時間：2023-03-28 15:05:15
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我國的煤炭地質勘探工作起步的比較晚。煤炭地質勘探工作和技術的發展歷史也不過150年。150年前德國人李?；舴揖歪槍ξ覈禾抠Y源有過考察和開發。在這之后，我國的煤田地質工作者克服各種困難、共同努力，走出了一條自己的道路，不斷積累經驗，增進對煤田地質的認識。
（一）煤田地質勘察的走向
我國煤炭地質勘查工作不斷加強，聚煤盆地的綜合研究工作不斷得到深化。在華北、華東、鄂爾多斯盆地等多地域展開了盆地聚煤規律的研究，從盆地整體的高度上把握我國煤炭資源的聚集形式和規律。盆地地形中煤炭資源的研究讓煤炭勘察工作更有保障。其中，《中國聚煤作用系統分析》建立了聚煤作用系統和系統分析方法，為我國開展聚煤盆地煤炭資源開發指明了方向。另外，東部煤田的勘探工作也取得了很大進展，《中國東部煤田構造和找煤研究》為實地的煤炭開采奠定了基礎，東部地區煤炭開發翻開了新的一頁。
（二）煤炭資源綜合勘查技術
每個國家的地理位置和自然環境條件都是不一樣的，所以煤田的地質特點也會有差別。這就意味著我國煤炭勘查一定要結合自己的實際情況，根據我國煤田地質特點，建立獨具特色的煤炭綜合勘察技術體系。煤田地質勘察最重要的就是提高勘察的準確率和精度。圍繞這一目標，就需要不斷加強對煤田地震技術研究，提高對煤炭勘查的準確性。三維地震技術在勘探工作中的應用就是一個最好的例子，這種技術成功的減小可誤差，提高了勘探精度。這種技術把查明地質構造的準確率提高到了60%以上，同時突破了各種地形地質條件的限制，對煤炭勘探范圍大幅度擴大。煤炭開采的鉆孔技術業發展迅速，鉆探裝備不斷更新，鉆探工藝也進一步改進。各種新型裝備和技術的應用大大提高了鉆探的速度和質量，也使我國煤炭鉆探水平達到了國際水平。
（三）煤炭和煤氣層資源評價
要正確進行煤炭工業的宏觀決策，建設大型煤炭基地，就需要對我國的煤炭和煤氣層的資源有合理評價。我國完成的三次全國煤炭資源預測和《全國煤層氣資源評價》，在我國煤炭工業規劃和國民經濟宏觀決策中都產生了重大影響。
（四）煤炭地質勘查信息化及“3S”技術
隨著科學技術的發展，工業生產的信息化水平不斷加快。在煤炭勘探和開發中，信息技術的應用是發展趨勢。從煤炭地質勘查到野外數據采集都要實現信息化和數字化，建立電子版地質報告，以GIS系統為平臺，建立《全國煤炭地質工作程度數據庫》、《全國煤炭礦產地數據庫》，并初步形成《全國煤炭資源信息系統》框架。重視對煤炭遙感技術的應用。利用遙感技術對地質地形進行測量，繪制高精度地質地圖。航測和地理信息技術也得到迅速發展，我國水利行業建成的“塔里木河流域水量調度管理系統”就是一個成功的嘗試。這個系統采用了全數字攝影測量系統進行數字成圖，充分利用地理信息技術。為了提高煤炭勘探的準確性，在煤炭勘探中建立類似的系統是很有必要的。
二、煤炭地質科技面臨的挑戰
我國的煤炭消耗水平在世界范圍內是最高的，而且現階段里對煤炭的依賴程度很高。工業生產基本能源原料都是煤炭，這就預示著在將來的發展中煤炭的供應量會緊密關系到經濟建設的發展。可以預見的是我國對煤炭資源的消耗在將來工業生產中還會增加，煤炭資源的缺口也會越來越大。目前來看，我國的煤炭勘探和開發工作還相對滯后，地質勘探程度明顯不足，如果這種現狀得不到改善必定會影響國民經濟建設。面對日益突出的能源問題我們必須要解決好下面的問題。第一，怎么樣解決東部地區深層采煤問題；第二，解決中部地區由于盲目開發引起的環境污染和水資源破壞問題；第三，如何對西部地區的煤炭資源提高勘查的準確度和對聚煤盆地的認識；第四，如何對煤炭資源的開發管理實施有效的信息化管理提高煤炭資源管理效率。
三、煤炭地質勘查技術發展方向
煤炭資源勘探在新時期下要提高勘探精度，確保地質勘查質量，為合理使用煤炭資源做保證。在煤炭技術勘查上樹立科學發展觀，對煤炭開發實行可持續發展，重視煤炭資源綜合利用。建立新的地質勘查機制，創新地質勘查技術，培養精干高效的地質隊伍，努力把煤炭勘查工作做好。
（一）樹立正確的發展思路
在以后的煤炭資源勘查中主要重視兩方面的工作。一方面是煤炭勘查，加強煤炭地質基礎研究，最大限度的發現新的優質煤炭資源；另一方面要以現代地質理論為指導，依靠高新技術，提高創新能力，從整體上提升煤炭的地質勘探能力和水平。
（二）明確主要任務
