].創新與創業教育，2012，3（2）：90-93.

地震勘探原理范文第2篇

關鍵詞：高分辨率地震勘探；礦井地質 ；煤層構造形態

一、前言

目前來說，地震方法是在進行水溫、工程、環境、地址調查的主要的勘察方法，這種方法的工作原理主要是通過在人工方面進行地震波的運動學和動力學的激發的方法用來解決在地質上的難題。這種方法在生產運用的過程中非常的常見，所以我們需要進行深入的研究。我們在進行地震方法研究的時候，首先要知道這種方法的主要工作原理是利用地震波，地震波會通過人工爆破產生，當地震波在傳播到地下遇到了底層的界面的時候，就會按照波所產生的反射和折射原路返回到產生地震波的地方，這些返回的地震波會被我們在不同位置上所放置的驗波器所接收，從而在機器中被記錄，這些所記錄的數據是呈現出一個規律的，所記錄的數據再有我們進行處理，得到的資料可以用在我們需要的勘測地質的方面，方便我們在地質方面的生產活動。在以往的進行高分辨率在地震勘探中中的使用越來越頻繁，幾乎成為了地質勘探的主要的工具，在進行基巖的起伏和含水層等各種不同的地下構造的時候，積累了很多的經驗。而礦井地質的工作上卻很少用高分辨率解決煤礦中的問題，在煤礦的生產過程中，幾乎還是使用傳統的解決方法進行煤礦生產的問題。但是由于最近煤礦的生產對于礦井地質的工作的要求可以說是越來越嚴格，傳統的工作方式已經無法滿足我們對于生產上的需求，怎樣將高分辨率運用在礦井的工作中，提高礦井工作的效率是當今礦井地質工作的當務之急。

二、高分辨率地震勘探原理和方法

地震在我們的日常生活中并不陌生，僅僅幾年的時間就發生了大大小小十幾起的地震時間，從汶山地震到玉樹地震，地震似乎是我們生活中的隨處可見的，然而高分辨率地震勘探原理就是利用這種地震波，所謂地震波就是利用爆炸或者是其他的人工方法使地面發生震動，這種震動就是通過波的形式向各個方向進行傳播，這種波就是我們所說的地震波。波在同一種介質中可以以相同的速度進行傳播，但是地下巖層的由各種各樣不同的性質組成，這也就造成了這種地震波碰到他們的界面的時候會發生反射和折射，由于這種反射和折射就造成了有一部分的波返回到地面上，這種回到地面上的波可以通過驗波器接收并且總結各種數據資料。地震勘探就是利用這種原理，將人工所激發的地震波向地下進行傳播，遇到巖層的分界面的時候進行反射波和折射波，計算這其中的時間，地震勘探就可以通過這個時間來確定界面埋藏的深度和其基本形狀。地震勘探的目的就是根據人工所發射的地震波的到達的時間，還有其頻率和波形來進行地下的巖層的形狀和構造的信息的分析。近幾年，我國的地震勘探技術在不斷的提高，高分辨地震勘探方法逐漸的變得成熟，傳統的地震勘探的方法已經過時。高分辨地震勘探主要是分別從垂向和橫向這兩個方面進行了煤礦的巖層和斷裂的構造的形狀進行分辨的能力。本篇文章通過對于一個企業中的實例的描述進行對于高分辨地震勘探方法的發展前景進行分析。

