1、地震勘探在煤层特殊地质现象解释中的应用民营科技面丽第丁 i 再_科技论坛地震勘探在煤层特殊地质现象解释中的应用邓均禹凤林(东北煤田地质局物探测量队.辽宁沈阳 110101)摘要:地震勘探在控制煤层赋存形态及构造方面已取得了令人满意的效果 ,但矿井为了高产稳产及矿井生产安全等要求.须准确圈定矿区内“无煤带“, 采空区 ,火烧区,煤层露头 ,火成岩等特殊地质现象通过对辽宁 ,山东,新疆等地煤矿地震勘探实例,介绍确定煤层特殊地质现象采用的方法,通过运用钻孔测井曲线进行地震资料反演,掌握地震时间剖面上的特殊地质现象的特征,通过三瞬处理,研究振幅异常与地质现象的对应关系,更重要的是在地震资料解释方面,要
2、充分利用已知的地质资料,依据各种地质异常体在地震数据体上的特征识别解释各种特殊地质现象.关键词:无煤带;采空区;火烧区;特殊地质现象1 煤层采空区,火烧区1,1BDH 煤矿煤层采空区BDH 煤矿位于辽宁省锦州市黑山县境内,区内发育有两组煤层,分别为泥上层和泥下层.本矿为老矿区,建井于伪满时期,开采年限已久,地下剩余储量可微,属于危机矿山.矿区为了扩大储量,探明煤层的赋存范围,构造形态及控制采空区的开采边界等地质任务鉴于开展地震勘探工作.地震勘探后经地震时间剖面解释,发现矿区往东煤层继续向深部延展,预计增加煤炭储量 8000 万吨;而时间剖面往矿区方向延伸 ,煤层反射波突然中断,却不具有断层特征
3、(见图 1),经分析认为该地段为煤矿采空区,经井上下测量对比,该部位确属矿区采空区.1.2 新疆哈密 DNH矿区火烧区DNH 煤田位于新疆哈密市所辖,区内构造简单,煤层巨图 1BDH 煤矿采空区在时间剖面上的反映厚,井田内含煤 29 层,主要可采煤层 l2 层,按其在含煤地层中的分布及组合特征 ,可分成四个煤层群:第一煤层群 3.5,6,7 煤层,煤层平均累厚 19.09m,煤,岩总厚约 74m;第二煤层群 11,12,14,15 煤层,煤层平均累厚 2199m,煤,岩总厚约 97m;第三煤层群 18,19 煤层,煤层平均累厚 l1.06m,煤,岩总厚约64m;第四煤层群 2O,24,25 煤
4、层,煤层平均累厚 20Alm,煤,岩总厚约 80m.虽然区内煤层厚,构造简单,但区内特殊地质现象较复杂,如采空区,无煤带和火烧区等.图 2 就是本区火烧区在时间剖面上的反映,从图中明显看出,在火烧区部位反射波能量明显变弱,但被烧的煤层与围岩仍存在一定的波阻抗差异,与未被烧的煤层形成对应的弱反射,经 l8 煤采掘面证实时间剖面反映的现象是正确的.2 康北煤田 DQ 煤矿“ 无煤带 “解释DQ 煤矿位于辽宁省康平县西北部,与内蒙哲盟科尔沁左翼后旗交接处.该图 2DNH 矿区火烧区地震时间剖面反射特征区系张强盆地的一部分,属于断坳型盆地.盆地基底为前震旦纪变质岩系,盆地内沉积了晚侏罗世含煤岩系及下白
5、垩统紫红色砂砾岩岩层.该盆地属于山前扩张型沉积盆地.由此可见在当时成煤前岳河流是相当发育的2.1“无煤带 “研究“无煤带“ 常规概念是指 :煤层形成是由沉积环境造成的沉积缺失或成煤后河流冲刷形成的无煤带.DQ 煤矿区的无煤区域多分布于构造复杂地区,且与该区断层走向基本一致.通过对该区地震资料及正反演得研究,发“(振幅变弱)所对应的是 DQ 煤矿无煤区和煤层变薄区域.DQ 煤矿的无煤带大都发育于断层倾角较小且与无煤带走向相一致的断裂面两侧,断裂面切人煤层后倾角逐步变小,直至每层底板断裂面消失;断裂面上部为砂岩或粉砂岩,而砂岩或粉砂岩产状多数与断裂面一致;但在平缓的地带也有河流冲刷或沉积缺失,河流
6、冲刷的地域在平面上成条带状;而沉积缺失的地域在平面的展布形状则为椭圆状 .图 3 为缓倾角断层两侧的无煤带特征剖面;图 4 为平缓地带沉积缺失的无煤带特征剖面 .2,2“无煤带 “地震地质解释为了研究 DQ 煤矿“ 无煤带 “在地震时间剖面上的表现特征,结合区内钻:fLN 井曲线资料进行反演,预测煤层厚度,煤层的分布范围及煤层顶,底板岩性.根据反演结果,与地震时间剖面对比相结合分析研究,发现“无煤带“ 处煤层反射波有明显的异常,除了反射波振幅明显减弱之外,反射波频率也有变高的趋势.鉴于“ 无煤带“ 是本区的一种构造现象,因此在研究过程中把各种原因造成无煤和煤层变薄区域,叫煤层反射波振幅异常带(