1.煤炭資源綜合勘探技術。研究不同地形、地質條件下的煤炭勘查技術，確保對沙漠、黃土層、采空區等復雜地區的合理勘查和開發。加大對東部深部煤田地質勘查力度。進一步發展復雜地區條件下的三維地震技術應用，深化地震勘測技術研究，擴大該技術的應用范圍。加強多元地質條件下的信息復合技術研究，建立高準確度地質模型，整體提高煤炭地質勘查精度和地質報告研究程度。加強煤炭地質綜合勘探技術研究工作，在地震地質條件較好的地區應該仔細到3－5米的小斷層，甚至是1－2米的小斷點。如果是復雜地區，就應該達到現有簡單地區的探測水平。只有這樣才能在巖性探測方面取得新的進展，同時也讓勘探精度顯著提高。
2.展開煤炭資源評價。對全國的煤炭資源潛力和國家煤炭規劃區資源都要有合理的評價。在這方面注意應用新的地質理論和評價方法。完成煤炭資源的總體評價才能對煤炭資源總體開發理清思路。清楚了煤炭資源分布優勢、儲藏狀況、開發的難易程度，再在實際的勘探中合理利用，才能做到煤炭資源開發的科學規劃。
3.加強潔凈煤技術的地質基礎研究。在煤炭資源利用中，潔凈煤技術應該得到高度重視。就全球來看，各國的潔凈煤技術都取得了比較好的發展，提高了對煤炭資源的利用率。這就要求在煤炭資源開發利用中將煤巖學、煤化學等基礎理論與潔凈煤技術的有機結合，了解煤炭形成的原理和過程。另外還要從地質－地球化學角度了解煤炭中有害元素的賦存狀態，揭示煤的物質組成在煤炭資源開發中的遷移、富集、轉化等物理化學反應發生的過程，為優化潔凈煤技術，改善環境質量提供科學依據。
四、結語
摘要:地質勘查工作作為一項基礎性、先行性、戰略性的工作,在我國國民經濟中占有舉足輕重的地位,隨著2006年1月國務院《關于加強地質工作的決定》的頒布實施,地質工作得到了進一步加強,各地勘單位對技術人員的需求與依存度日趨加大。文章從地勘單位激勵機制存在的問題為出發點進行探討研究,進而提出合理有效的技術人才激勵機制。
關鍵詞:地勘單位技術人員激勵機制
1引言
在由計劃經濟向市場經濟轉化過程中,從事地質勘查的地勘單位為適應市場經濟的需要,逐步開展事改企與商業經營思維的改革和變遷。雖然逐漸實行企業化管理,但傳統的事業型管理模式仍然束縛著地勘單位人們的思維模式,在一定程度上也阻礙事業單位的市場化進程。這種普遍存在的諸如管理者對激勵機制的思想認識不夠、激勵制度不完善等問題,導致了地勘單位出現招人難、留人難與用人難的局面,所以建立合理有效的激勵機制已成薪酬管理工作的當務之急。
2地勘單位技術人員激勵機制存在的問題
2.1技術人員薪酬分配上未體現艱苦性
地質勘查單位92%以上的專業技術人員從事著野外技術工作,其工作環境比較艱苦,工作壓力比較大。而在目前地質勘查單位實行的崗效薪級工資制中,從事一線野外技術人員沒在福利及其他補貼上予以考慮,影響了野外技術人員的工作積極性和主動性。以前,面對地質條件復雜、自然環境惡劣的客觀因素,在外的地質技術人員一次又一次出色地完成工作任務。但隨著市場經濟的發展和商業經濟在中國經濟社會的影響,技術人員工作環境的艱苦性卻沒有在收入分配上充分體現出來,造成技術人員心理不平衡,阻礙了地勘工作的順利開展。
2.2薪酬分配上沒有體現績效業績
由于單位領導與技術人員思想意識本身的原因,特別是作為從濃厚的計劃經濟背景下走出來不久的地勘類事業單位,平均主義思想尤為深刻,表現為:一是技術人員相互之間的平均分配,薪酬的差別基本只體現在野外工作時間與項目的工期長短上,而與技術人員的工作能力、工作業績沒有太大關系;二是反映在崗位工資制度的標準差距非常小,雖然在工資改革過程中引入效益工資起到一定的激勵作用,但效益工資也僅與職位和職稱有關聯,而與實際績效掛鉤不夠明顯。
2.3技術人員的個人理想與用人現實存在差距
任何一名從事地勘事業的技術人員都有自己的理想和追求,他們都有自己的個人職業生涯規劃,但在地勘事業單位中傳統的“官本位”思想根深蒂固,造成一些技術骨干從主觀上不愿留下從事艱苦的技術工作。這種技術人才的職業生涯規劃與組織目標之間相互矛盾,在一定程度上造成了技術人才資源的浪費和內耗。同時從地勘單位的干部用人的實際情況來看,管理干部與技術干部之間存在著錯位現象,使技術人才產生錯誤的職業生涯規劃,不利于技術人才發揮其應有的價值。
2.4對專業技術人才的人力資本投入不夠