三、高分辨率地震勘探的應用

安徽某煤礦具有非常悠久的歷史，其地質工作在1958年的時候就開始了工作，分別有五個隊進行鉆探的工作，鉆探工作主要是進行普查、詳查和精查，在1960年的時候和1973年時分別提交了其進行的191個鉆孔的普查和警察的勘探報告。這次進行的地震勘探區是在六采區之內，其延伸的控制面積在2.1千米的范圍之內，地質勘探任務主要有兩個，其一是要對于六采區內落差在十米以上的斷層進行查明，其十米以上的精確度應該在三十米以內，而且還要對于落差在十米以下的那些斷點給予一個合理的解釋。其二是在主要的采取煤層2號和煤層9號的埋藏的深度和其形狀特點進行查明，對于深度的誤差不能小于百分之二以上。我們在進行地震勘探的時候所使用的鉆孔有二十一個，這二十一個鉆孔對于其地震的資料定性和定量的解釋提供了非常重要的依據。此次高分辨率的勘探任務是有安徽的物測地質隊完成的，在1994年進行了地震勘探的野外施工。其完成質量還是很高的，測線的長度為23.065千米，所測的物理點一千五百個，其中合格的物理點有一千四百九十六個，合格率達到了百分之九十九點七三。在進行工程的布置的時候考慮到實際情況，北東走向的地震測線是垂直地層的走線和構造，要盡可能的通過已有的鉆孔，并且和北西走向的地震測線形成了網狀的形狀。網之間的間距是130米和160米。在野外進行工作的時候必須要在地震勘探施工之前在D8線上進行試驗和研究，經過試驗資料和實際情況的分析確定好野外的工作的方法，需要的一起是48道DFS-V型地震儀，兩臺M10型可控震源，二乘六次震動臺，驅動電瓶至少有百分之五十，掃描的頻率應該在25-109hz，掃描的長度是十四秒，除此之外還需要5串TZBS-60型的高頻檢波器，觀測系統為道具10米。十二次單邊激發。應用這些試驗儀器所進行的高分辨地震勘探在全區內一共獲得由一千五百個地震記錄，其中包括一千四百七十個生產記錄，還有三十張實驗記錄。生產記錄中的甲級有百分之九十三點五，乙級有九十一張，廢品四張，其中記錄的成品率就有百分之九十九點七三。經過安徽省的每天地質局的評論組對勘探的數據進行抽查和評價合格率在百分之九十七點八。能夠達到這樣的一個勘測結果已經是說明勘測的結果非常的準確了，通過對于地震勘探我們查明了安徽地區的斷裂結構的構造的發育程度和其平面分布的主要情況，對其二煤層和九煤層這兩個主要的煤層的煤礦埋藏的深度和其構造的形態特點都取到了一個比較好的地質效果。這次地震的勘探對于地下的斷層的控制和對于斷點的解釋是在平面上發現組合斷層一共有七條其中有正斷層有六條，另外一個是逆斷層，而鼓勵的斷點是九個，在這些斷電中其中的斷點產生的落差是十三米，而其他的斷點的落差都小于十米的距離。

四、對于高分辨率的地震勘測的評價對于其發展前景的展望

通過對于安徽的地震勘探的實例的描述，我們可以看出，高分辨地震勘探對于礦質生產特別是對于煤礦的生產具有非常重要的作用，其利用高分辨地質勘探可以對于煤層埋藏的深度和其具體的形狀都可以勘探的非常的準確，其準確性是比以往的傳統的勘測的準確性要高的，而且對于斷層的存在與否的解釋也是比較準確的。如果高分辨地質勘探如果運用到真正的煤礦企業的生產當中的話，會對于生產作業起到非常大的作用。雖然高分辨地震勘探對于定量的解釋上還應該進一步的提高技術，但是高分辨地質勘探相對于傳統的地質勘探還是具有非常大的益處。高分辨地震勘探和其他的地震勘探的方法相比的話其具有很多其他的地質勘探所沒有的優點，比如說具有探測能力強和解決的問題較多、成本低而且效率也很高。所以高分辨地震勘探對于礦質構造探測手段來講具有很光明的發展前景的。

參考文獻：

[1]崔秀琴；美刊報道對圣安德烈斯斷層的研究進展情況[J]；國際地震動態；1981年06期

地震勘探原理范文第3篇

本文對我國煤炭礦井主要地質勘探技術井巷二維地震勘探、高密度電阻率法、震波超前探測、槽波勘探法、地質雷達勘探方法進行了詳細介紹，并對勘探技術發展方向進行展望。

關鍵詞:

煤礦開采;巷探工程;地質雷達法;槽波地震法;地震勘探

煤炭在我國能源結構中占有重要比例，對我國經濟發展意義重大。在煤礦生產中，運用地質勘探技術查明各種地質問題，對煤礦的安全高效生產具有重要意義。

1煤礦地質勘查技術

1．1巷探工程

利用礦井中的巷道來探測斷裂構造、陷落柱等地質異常現象稱為巷探。巷探在礦井地質工作中應用廣泛。如圖1，為了探測斷層F1的位置和走向，向斷層F1掘進探巷a、b、c。

1．2地球物理勘探技術

地球物理勘探指利用巖層密度、傳播速度、彈性波、電性等物理性質的不同，進行地質勘查的一種技術方法。井巷二維地震勘探、震波超前探測、槽波勘探法、地質雷達勘探方法、高密度電阻率法和坑透法是目前最常用的物探技術。

1．2．1二維地震勘探

地震勘探是利用地下介質彈性和密度的不同，對人工激發地震波的響應進行觀測、記錄和分析，推測地下巖層的形態和性質的一種物探方法。通過沿測線布置炮點和檢波點，對地震數據進行采集、解釋和處理。

1．2．2震波超前探測

煤礦震波超前探測也是一種地震勘探技術，由于煤礦井下空間條件的限制，可供觀測利用的空間十分有限，為充分利用井下空間，震波超前探測技術主要采用反射地震方法。即在巷道內盡可能多布置激發裝置和接收裝置，采集大量的地震波數據，以提高探測效果，更好地為煤礦生產服務。

1．2．3槽波勘探法

槽波地震勘探是煤礦探測斷裂構造、陷落柱等地質異常體的常用方法。原理是利用地震波在不同密度介質中傳播速度的差異，在密度大的介質中傳播速度大于密度低的介質中傳播速度。巖石密度大于煤層，因此地震波在巖層中傳播速度大于煤層中傳播速度。所以，在煤層中的地震波將有一部分在煤層底板與頂板接觸面上發生全反射，形成一個沿煤層傳播的槽波(導波或煤層波)。槽波在介質接觸面會發生透射和反射，當槽波的變化被儀器探測到時，即可確定接觸面的位置和大小。槽波地震勘探有透射波法與反射波法兩種，透射波法分別在兩條巷道中激發和接收槽波，根據槽波的變化，確定地質構造體是否存在，如圖2。反射法在一條巷道中布置激發點與接收槽波，根據槽波反射信號，確定地質構造置，如圖3。

1．2．4地質雷達勘探方法

地質雷達勘探是利用地層電性參數的不同，應用高頻電磁脈沖波的反射作用，探測目標地層和地質現象的一種勘探方法。原理為利用雷達接收在不同地質界面上反射的電磁波，并根據反射電磁波的特征，對異常地質體探測和識別。對井下巖漿侵入體、斷層、老窯和陷落柱等的探測具有良好的效果。在山西、河南、山東、安徽等地礦井應用廣泛。

1．2．5高密度電阻率法

電阻率法指利用巖土的導電性，通過觀測地層中電流場的分布規律，來分析地層中地質現象的一種地質勘探方法。高密度電阻率法是在煤礦勘探中應用的一種新的技術方法。

1．2．6坑透法

坑透法指應用發射器向地質異常體發射高頻率無線電波，并監測電磁波在傳播過程中的強弱情況，以確定地質異常體的位置和范圍的一種勘探方法。其原理為不同電性巖層對電磁波能量吸收作用具有差異性，電阻率高的巖層對電磁波吸收作用強，電阻率低的巖層對電磁波能量吸收作用弱。同時，電磁波在地層斷裂面會發生反射、折射和散射，電磁波能量也會減弱，一些地質異常體(如導水斷層)也吸收電磁波。因此，可設計電磁波的發射點和接收點，電磁波通過地質異常體時，接收點無線電波明顯減弱，設計多個發射點和接收點位置對地質異常體多次觀測，即可確定其范圍。