7、振幅变弱).在地震资料图 3 缓倾角断层两侧的无煤带特征剖面图 4 平缓地带沉积缺失的无煤带特征剖面解释过程中除对高分辨率偏移数据体煤层反射波的动力学特征进行研究外,还对三瞬(瞬时振幅,瞬时频率,瞬时相位)数据体进行了研究.研究结果表明,瞬时振幅对煤层厚度变化及断层的存在比较敏感.通过对本区煤层反射波振幅异常的分析和研究,在煤层底板等高线平面图上圈出煤层反射波异常带.地震反射波振幅异常带产生的主要原因为:a.断裂构造;h 煤层厚度变化及宏观结构的横向变化.根据煤层底板等高线平面图上圈定出的煤层反射波振幅异常带,可以看出:本区反射波振幅异常带大多数分布于地震解释的断层周围 ,只有部分反射波振幅异
8、常带分布于煤层稳定平缓地带.这些异常带通过钻孔实践揭露,有的是煤层变薄所至,有的是沉积向变所至.地震资料解释对异常带的圈定,可为 DQ 煤矿矿井设计,采面划分,项道布局及安全生产提供了有力的地质保证.3 沈南煤田 HYS 煤矿陷落柱和火成岩沈南煤田 HYS 煤矿某采区三维地震勘探,为确保采集资料的质量 ,获得高信噪比,高分辨率的野外采集数据,经详尽的试验确定了最佳施工参数,获得了较好的原始资料.资料处理过程中,在三高处理(高分辨率,高信噪比,高保真)的基础上,加强保幅处理;并尽可能的拓宽地震信号的有效频带 ,确保对小构造,火层岩异常体分辨能力,选好偏移速度场,保证构造的准确归位,确保地震资料解
9、释精度.图 5 为 HYS 矿某采区的地震时间剖面 ,从时间剖面看出: 黄色线为 T7 波,绿色线为 T12 波,能量突出,波形波组特征明显而稳定,易于识别对比.经精细的地震地质解释,圈出了煤层陷落柱(图 6)和火成岩的分布范围(图 7).本次勘探解释的煤层陷落柱和火成岩在 7 煤层,l2 煤层的发育情况与本矿实际揭露晴况比较吻合.4 山东岱庄煤矿某采区煤层露头(下转 198 页)民营科技2008 年第 3 期基于 PKI 体系的网络安全应用信息科学丁谊户军茹张凤仙(武警工程学院电子技术系.陕西西安 710086)摘要:分析了目前电子商务领域存在的主要安全问题 ,从数字证书技术,数字签名技术,
10、身份认证技术等方面探讨了基于 PKI 体系的安全技术在电子商务中的应用.关键词:安全;认证;PKI;公钥;数字签名由于电子商务,电子政务,网上银行业务的琶速发展,网络安全,特别是互联网通信的安全性令人瞩目.而一个安全的电子商务系统必须具备:防止交易信息被非法截获或读取的保密性,防止交易信息被跟踪的匿名性,防止交易信息丢失并保证信息传递次序统一的完整性,防止假冒身份在网上交易,防止交易各方对已做交易抵赖的抗否认性等安全需求.为此,越来越多的安全协议如 ssl,set,s/mime 等得到了广泛的应用.最新发展起来的网络安全技术是公钥基础设施 PKI(publickevinfrastructure
11、).lPKI 体系(PublicKeylnfrastructure)PKI 是一种遵循标准的利用公钥加密技术为电子商务的开展提供一套安全基础平台的技术和规范.PKI 的基础技术包括加密,数字签名,数据完整性机制,数字信封,双重数字签名等.它是为防止进行电子交易时有可能发生的欺诈,文书篡改,机密信息的泄露及交易行为的否认等违法或违规行为而开发的公钥与认证相结合的体系.其作用是在交易过程中保证本人与交易对方互相确认身份的真实性,从而使网上交易顺利进行,对交易相关的电子文件进行加密,从而保证电子合同的内容,数字不被篡改和泄露,另外它还能从体制和技术上保证签订的电子合同的惟_性,即防止签了合同却事后否