地勘事業單位未能體現使用、培養和開發的核心環節,是目前地勘單位人力資源管理的一個明顯特征。人員的進出、業績的考核等具體事務占據了人事工作者的大部分時間,對人力資源的引進、培養、開發等缺乏長遠性和系統性的科學規劃,更未將人力資源的合理配置提升到單位發展戰略的高度。部分地勘單位出現對職工教育培訓投資力度小、培訓形式單一或過程形式化甚至只使用不培訓開發的問題,阻塞了技術人才專業提升的直接通道,也沒有滿足作為技術人員特有福利的更高層次的精神需求,降低了其工作的的主動性。
3地勘單位技術人員激勵機制探討
3.1科學配置技術人才隊伍,充分發揮技術人才資源價值
要進一步健全高級專業技術人才的吸引、培養、任用機制。一是建立寬松靈活的人才引進機制,對地勘單位急需和崗位緊缺的專業技術人才堅持特事特辦、減少環節,以各種靈活的方式利用專業技術人才的智力;二是建立多元一體的人才培養機制,根據專業技術人才成長規律和總隊發展需要,推行以職業技能培訓、職業資格培訓等為主要內容的培養和培訓體系;三是競爭擇優的人才使用機制,努力使優秀專業技術人才脫穎而出;四是制訂適應技術人員自身特點的職業生涯通道,讓他們實現個人的人生價值。
3.2注重薪酬激勵與精神激勵、情感激勵機相結合
作為地勘單位隊伍核心的技術人員,在當前實行的項目經理制與承包制模式下,更多的需要發揮項目團隊的作用來共同完成組織安排工作任務,而盡管物質需要是人們從事一切社會活動的基本動因,但有機地發揮基于團隊考慮的績效激勵機制以及目標激勵、工作授權激勵、參與決策激勵與榮譽激勵等精神激勵以及感情溝通、尊重員工等形式的情感激勵的共同作用,更能在較高層次上調動職工積極性,其激勵深度大,維持時間也較長。
3.3建立針對性強的具體激勵措施
應建立能對地勘單位技術人員起明顯激勵作用的激勵機制。一要建立差距較大的薪金制,實行效益工資與崗位工資相結合的工資制度。二要建立具體的獎勵制度,除地勘單位統一設立的質量獎、安全獎與年終獎之外,可以依據廣大技術人員設立重大勘查項目或找礦成果獎、技術革新(管理)創新獎并設置技術帶頭人等獎項。三可采用晉升激勵制度,可通過建立通暢、明確的晉升渠道,為優秀技術人才構筑施展才華的舞臺,為技術人才創造晉升的機會。
3.4完善績效考核機制,講求獎勵效果
地勘單位的技術人員分布在技術生產與技術管理等不同崗位,其工作性質、內容與條件存在著很大的差異,所以應建立完善的績效考核體系,同時量化的評價結果不僅為實施有效的激勵約束機制提供了準確的依據,而且對于在地勘單位內部建立起職工“能進能出、能上能下、獎罰分明”的管理新機制創造有利的條件,從而實現對技術人才的激勵。
高精度地震勘探技術
1地震采集技術
1）散射成像數值模擬技術
地震成像技術一直是基于有效波的反射能量，即反射波法地震勘探。在斷層十分發育、地層破碎、高陡直立界面等復雜地質現象情況下，地表接收不到有效的地震反射，對地下復雜地震體無法成像，在這種情況下反射波法是不適應的［6］。因此需要利用新的成像方法———散射波成像［7－11］。在沒能接收到反射波的情況下，仍有波的能量傳回到地面，依然觀測到波動的存在，這種波動是由入射波與非均勻介質相互作用而產生的散射波，它含有地下介質不均勻性的信息。不同尺度和不同組成的非均勻性會引起不同形式的地震波散射，可以從這些散射現象來反推這些非均勻性的分布和性質，即基于散射波來成像。在地層破碎、高陡、巖脈等復雜地質條件下，可利用散射波場的波動方程正演模擬技術進行三觀測系統的論證和設計。在泌陽凹陷南部陡坡帶高精度三維中，在波動方程正演基礎上進行基于散射成像理論的數值模擬（反演）來描述邊界斷裂帶的波場傳播規律，進行道間距、炮檢距、覆蓋次數等采集參數的論證，實現了用散射波成像技術解決復雜的地質問題（圖2）。
2）高精度激發技術
復雜地表區的地震激發主要任務是減少干擾波能量、增大有效波能量，形成具有反映地下地質體能力的有效波波場（如：較寬的頻帶、較高的主頻和信噪比）。泌陽凹陷表層有基巖出露區、河流和農田，勘探難度較大，采用了巖石出露區鉆井技術和河灘河床區鉆井技術。（1）巖石出露區鉆井技術巖石出露區或者薄層風化覆蓋區，若使用高能炸藥在一定深度下使震源藥柱處在風化層之下的高速巖石中激發，能夠獲得較好的激發效果，但是在有風化層覆蓋的激發點，使用的幾種鉆機往往是能打堅硬巖石的打不了風化層，能打風化層的又打不了堅硬巖石，給打井造成困難。通過對QPY－30型鉆機的技術改進，使其打穿風化層后，再打入堅硬巖石2m以上，解決了這一困難，保證了好的激發效果。（2）河灘河床區鉆井技術河流區表層為疏松的粗砂夾雜礫石層，在高速層頂界面以下激發，能量強、能有效增加下傳能量、減弱激發產生的各類干擾。但河灘區鉆機到位及鉆井成孔困難，激發藥柱很難下到高速層頂界面以下，若采用淺井組合激發效果差。我們開展了鉆井成孔工藝研究，通過對固沙劑與泥漿粉進行不同配方的試驗，最終選用混合型固沙劑作為鉆井泥漿，提高了固井性能。并采用新型材料的專用鉆頭進行鉆探，保證了激發藥柱下到了高速層頂界面以下3～5m；在礫石的區域使用配備套筒的沖擊鉆機，通過“沖擊套筒—取出套筒中礫石—下藥”等環節，使激發藥柱下到了高速層頂界面以下3～5m。鉆井新技術的應用，使單炮記錄品質有了保證。