2煤礦開采地質勘探技術的發展方向

煤礦地質勘查是一項復雜的工作，除了傳統鉆探工程、巷探工程、地質雷達勘探和坑透法等勘探技術外，還應該發展地質勘查新技術，如三維地震、瞬變電磁等，綜合利用多種地質勘查技術。并且將地質勘探技術與地理信息系統相結合，建立多元煤礦信息集成系統，實現地質資料的信息化、數字化和可視化，實現對煤礦地質條件的精準評價、生產地質工作高效管理和突發性煤礦地質災害的有效防治。

3結論

我國煤礦地質條件復雜，煤層褶皺、斷層等地質構造發育對煤礦的安全生產造成嚴重影響，易引發煤礦生產事故。對于煤礦生產中遇到的各種地質問題，不但需要采用傳統的地質勘探技術，還要發展新技術，對各種地質因素進行動態分析，綜合應用多種勘探技術手段，為煤礦的安全高效生產提供地質預測預報保障。

參考文獻:

［1］閔康．對煤礦地質勘探技術及地質環境綜合治理的研究［J］．內蒙古煤炭經濟，2014，(7):11－12．

［2］王遠德．煤礦地質勘探技術及其重要性研究［J］．技術與市場，2016，23(9):101－102．

［3］岳嵩．淺談煤礦地質勘探技術及其重要性［J］．河南科技，2014，(8):44．

［4］徐文科．淺議煤礦地質勘探技術及其重要性［J］．華東科技(學術版)，2014，(8):402．

［5］陳曉雷．淺談煤礦地質勘探技術及其重要性［J］．科技信息，2009，(15):329．

地震勘探原理范文第4篇

[關鍵詞]煤田 地震勘探 觀測系統 工程設計 卓越工程師

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）08-0146-02

“煤炭黃金十年”大大地推動煤炭地質事業的發展，尤其是煤田地震勘探技術的應用和煤田三維地震勘探技術的普及推廣，為煤礦開采提供了更為有效的勘探手段和可靠的地質依據。[1]同時也推動了煤田地震勘探課程教學的改革與發展。我校資源勘查工程、地質工程、水文及水資源工程、地球信息科學與技術及煤與煤層氣工程先后增加了煤田地震勘探教學內容或煤田三維地震勘探課程。[2]受“卓越計劃”啟發，就傳統的煤田地震勘探教學談談自己的看法。

一、細化專業理論教學，掌握知識點

針對二維地震勘探觀測系統設計教學，主要知識點包括以下幾方面：其一，深刻理解觀測系統概念、設計相關參數及相關參數的計算公式。其二，理解地面的觀測方式與地下勘探的反射點對應關系，掌握利用綜合平面圖示法繪制觀測系統圖的要領，目的是對已知的觀測系統參數通過圖示的方法表達觀測系統中炮點、檢波點和排列的所有道，并確定滿覆蓋次數起止位置，會計算滿覆蓋次數的范圍。其三，設計的觀測系統在生產中如何實施。

（一）勘探深度與勘探的排列長度之間的關系

勘探排列長度與勘探深度一般是0.5～1.5倍的關系，視具體情況而定，主要依據以下計算公式來確定排列的參數。

設激發點移動道數為r，覆蓋次數為n，儀器接收道數為N，S為與觀測系統有關的常數，單邊激發S=1，雙邊激發S=2；則有

r=NS / 2n

這里著重強調以下幾點：

1.雙邊激發就是一個排列不動的情況下先后分別在兩端激發；

2.中間激發時S=2；儀器接收道數為N，與排列長度有關，排列長度≈目的層埋深；

3.煤田二維地震勘探在淺層地震地質條件好的地區一般覆蓋次數n=12次；

4.煤田地震勘探目的層比較淺，故道距一般采用10米。

（二）地面觀測點與地下勘探目的層反射點之間的關系

大家知道地震勘探就是在地面進行人工炸藥激發地震波向地下傳播，遇界面反射回地表，檢波器接受到信號傳輸儀器記錄下來。那么地面觀測點與地下界面的反射點之間的關系就是觀測系統。綜合平面圖是反映觀測系統關系的表達方式。