12、认既成事实的毁约行为:2 加密与公钥算法使用基于公钥技术系统的用户建立安全通信信任机制的基础是:网上进行的任何需要安全服务的通信都是建立在公钥的基础之上的,而与公钥成对的私钥只掌握在他们与之通信的另一方.这个信任的基础是通过公钥证书的使用来实现的.公钥证书就是一个用户的身份与他所持有的公钥的结合,在结合之前由一个可信任的权威机构 CA 来证实用户的身份,然后由其对该用户身份及对应公钥相结合的证书进行数字签名,以证明其证书的有效性.网络加密可以在数据链路层,网络坛,应用底等多处进行.根据密钥性质的不同,可分为传统密码体制和公开钥密码体制两大类型.传统密码体制加密解密用同一个密钥,即 Ke=Kd;
13、而公开钥密码体制使用一对密钥即一个私钥和一个公钥,其对应关系是惟一的.公钥对外公开,私钥个人秘密保存.一般用公钥来进行加密,用私钥来进行签名;同时私钥用来解密,公钥用来验证签名.算法的加密强度主要取决于选定的密钥长度.3CA 认证与数字证书整个认证系统是一个庞大的网络环境,可以划分为 CA.RA 和WebPublisher.核心系统跟 CA 放在一个单独的封闭空间中.系统设计为一离线网络.其功能是在收到来自 RA 的证书请求时 .颁发证书.证书的登记机构 RegisterAuthority,简称 RA.RA 与 cA 双方的通信报文也通过 RSA 进行加密,确保安全.证书的公布系统 ebPub
14、lisher),简称 WP,置于 Internet 网上,是普通用户和 CA 直接交流的界面.对用户来讲它相当于一个在线的证书数据库.用户的证书由 CA 颁发之后,CA 用 Email 通知用户,然后用户须下载证书.数字证书也称为 X.509 协议,该证书格式中,包含很多域 ,比较重要的有:用户名称,签发者名称,有效期,用户公钥信息 ,签发者对证书信息的数字签名.数字证书将证书用户的识别符号与公钥绑定在一起.规定了该证书的有效期间,为了保证该证书的真实性,发证机构在证书上用发证机构的私钥进行电子签名.随着认证系统的不断完善和各种安全协议的不断出台,电子商务的安全性将大大加强,它将从根本上改变传
15、统的商业模式,充分体现出现代科技给人们生活所带来的便利.参考文献1】周学广 ,刘艺.信息安全学M1.北京:机械工业山版社,2003,2孟国防.电子商务中的信息安全策略明.网络安全技术与应用,2007,10.(上接 40 页)图 5HYS 矿某采区的地震时间剖面图 6HYS 矿某采陷落柱在时间剖面反映图 7HYS 矿某采火层岩在时间剖面反映5 结论山东岱庄煤矿位于济宁煤田的北部,济宁市北郊,行政区划隶属山东省济宁市任城区所辖.本区三维地震勘探的地质任务要求查明勘探区内的构造形态,进一步控制各煤层产状及煤层露头位置.经三维地震勘探,控制了各煤层深度的起伏变化形态:查明了区内落差大于等于 5m的断层
16、,.牟=区共解释落差大于等于 5m 的断层58 条,落差小于 5m 的断层 28 条;进一步控制了各煤层产状及露头位置(见图 8);详细的确定了 3 上,3 下煤层的合并(或分叉) 范围及无煤带(含冲刷,剥蚀及沉缺等)的边界,通过几年来对“无煤带“, 采空区 ,陷落柱,火烧区,煤层露头 ,火成岩侵历趔.人体等特殊地质现象的摸索解释取得了较多的成功经验,得出结论如下:(1)在野外数据采集中,必须严格约束野外施工的每一个过程,做到层层把关,严格施工,确保地震资料野外数据采集质量.(2)资料处理上应该在图 8 山东岱庄煤矿某采区煤层露头在时间剖面上“三高 “的基础上 ,进一的反映步加强保幅处理,并尽
17、可能的拓宽地震信号频带宽度,选好反褶积子波长度,确保对小构造的分辨能力;最后选好偏移速度场 ,保证构造准确归位,确保地质解释精度.(3) 在资料解释上要充分利用已知地质资料,认真研究分析各种地质现象在地震数据体各种属性上的特征,提高成果解释的可靠性;并及时同矿方勾通,进行探采对比,进一步提高地震资料解释水平 .参考文献1 樵登 .等地震勘探原理和方谢 M】.北京:地质出版社,1986.2 降庆忠 .走向精确勘探的道路一高分辨率地震勘探系统工程剖析啤北京:石油工业出版社.1995.【3J 唐建益,方正.煤矿采区实用地震勘探技术M.北京:煤炭工业出版社,1988.4】魏子荣 ,杜兴亚 .等我国煤矿采区高分辨率地震勘探的成果叨煤田地质与勘探.2000(1).作者简介:邓均(1958-),男, 辽宁沈阳人,工程师,长期从事地震勘探工作.