2地震資料處理技術
通過攻關形成了高陡構造地區三維地震疊前深度偏移處理技術的方法，取得了較好的效果。
1）靜校正方法深化研究
泌陽南部陡坡帶近地表突出的特點在于，山不高（高差不到200m），但南北速度橫向變化大，高達2000m／s之多，這給替換速度的選取帶來很大的困難；斷陷區斷層與水平層接觸關系混亂，該部位資料信噪比很低；斷層發育，傾角達45°，斷面波發育，成像混亂，此處的剩余靜校正有很大的時變性；工區北部沉積環境相對平穩，用常規的折射靜校正即能達到勘探的要求，關鍵是與山地的對接形成了很大的差別［12］。針對這些特點，首先采用初至波層析反演方法反演近地表速度，精確地描繪近地表速度的縱、橫向變化規律；然后依據初至波層析反演結果，用波動方程延拓基準面校正消除由于近地表高速造成的非地表一致性靜校正誤差；最后進行多次剩余靜校正迭代消除剩余靜校正的時變誤差，實現復雜地表條件下準確的靜校正處理。波場延拓處理方法是按地震波在近地表的真實傳播路徑使波場準確歸位，該方法充分考慮了波在近地表非垂直傳播的實際情況，既可實現曲射線的變時差校正，提高剖面質量，又可使校正后的波場滿足所在位置的波動特征，為疊前波動方程偏移奠定良好的基礎（圖3）。波動方程延拓的步驟包括了數據由地表下延至中間基準面，然后再上延至最終基準面的過程。然而，這個過程并不僅限于兩個基準面，可以包括更多的基準面，這取決于近地表的復雜程度。當然，基準面過多會增加計算成本和時間，但可以提高計算精度。圖4為L30線采用不同靜校正方法的L30線疊加剖面，比較而言采用波動方程延拓基準面靜校正方法效果較好，南部大斷層附近信噪比明顯得到提高。
2）疊前偏移成像處理技術
針對凹陷南部陡坡帶邊界大斷裂的存在，基巖速度較高，而凹陷內部斷裂下降盤的沉積巖速度相對較低，存在速度的橫向變化的特點，采用了在取得較好的疊前時間偏移成像及較準確的均方根速度的基礎上，進行層速度模型構建及克?；舴虔B前深度偏移處理方法，收到較好的效果。（1）Kirchhoff疊前深度偏移Kirchhoff疊前深度偏移被認為是一種高效實用的疊前深度偏移方法，積分法具有高偏移角度、無頻散、占用資源少和實現效率高的特點。它能適應變化的觀測系統和起伏的地表，優化的射線追蹤法和改進的有限差分法能夠在速度場變化的情況下快速準確地計算繞射波旅行時，從而使積分法能夠適應復雜的構造現象。近年來，解決真振幅偏移問題就是偏移地震數據得到真正的振幅和相位信息，從而為巖性解釋服務。由于積分法具有許多優點，因此研究克希霍夫型保幅疊前深度偏移具有很高的理論價值和實用價值。（2）速度－深度模型建立方法克?；舴蚍e分法疊前深度偏移的關鍵是速度模型的建立。在泌陽凹陷南部陡坡帶疊前深度偏移處理中，應用了速度－深度模型建立方法。為了獲取高精度的速度－深度模型，采取了以下處理步驟：①借助疊前時間偏移的準確均方根速度建立深度域初始速度模型，得到長波長速度場；②利用疊前深度偏移的速度對模型細化。③利用網格層析成像技術進一步微調短波長速度場，得到高精度速度模型。傳統深度域速度模型的建立，一般基于沿層速度分析，即首先在時間偏移數據體上解釋層位，然后通過各種不同的方法求取目標層的層速度，最終得到大套層的速度模型。利用垂向速度分析得到時間速度對，通過樣條插值和反演，產生速度模型。這種建立模型的方法充分考慮了構造信息，如構造傾角和方位角；最終得到的模型是有限差分網格化模型，是一個連續介質模型而不是大套地層模型［13－16］。經過以上的速度分析后，可能還有一些局部速度誤差需要微調。利用網格層析成像技術，即根據剩余速度，全局修正速度模型。層析成像修正速度后，一些短波長的速度誤差得以調整。（3）陡坡帶高精度三維處理效果高精度三維處理后的剖面（圖5）邊界主控斷裂面反射清晰，歸位準確，信噪比、分辨率整體上有明顯提高，尤其是深層系資料有了明顯改觀，波組特征明顯，為南部陡坡帶的深層勘探提供了可靠的地震資料。