綜合平面圖示法是沿測線標出若干炮點和第一個排列的檢波點。將檢波點投影到過炮點的45度線上，過任一個檢波點做垂線，垂線相交的炮線條數，即該CDP點的疊加次數。[3]

概念比較抽象，采用綜合平面圖示法畫出相應的地下反射點就一目了然了。偏移距為0，采集道為12道3次覆蓋觀測系統圖如圖1所示。第一個反射點與地面測點橫向位置一致，地面測點間距就是道距10米，而地下反射點CDP間距是5米。

從圖1不難看出，測線50米處是滿3次覆蓋起點，放6炮所觀測滿3次覆蓋的范圍是75米。通過觀測系統的制作可以了解到反射點CDP間距是5米，是接收道距10米的一半。

■

圖1 12道3次覆蓋觀測系統圖

（三）觀測系統在工程勘探中的移動方式

地震勘探野外數據采集施工是按放炮的順序，對于一個固定的觀測系統排列，簡單理解看似整體搬家一樣，炮和排列的相對位置不變，而實際施工起來為了省時省力，施工采用滾動的方式，放完一炮，相應下一炮的接收排列往施工前方滾動，收起后面不用的地震道，增加前面的備用道。

通過以上知識點的學習，把知識點聯系起來就形成了對二維地震勘探由觀測系統設計到工程實施過程的了解。

二、勘探工程觀測系統設計

通過對二維地震勘探觀測系統的學習，學生們基本上理解和掌握了觀測系統設計的概念、參數和步驟。如果不聯系實際或解決具體的地質問題，就難以與生產實際結合起來，所以理論學習結束后應布置課程設計一次，讓同學們針對煤礦生產需求做一個煤田二維地震勘探的觀測系統設計，讓他們知道學有所用之道。

實例：某煤礦開采過程中，煤層（埋深500米，煤厚6米）突然缺失，無法繼續進行生產，請問采用什么技術手段解決這一地質問題？請提供可行性方案。

課程設計初步方案：生產礦井煤層突然缺失初步判斷為前方出現斷層（斷距應大于6米）導致煤層缺失，如何判斷斷層性質、斷距大小最有效的技術手段應為二維地震勘探方法，因為目前地震勘探主要就是解決地質構造問題。那么根據已知煤層埋深可以分析判斷以下觀測系統參數：

1.根據目的層埋深可以判斷排列長度是500米左右，由于煤層埋深淺，一般采用道距10米，滿覆蓋次12次就可以解決地質構造問題，那么根據炮間距與覆蓋次數的計算關系式，初步確定排列長度為480米比較適宜。

2.在地層傾角不大或是單斜地層時，最好采用單邊下傾激發，這里S=1。

3.如果要確定地下煤層缺失區構造，至少地面要勘探1000米（滿12次覆蓋），并且測線布置方向垂直構造走向。

4.采用綜合平面圖示法畫出觀測系統圖可知這次地震勘探施工參數如下：加上附加段測線長度為1580米，偏移距為0，道距10米，48道采集道，總計地震生產物理點51個，測點159個。

總之，通過理論學習，了解觀測系統設計是二維地震勘探工程觀測系統設計的關鍵技術，覆蓋次數、接收道數的多少決定炮點移動道數的多少，即決定炮間距，同時也決定地震勘探的工作量的大小；掌握綜合平面圖示法，可以位置畫出觀測系統圖，可直觀地看出目的層界面上地震觀測次數，并可判斷滿覆蓋次數的起止和范圍及觀測系統生產實施過程的滾動方式。

三、結束語

通過“卓越計劃”培養模式的實施，應試教學過渡為動手解決問題能力培養模式，不僅了解了二維地震勘探原理、概念、基本的觀測系統設計參數、計算公式及能解決什么樣的地質問題，而且了解了針對煤礦生產遇到的具體問題，采用二維地震勘探方法是如何設計制作觀測系統，并能夠應用于生產的。這樣，增加了學生學習煤田地震勘探的興趣及創新能力，增強了為勘探服務的信念。

[ 注 釋 ]

[1] 楊雙安.煤田三維地震勘探技術的應用及發展前景[J].物探與化探，2004（28）：51-52.

