[發明專利]一種礦區深部金屬礦的探測方法

有效

• 申請號: 201910358907.8
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110045414B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 馮晅;李曉丹;田有;恩和德力海
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01V1/20
• 分類號: G01V1/20;G01V1/24;G01V1/36
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙) 21229
• 代理人: 楊群

本發明屬于地下金屬礦探測技術領域，具體涉及一種礦區深部金屬礦的探測方法，根據礦區采礦爆破的震源位置，在地表布設爆破信號接收系統，接收并保存一定時間內的采礦爆破產生的地震信號和噪聲，接收結束后將數據傳輸至電腦分析處理，并據此分析礦區深部金屬礦的分布情況。利用采礦爆破信號探測深部金屬礦，即利用礦區地下采礦爆破作為震源，無需人工產生震源，大大降低了成本，并且野外作業方便，地震臺陣同時具備主動源與被動源勘探的優點。

技術領域

本發明屬于地下金屬礦探測技術領域，具體涉及一種礦區深部金屬礦的探測方法

背景技術

反射地震勘探相對于電磁法、激發極化法和重力勘探等地球物理方法，具有勘探深度更深，精度相對較高且分辨率較高等優點。但與油氣等能源勘探相比，金屬礦勘探所涉及的地震地質條件和需要解決的地質問題更加復雜，往往地震波在傳播過程中會發生散射，而非反射信號。這是由于金屬礦在地下的分布十分復雜，巖脈多是傾斜狀，而應用反射地震的前提都是假設地下介質是水平層狀的，因此反射地震對于金屬礦勘探效果不佳。此外，反射地震勘探需要人工產生震源，在地形復雜地區一般采用在地面鉆孔放置炸藥作為震源，費用較高，破壞力大，并且野外作業復雜。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提出一種礦區深部金屬礦的探測方法，利用采礦爆破信號探測深部金屬礦，即利用礦區地下采礦爆破作為震源，無需人工產生震源，大大降低了成本，并且野外作業方便，地震臺陣同時具備主動源與被動源勘探的優點。

本發明是這樣是實現的，一種礦區深部金屬礦的探測方法，根據礦區采礦爆破的震源位置，在地表布設爆破信號接收系統，接收并保存一定時間內的采礦爆破產生的地震信號和噪聲，接收結束后將數據傳輸至電腦分析處理，并據此分析礦區深部金屬礦的分布情況。

進一步地，在布設爆破信號接收系統前，根據礦區的開采情況、已探明部分的深度、形態及實驗區的地質信息，分析礦體的走向及位置。

進一步地，所述爆破地震信號接收系統為短周期臺站，布設方法如下：

根據震源位置確定臺站間的距離以及臺站個數，測試儀器是否正常工作，在選定的位置處觸動儀器開關，等待儀器正常接收衛星信號后，指示燈亮起，調試完成后將儀器分別埋于地下10-15mm處，表面覆蓋一薄層浮土，儀器直接接收衛星信號，無需人工對時，等待地下采礦震源爆破，儀器接收爆破產生的地震信號，并保存。

與以往短周期密集臺陣布設方法不同的是，本發明的觀測系統無需布設成一個測網，而是在一定范圍內密集布設，從而接收爆破信號和噪聲。

進一步地，在將臺站埋于地表前，對儀器做防水保護措施。

進一步地，臺站接收信號的時間一般為7-30天。

進一步地，數據的分析處理方法采用偏移的方法，利用收集到的短周期臺站的噪聲數據，進行噪聲成像，得出速度結構，從而建立地下介質模型，正演得到波場快照，記錄并儲存，而后根據地震記錄沿時間軸反向外推波場，存儲每一時間步的波場信息，而后利用成像條件進行成像運算，完成偏移處理，利用偏移剖面，清晰地刻畫深部金屬礦的分布情況。

所謂偏移的方法，即在彈性波逆時傳播的過程中記錄下繞射點對應的成像條件時刻的波場值，將個繞射點的偏移結果疊加起來，就可以得到整個模型的偏移剖面。偏移采用波動方程實現，沒有傾角限制，能適應空間速度劇烈變化的情況。偏移主要的步驟包括獲取波場快照以及成像條件。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

(1)本發明與傳統反射地震勘探相比，無需人工震源，降低了成本，節省了人力及物力，礦區的采礦爆破，是礦區采礦的一種必要手段，將爆破信號為本次發明的震源，是一舉兩得；

(2)在地表布設短周期密集臺陣作為地震信號接收系統，操作十分方便，不受地形控制，無需人工對時，布設完成就可以時時接收數據，這樣大大降低了野外作業難度；