3地震解釋技術
1）三維可視化解釋技術
三維地震數據可視化就是將每個數據樣點轉換成一個體元，即帶有近似的面元空間和采樣間隔的三維像素。每一個體元都有一個與三維數據體相對應的值，這樣每一個地震道都被轉換成一個體元柱狀體。每個數據體都可通過調整顏色和透明度等參數，突出顯示目標地質體，并在同一窗口一次完成鎖定層位、體元追蹤等可視化解釋工作。三維可視化地震解釋技術通過對地震數據應用不同透明度在三維空間地下的地震反射率做直接評估，立體可視化假定地下界面的反射率是地下界面的三維模型，實際上，它是三維空間中的構造、地層及振幅綜合特性的反映，無論做三維的區域分析，還是特定目標體評價，都可以通過調整“透明度”來實現。因此對三維地震資料沿層振幅可視化，可以確定斷層的空間展布及斷層的組合形式，使斷層的解釋更合理（圖6）。
2）利用地震屬性預測儲層
三維地震資料包含了豐富的地震信息，這些地震信息在不同程度上反映了地質儲層的各種物性特征［17］。利用地震數據通過不同的計算手段提取各種不同地震信息，并通過單項地震信息或多項地震信息的綜合分析，從不同角度對地震資料進行細致的解釋和推斷，以揭示有利儲層的空間展布、地層巖性變化以及含油氣性，同時據此還可推斷由斷層或裂縫引起的原始地震剖面上不易被發現的地質異?，F象及油氣分布情況［18－22］。根據泌陽凹陷南部陡坡帶扇三角洲儲層沉積特點，結合地震相反射特征和溝扇對應地質理論，應用三維可視化解釋技術確定儲層在三維空間的展布范圍、地震屬性參數判識砂礫巖體的發育規模［23］。
勘探效果
在泌陽凹陷陡坡帶中段栗園地區，通過三維地震資料高精度采集，CDP面元20m×20m，利用地震測井和VSP測井資料開展高精度三維資料處理與解釋，資料質量得到明顯改善，落實了邊界斷裂帶構造特征，為精細落實構造、巖性圈閉奠定了基礎。利用疊前深度偏移剖面（圖7）和時間切片（圖8）解釋，認為栗園地區構造背景為由NE－SW向的邊界斷裂向深凹陷傾沒的鼻狀構造，構造長約3km，寬約3km，面積約9km2。構造發育史分析發現：該構造是由南部邊界斷裂在廖莊組末期發生反轉而形成的，構造形成時間較晚，且僅在淺層發育。由于邊界斷裂長期的斷陷活動對深層油氣藏的破壞，造成深層油氣沿斷層向上運移，在淺層圈閉中形成一定規模的淺層次生油氣藏。儲層預測及沉積體系研究表明，該區發育一中小型砂礫巖體，呈NW向下傾展布。砂體中淺層系呈舌狀體展布，深層系呈扇型體展布。綜合分析認為該區砂體與構造具有良好配置，是油氣聚集的有利場所，2008年在該鼻狀構造鉆探B304、B315等井，相繼鉆遇大套油層，新增探明石油地質儲量800多萬噸，取得了良好的勘探效果。
串聯去噪方法
為消除金屬礦多源噪聲，本文將其分解在不同物理空間域內，針對噪聲類別設計不同物理域去噪方法，加以串聯多級衰減。而如何選擇合適的去噪方法，以及確定合適的順序，是串聯去噪的關鍵。對于金屬礦區中的強線性干擾進行串聯去噪，采用(1)式［12］將時--空域u(x，t)地震數據變換到f-k域。其中，U(k，f)為地震信號的f－k譜;k為圓波數，為2πk0;波數k0為1/λ，λ為波長。對于面波來說，其能量集中在低視速度范圍，有效信號往往在高視速度段，將面波能量集中的部分置為零，并反變換為時----空域信號u''''(x，t)。此過程并不能將所有面波、直達波等線性干擾全部壓制，雖壓制了大部分強線性噪聲，仍有部分干擾。處理后，采用(2)式［6］將u''''(x，t)變換到Radon域。其中，m(τ，q)為Radon變換域數據;x為偏移距;φ(x)定義了Radon變換曲線的曲率;q表示曲率的坡度;τ是時間截距;t是地震數據的雙程旅行時。當t=τ+px時，(2)式化為線性Radon變換(τ－p變換)，此過程將剩余的線性干擾能量集中于零偏移距截距時間、視速度為p的Radon域內，將這部分能量切除，再將其反變換為u″(x，t)即可?；诜囱堇碚摰腞adon變換技術，在壓制線性干擾的同時，還有壓制隨機噪聲的作用，大幅提高了地震信號的信噪比［7］。通過兩種去噪技術處理以后，大部分干擾波已被壓制，但仍存在一定的隨機噪聲與散射噪聲，采用近年來引入地震的Curvelet變換進一步衰減，為適用于不同尺度金屬礦體引起的噪聲，筆者設計了Curvelet--中值濾波組合變換法壓制剩余的隨機噪聲。