基于三维地震勘探法的矿山采空区综合探测研究

蒲 青

（新疆维吾尔自治区煤田地质局综合地质勘查队，新疆 乌鲁木齐 830000）

随着我国近年来对矿山的大量开采，矿山采空区是对矿山工作人员威胁程度最高的地质问题。针对矿山采空区综合探测一直是矿山工作中需要重点研究的问题，只有对矿山采空区做到精准的综合探测，才能从根本上提高矿山采空区的安全系数[1]。三维地震勘探法是在二维地震勘探法的基础上演化而来的，不但能够更清晰的获取三维地震勘探图像，还能够更加准确的对矿山采空区进行定位。三维地震勘探法通过将物理学、数学以及计算机学综合起来，能够更加科学、有效的对矿山采空区进行综合探测。由此可见，基于三维地震勘探法的矿山采空区综合探测研究是势在必行的。因此，本文提出基于三维地震勘探法的矿山采空区综合探测方法研究。

1 基于三维地震勘探法的矿山采空区综合探测方法

考虑到传统的矿山采空区综合探测方法无法对矿山采空区剖面特征进行清晰、精准的获取，缺乏先进的计算机硬件和软件的支撑。因此，在本文提出的基于三维地震勘探法的矿山采空区综合探测方法中，首先，基于三维地震勘探法确定矿山采空区剖面特征，进而实现矿山采空区综合探测。

1.1 确定矿山采空区剖面特征

在基于三维地震勘探法的矿山采空区综合探测方法中，最重要的一点就是确定矿山采空区剖面特征。利用三维地震勘探法，根据人工激发出的地震波在矿山地下岩层中的传播路线以及时间，从而探测矿山地下岩层界面采空区的埋藏深度和形状。在此基础上，认识矿山地下地质构造，确定矿山采空区剖面特征。矿山采空区的剖面特征主要包括：反射波的不稳定性以及不连续性和地震波的振幅频率异常[2]。在一般情况下，中型和大型的矿山采空区的剖面特征具体表现为反射波的不稳定性以及不连续性。由于矿山采空区复杂的地质条件，还可以根据地震波的振幅频率确定矿山采空区剖面特征。根据对人工激发出的地震波的振幅频率进行分析，得知越是靠近矿山采空区地震波的振幅频率越小。因此，三维地震勘探法是确定矿山采空区剖面特征的先进手段。必须加大对三维地震勘探法的研究投入，才能更加精确地确定矿山采空区剖面特征，进而对矿山采空区进行综合探测。

1.2 实现矿山采空区综合探测

本文在确定矿山采空区剖面特征的基础上，实现矿山采空区综合探测。由于矿山采空区的面积越来越大，这就要求对矿山采空区综合探测的数据越来越精准、可靠。考虑到三维地震勘探法能够获得一个较为完整的矿山采空区三维空间上的数据体。有理由相信基于三维地震勘探法的矿山采空区综合探测能够获得分辨率更高的矿山采空区剖面，可以详细描述出矿山采空区综合探测的具体情况。为了进一步满足矿山采空区综合探测的实际情况，需要对矿山采空区剖面特征进行较为细致的配比。这样一来，可以充分结合三维地震勘探法，合理制定出矿山采空区综合探测的探测类型及探测程度，更加贴近矿山采空区的实际应用。

综上所述，基于三维地震勘探法对矿山采空区进行综合探测早已经不是纸上谈兵。应该加强三维地震勘探法在矿山采空区综合探测方面的应用推广，致力于为矿山开采工作带来的更高经济效益的同时，能够有效避免矿山危险事故的发生。

2 仿真实验

2.1 实验准备

为验证基于三维地震勘探法的矿山采空区综合探测方法的可行性，本文通过仿真实验在Petrel软件矿山采空区模型上进行模拟测试。为避免外界因素对实验结果的干扰，将所有参数设为初始值。首先采用本文提出的基于三维地震勘探法的矿山采空区综合探测方法进行矿山采空区综合探测，再使用传统的矿山采空区综合探测方法重复以上操作。设传统的矿山采空区综合探测方法为对照组，比较两种探测方法下的探测可靠率。

2.2 实验结果分析与结论

根据上述设计的仿真实验，记录5组实验数据，将两种探测方法下对于矿山采空区综合探测可靠率进行对比。为了更直观的体现出两种探测方法对于矿山采空区综合探测可靠率的差异性，本文特将仿真实验结果绘制为曲线图，实验结果如下图1所示。

图1 探测可靠率对比图

通过图1可得出如下的结论，本文设计的基于三维地震勘探法的矿山采空区综合探测方法的探测可靠率相较于传统的矿山采空区综合探测方法具有明显的提高。

因此得出以下结论，基于三维地震勘探法的矿山采空区综合探测方法可以提高探测可靠率，实现对矿山采空区综合探测。

3 结语

随着三维地震勘探法的逐步成熟，对于矿山采空区综合探测的可靠率要求也随之提高。基于三维地震勘探法的矿山采空区综合探测方法是针对矿山采空区进行综合探测的最实用和最可靠的方法。对于矿山采空区的综合探测是确保矿山工作安全开展的重要前提条件，针对基于三维地震勘探法的矿山采空区综合探测方法的研究可以大幅度提高矿山采空区综合探测的可靠率，完成传统的矿山采空区综合探测方法所不能完成的任务。基于三维地震勘探法的矿山采空区综合探测方法是矿山采空区综合探测的核心技术，为矿山采空区综合探测提供学术意义。