地震勘探原理范文第5篇

【關鍵詞】綜合；物探方法；隧道；偵查；應用

中圖分類號：U45 文獻標識碼：A 文章編號：

一、前言

目前我國的綜合實力不斷發展，各行各業日新月異，在新時代的要求下，我國各項事業都蓬勃發展。隧道是一些工程的基礎項目，隧道的好壞關系到工程項目的質量、使用壽命及施工人員的安全，因此，應該更加關注隧道工程。隧道的偵查方法很多，綜合物探方法是隧道偵查中很有前景的偵查方法，我們應該努力學習其相關知識，加強對綜合物探方法的應用。

二、綜合物探方法簡介

近些年來，為了解決近地表地層的各種地質災害的調查問題，人們經過不斷努力，深入研究，推出了多種行之有效的地球物理探測方法。這些方法各具特色，各自從不同的方向出發，通過不同的手段，解決不同的問題，給各種地質災害的調查工作奠定了堅實的基礎，下面簡單介紹幾種探測方法。

1、地震橫波反射勘探

橫波勘探起步較早，但應用較少。近些年來，隨著淺層探測任務的增多，對淺層勘探的分辨率要求越來越高，橫波勘探才得以廣泛應用。由于橫波頻率低、速度低、波長短，對地層的分辨率高，而且不受地層含水的影響，因此適合于對近地表地質體及各種地質災害的探測。

2、地震映象技術

地震映象技術又稱最佳偏移距技術，是最近幾年才發展起來的一種新的淺層地震勘探技術。由于該方法施工簡便，資料處理方法簡單，分辨率高，抗干擾能力強，比較適合于近地表的淺層地震勘探，尤其適合淺海及江、河、湖等淺水域的水下淺層地震勘探，是一種解決淺層地質問題的有效方法。近些年來，隨著適用于地震映象的儀器出現，大大提高了工作效率，促進了地震映象技術的應用。

3、地質雷達

地質雷達是利用高頻電磁波（工作頻率"#$%&!’(%&）以寬頻帶短脈沖形式，由地面通過發射天線送入地下，經地層或目的物反射后返回地面，為另一接收天線所接收。電磁波在介質中傳播時，其路徑、電磁波強度與波形將隨所通過介質的電性質及幾何形態而變化。

4、井間電磁波層析成像（CT）

井間電磁波層析技術是利用井間透射電磁波測量數據，依照一定的物理和數學關系通過計算機技術揭示物體內部物理量的分布，最后以圖像的形式表現結果。電磁波實際測量的是波動過程沿射線路徑對介質吸收系數的積分結果，當同一平面內密集的平行射線簇對研究區域進行了全方位掃描后，便可把所有的投影函數依Radon反變換的關系組成方程組，經反演計算重建出介質吸收系數的二維分布圖像。

5、高密度電法勘探原理

高密度電阻率法的物理前提是地下介質間的導電性差異，和常規電阻率法一樣，它通過A、B電極向地下供電，電流為I，然后在M、N極間測量電位差U，從而求得該記錄點的視電阻率ps=KU/I。

三、各種綜合物探方法的原理

1、淺層地震勘探原理

淺層地震勘探是工程地質勘查中的一種重要手段，其特有的高分辨率特性有利于確定地層界面、基巖起伏變化的形態和地層的彈性波速度。它利用人工方法(如爆炸、敲擊等)產生振動(地震)，研究振動在地下的傳播規律，以查明地下地質情況的一種勘探方法。

2、探地雷達勘探原理

探地雷達簡稱GPR，是一種對地下的或物體內不可見的目標體或界面進行定位的電磁技術。探地雷達利用高頻電磁波以寬頻帶脈沖形式，由地面通過天線定向送人地下，經存在電性差異的地下地層或目標體反射后返回地面，被另一天線所接收。電磁波在介質中傳播時，其路徑、電磁場強度與波形的處理和分析，可確定地下界面或地質體的空間位置及地下介質的結構。