Curvelet—中值濾波法是利用Curvelet變換把地震數據分成不同頻帶，對每個頻帶分別做中值濾波，將各個頻帶的濾波結果加到一起得到整體濾波的結果。Curvelet變換中的尺度參量j表示數據的不同頻帶，隨著被處理數據的變化，尺度參數j的值默認為(在不確切設定j時)。其中，M、N是被處理數據的行數與列數;ceil表示向小取整［10］。對于不同尺度金屬礦體引起的地震數據噪聲，在低頻尺度設置較大的中值窗口，高頻尺度設置較小的中值窗口，以達到最佳的去噪效果。多域串聯去噪技術在不同的域內對噪聲逐步進行壓制，相應資料的信噪比逐步提高，最終記錄上信噪比顯著增強，從而有效地解決了金屬礦低信噪比問題。與普通去噪方法相比，多域串聯去噪的針對性和適應性更強，去噪更徹底，多種去噪方法優化組合，以達到比傳統方法更加優異的去噪效果。
實際地震數據處理
本文所用的原始數據為金昌鎳銅礦集區地震原始單炮記錄。金昌白家嘴子銅鎳礦田位于甘肅省金昌市境內，河西走廊的中部。礦區地表為地勢平坦的戈壁灘，海拔為1500～1600m。該礦田位于華北地臺阿拉善地塊西南緣的龍首山隆起上;該隆起南接祁連褶皺系走廊過渡帶。從圖1中可以看到原紀錄中存在較強隨機噪聲及很強的上傾規則干擾(靠近鐵路引起的固定視速度干擾)，大部分有效信號淹沒在這些強干擾下。本文采用的串聯去噪處理結果如圖2－4所示。串聯去噪第一步采用FK域濾波(圖2)，對比原紀錄，大部分強固定視速度干擾波壓制得較好，但記錄中仍存在較多緩傾角短軸干擾以及一些隨機噪聲。串聯去噪第二步，經Radon變換(圖3)，此過程消除了上傾的強噪聲，恢復出了大部分有效反射波，地震信號的信噪比得到明顯提高，仍存在部分隨機噪聲。串聯去噪第三步，經Curvelet域組合變換法壓制噪聲方法處理單炮記錄(圖4)，剩余的隨機噪聲已基本消除。為加強去噪效果對比，按照徐明才［1］介紹的去噪方法(頻率域去噪，視速度濾波等)對圖1所示的地震記錄進行了處理，得到的去噪結果如圖5所示，大部分噪聲已被壓制，但仍有部分隨機噪聲與線性噪聲殘余。對比徐明才綜合去噪法(圖5)與串聯去噪法(圖4)處理結果，后者剖面質量有較大改善，前者剖面中方框所示的淺層反射同相軸混疊噪聲與遠偏移距處成團噪聲在后者剖面中已得到壓制。從疊后剖面上看，徐明才法疊后剖面(圖6)與串聯去噪法疊后剖面(圖7)，后者整體信噪比明顯提高，圖6中細小的干擾波在圖7中都已消除;對比其細節，即方框所示的幾處位置，本文方法處理過的同相軸更加連續，礦體上頂界面更加清晰，為下一步的地質解譯提供了較好的數據來源。
由以上工作原理我們可以看出，GPS-RTK技術的出現完全改變了傳統的測量方法，僅僅需要幾秒鐘就可以進行厘米級的定位，因此在地質勘查工作中具有廣闊的應用前景。
1）地質工程放樣。在地質勘查工作中經常需要進行鉆探、槽探等工程，但是由于礦區地勢陡峭，復雜，給測量帶來嚴重的不便，因此，運用GPS-RTK技術不僅解決了因為地形原因帶來的測量不便問題，還能夠提高測量的工作效率，事半功倍的完成地質工程的放樣。
2）圖根控制測量。通常來講，運用GPS-RTK技術所得到的坐標數據能夠滿足圖根控制點的精度要求，因此經常運用于礦區的圖根控制點布設。這種方法不僅快捷簡便，而且具有較高的精確度。
3）地形測量。一般情況下，用傳統方法進行地形測量時需要1：1000、1：2000、1：5000的比例，所以往往精度差距較大。而采用GPS-RTK技術不僅能夠解決這個問題，數字化的測圖還能從很大程度上提高測量地形的工作效率。
4）剖面測量。運用GPS-RTK技術對剖面進行測量時，集測、放、檢、算于一體，并且還能夠完成土石方的相關計算，簡便有效。
5）其他相關應用。雖然全站儀在工程測量中仍發揮著重要的作用，但是由于其測量方法受到通視和距離等條件的限制，而造成產生設置測站多、勞動強度大、作業效率低下等問題，已經不能夠適應較大范圍內的地質勘查工作，因此，這種情況下就需要采用GPS-RTK技術，不僅具有智能化和多樣化的特點，還能夠進行記錄、通訊、導航、計算等工作，為地質勘查工作提供了較大的便利性。
2GPS-RTK技術在地質勘查中的優缺點及相對應對措施
1）GPS-RTK技術在地質勘查中的優點。綜上所述中，GPS-RTK技術在地質勘查中具有廣泛的應用，主要是因為其具有諸多優點，如下：①GPS-RTK技術需要較少的控制點數量和儀器搬站數量，從而使作業速度快、勞動強度低，工作效率高。②GPS-RTK技術實現了厘米級的三維坐標，具有較高的精度，且得到的數據安全可靠。③與傳統的地質勘查工作相比，GPS-RTK技術對于環境條件要求低，只要接收衛星信號和電訊數據傳輸正常，就能夠實現快速的定位。④GPS-RTK技術具有強大的測量功能，其自動化和集成化程度高，無需人工干預便能夠完成多種測量功能，這樣就減少了人為誤差，確保了工作精度。⑤GPS-RTK技術操作簡單，具有極強的數據處理能力，在工作過程中，只要在設站時進行簡單的儀器操作，便能夠實現測量結果和工程放樣。
2）GPS-RTK技術在地質勘查中的缺點和相對應對措施。雖然GPS-RTK技術具有許多優點，能夠廣泛應用于多種地質勘查工作中，但是毋庸置疑的是它也具有一些缺陷，其工作過程也會受到各種問題的限制。接下來，本文將根據GPS-RTK技術在地質勘查中的缺點相應的提出一些應對措施。①GPS-RTK技術受到衛星圖形的限制。由于受到衛星圖形的限制，所以在一段時間內被衛星覆蓋時容易產生假植。解決這種問題的辦法主要是通過重測比較法來進行彌補，即在作業前先對1到2個已測的地點進行檢核，確定是否產生假值。②GPS-RTK技術在地質勘查中會受到天空環境的影響。一般在中午時，RTK技術容易受到電離層的折射干擾，因此出現初始化時間長等問題，甚至無法進行初始化而無法進行測量。因此，通常情況下放棄在上午11點到下午2點之間進行作業。③RTK技術的數據鏈在傳輸時容易受到高頻信號的干擾，這種情況主要出現在地形起伏較高的山區或是城鎮樓房密集的地方。解決這種問題主要是通過將基準站設置在有效半徑控制范圍內的中央最高點，使其遠離磁場較強的地方。④在測量時GPS-RTK技術進行高程轉化容易產生異常。我國有些山區的高程異常圖存在較大的誤差，因而使得GPS在進行高程轉換時相當困難，精度也不準確，因此對于這種情況，應該在作業時盡量多地測量精度可靠地高程，并適當的縮小作業面積，確保高程測量本身的觀測質量。
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根據GPS定位系統的相關規范，在地心參照系中，通過靜態定位的精度能夠達到毫米。在連續觀測中，相鄰的多次觀測基線的產犢年變化率值能夠控制在2毫米的范圍內。通過多年的勘察和幾率，工程精度三百千米到一千五百千米定位中，每小時的測量誤差都不會超過一毫米。在使用RTK作業過程中，基準線能夠通過數據鏈把基準站采集到的載波香味及時地發送給流動測量站。在計算機系統中通過一些算法就能夠定位坐標點，進而計算出具體的定位，精度達到厘米。
2煤田地質勘查中GPS、RTK定位技術的應用
2.1構建煤田勘探控制網
建立煤田勘查控制網需要勘查測量人員不僅要完成地質勘查研究區域的地質剖面測量數據，還需要控制測量數據以及勘查的點位等工作，并對這些數據進行整合。在收集這些資料的過程中，應該對地形的高差、坡度等方面加以注意，我們應該采用相關的定位系統測量規范中的精度要求來進行設置測量點并對這些點進行網絡實時測量。在煤炭勘察測控網建立后，我們就可以利用RTK技術進行控制測量點位。主要的優勢在于能夠在實時的測量中對這些定點的精度和坐標實時獲取，實現了不同點的完全通視，比傳統測量方法操作更加方便。
2.2修繕煤田工程地質平面圖
煤田工程地質平面圖大多都是使用1:5000或者是1:10000比例尺的地形圖。為了能夠保證煤炭開采工程的質量，我們需要在測量之前就成立專門的測繪小組，根據當時當地的情況選擇最佳的測量手段，而且如果使用全站儀進行修繕地質平面圖的話，那么就需要增加測量水文地形情況、附近新增加的居民點、公路網絡等方面，這對于工程人員來說面臨時間久、任務量大、成本高、精度低的問題。如果我們采用RTK定位技術做這項工作，則能夠很好地解決這些問題。
2.3工程測繪地質剖面圖及地質勘探放樣
RTK定位技術的優點主要有勘查半徑大、通視條件要求低、能夠長時間的連續性工作，精準度也比較高。這項技術不僅能夠避免一些通視環境比較差的地區，而且其勘查的精度能夠符合相關標準。在進行放樣的時候，就直接把坐標對應到這項技術的手冊當中，該系統就自動生成坐標點，方位以及相對距離也能夠直接反映出來，這就方便了放樣人員的工作。
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隨著建設項目規模的增大,面對的工程地質問題越來越復雜且極具挑戰性。經過不斷探索、實踐和提高,我們在諸多領域具備了很強的技術實力,如:工程巖質高邊坡的工程地質勘察研究、高壩大庫場地的工程地質勘察研究、大型地下洞室群的工程地質勘察研究、喀斯特地區水文地質勘察研究、高地震烈度地區高壩大庫水庫誘發地震監測預警系統研究等領域。地質分析的手段和方法也得到不斷發展。