3、TSP203基本原理

TSP是瑞士安伯格測量公司于20世紀90年代研制開發的一套超前預報系統，屬多波分量高分辨率地震反射波探測技術。該系統能長距離預報地下施工的地質情況變化，在圍巖較好地段可測出前方100～200m范圍內的巖層分界面、巖層的物理性質、斷層等；圍巖完整性較差時，預測范圍在50—100m之間。該系統探測的基本原理是應用了地震波的反射波原理(主要是聯合縱波和橫波的地震勘探)。地震波是由特定位置進行小型爆破產生。

4、瞬變電磁法(TEM)基本原理

TEM方法是一種時間域電磁法。它是利用階躍波形電磁脈沖激化，利用不接地回線向地下發射一次場，在一次場斷電后，地下介質就會產生感應二次場，由于良導電介質內感應的熱損耗，二次場大致按指數規律隨時間衰減，形成瞬變磁場。二次場主要來源于良導電介質內的感應電流，因此它包含著與地下介質有關的地質信息。二次場經過接收回線觀測，對所觀測的數據進行分析和處理，據此，可解釋地下介質及相關物理參數。

四、綜合物探方法的選取

1、高密度電阻率法仍屬于電阻率法的范疇，但其具有觀測精度高、數據采集量大、地質信息豐富、生產效率高等特點。其廣泛應用于地層劃分、探測隱伏斷層構造，巖溶空洞、采空區、地質滑坡體等工程勘察，但是高密度電法測線鋪設受地形影響較大，要求接地條件較高。

2、地質雷達是工程勘察中的一項高科技方法，雖然其探測深度較淺(數米至數十米)。但波長為分米數量級，且可進行拖動天線式的連續剖面測量，因而有較高的垂直和水平分辨力，特別適合于淺層、極淺層的目的層勘探。它可與淺層地震反射波法在調查深度上形成組合，互為補充。

五、應用綜合物探技術在隧道偵查的必要性

科學技術發展到今天，“原創性”發展越來越難，而“組合式”發展已成為主流，即將眾多不同的技術有機地組合在一起便會產生質的飛躍，達到1+1>2的效果．與其他科技領域一樣，工程物探也必須實現多學科、多專業的結合，形成綜合地球物理方法，來提高物探技術水平和工程物探效果。綜合可使不同內涵的多學科相互滲透，不同機制的參數優化組合，以克服單方法、單參數的多解性和局限性。隧道勘察中更是如此，隧道往往處于丘陵地帶，地形起伏較大，區域內經受多期構造運動及巖漿巖脈侵入，隧道洞身地質體變化較大，地質條件復雜，因而需要解決的地質問題眾多且難度大。然而，準確地查清地質情況是制定隧道設計方案、確保施工安全、加快施工進度的重要前提。在這種情況下，任何一種單獨的物探方法由于其條件性和局限性(多解性，勘察效果偏重性)難以解決全部地質問題，此時，合理選擇多種物探方法，開展綜合物探工作是解決問題的最佳途徑。

六、隧道偵查中的常見物探方法

雖然應用于隧道勘察中的物探方法有很多，但每一種方法都有其應用的物理前題，沒有這種“前題”存在，物探方法就不可能獲得好的應用效果。怎樣根據工區的地質特征來發揮各種物探方法的勘察優勢，這是綜合物探的核心。各種常用方法如表1所示：

七、結束語

隨著我國市場經濟的快速發展，對我國各行各業都提出了新的要求。隧道是很多工程的基礎項目，也是很容易出現地質災害的項目，其對工程質量的影響是不容忽視的。對隧道綜合物探方法的使用，不僅使各個工程可以迅速勘察地質情況，而且可以預防隧道地質災害。

參考文獻

[1]周黎明,尹健民,侯炳紳.彈性波反射法在地質超前預報中的應用研究[J].長江科學院院報，2008，25(1)：61—65．

[2]趙永貴．國內外隧道超前預報技術評價與推介[J]．地球物理學進展，2007，22(4)：1344—1352．

[3]劉志剛.隧道隧洞施工地質技術[J].中國鐵道出版社，2001，101—152