1.1.我國工程地質研究部門引進和開發實用軟件。引進邊坡穩定計算程序用于滑坡、塌岸穩定分析,提高勘察成果的定量化判識水平;引進開發了勘探圖件、地質剖面制作程序及三維成像技術,開發并進一步完善“工程地質軟件包程序”,較好地解決了鉆孔成圖中的很多難題,也為地質平面及剖面圖的繪制起到了較好的輔助設計作用,取得了較好的效果。
1.2.結合工程實踐研究和開發新技術。我國工程地質研究部門開發邊坡斜面攝影成像技術用于工程實踐,提高了地質編錄工作效率,獲得了大量的工程地質數字信息;開發水電站樞紐區工程地質三維可視化建模與分析研究系統,已應用于生產之中。
1.3.積極引進并應用新的地質勘察和分析手段。在水電站勘察過程中,根據地質分析的需要,在右岸構造軟弱巖帶勘察中,使用了地震波CT測試技術;采用模型洞原位變形觀測分析地下洞室穩定性;在右岸構造軟弱巖帶穩定性分析、左岸地下洞室圍巖穩定性分析及溢洪道邊坡穩定性分析均采用了目前比較先進的三維彈塑性有限法分析和三維流形元分析方法,為穩定性評價和工程施工設計提供了可靠的基礎資料和參考依據。
1.4.其他新方法新技術的引進和應用。地下洞室圍巖分類、壩基巖體質量分類、邊坡巖體質量分類、邊坡穩定分析、巖體彈塑性理論、地質力學模型、巖(土)體物理力學性試驗方法的發展應用;電腦與工程地質軟件包的開發應用;勘測手段及鉆進取芯技術的提高、物探各種測試手段的廣泛應用強有力地促進了工程地質勘察中獲取工程地質資料周期的縮短和工程地質條件快速分析評價;充分利用網絡技術,進一步提高了地質專業勞動生產率。
近幾年,我國從生產需要出發,新技術新工藝得到很好地推廣應用：選取適合各類地層(的金剛石鉆頭,提高鉆進效率,降低生產成本;繼續完善大壩灌漿變形觀測和抬動觀測技術,確保壩體安全和工程質量滿足要求;在河床沖積層勘探中,采用了SM膠取芯技術,保證了試驗樣品的原始狀態,為沖積層特性研究提供了真實可靠的材料。.5水文勘測開發的電波流速儀,在電站簡易測流中投入使用,達到了預期的效果。近年,又開發出水情自動測報系統,現已逐步應用于大型水電站的測報中;為改善以往在水情測報中一直采用的點測量及測流時間過長等問題,水文勘測技術人員正著手對聲學“多普勒剖面流速儀(簡稱ADCD)”技術進行論證和調研,并逐步將此技術運用在對西部山區性河流的水情預報中,計劃通過不斷實踐和探索,最終實現水情的“瞬時”測量預報。
1.6工程物探在水電站開展了大范圍的河床沖積層地震波探測;應用聲波垂直反射波法、聲波CT法及紅外線熱成像三種相結合的方法,準確地探測到了壩體面板脫空等工程質量問題;在多項水利工程和多個水電站勘察中,應用高密度電法勘探方法,解決了水庫漏水問題和斷層構造發育范圍及深厚覆蓋層地質問題,且成效顯著。研究并應用“隧洞施工監控量測一體化”,“壩基巖體質量測試的空間分析”,“數字式全景鉆孔攝像系統”,“堆積體的綜合物理探測技術”,“大壩面板脫空綜合物理探測技術”,“小波變換在水電工程地球物理中的應用”等新方法新技術,拓展了物探的應用領域,提高了物探的探測精度。
2.勘察專題研究成果應用
2.1大型水庫庫岸穩定工程地質勘察成果應用20世紀80年代以來,采用了航空遙感技術與實地驗證相結合的方法,相繼對一批大型水電站進行了庫岸穩定性研究,為快速、高質量地評價庫岸穩定性及其他水庫工程地質問題發揮了良好的作用。形成了一套較完整的勘察、研究、評價、預測水庫區天然狀況和蓄水運行條件下庫岸穩定性問題的思路和工作方法,包括岸坡類型劃分及其變形破壞機制、庫岸再造及滑坡穩定性分析評價及預測、岸坡失穩及水庫誘發地震災害調查與分析預測、移民安置選點與處理措施建議等。該項目成果在后來開工建設的大、中型水電工程水庫庫岸穩定性地質調查中得到廣泛應用,提高了水庫庫岸穩定與移(居)民點調查地質工作效率及成果質量。
2.2大壩面板脫空無損探測研究與應用“大壩面板脫空無損探測研究與應用”是通過試驗比較論證提出了采用3種物探方法(聲波垂直反射法、遠紅外熱成像法、地質雷達法)進行綜合評價的方法。為消除大壩病害,采取相應的處理措施,提高大壩的安全性提供了重要的依據。與傳統的單一物探方法相比,本項研究成果具有多種方法互為驗證、利用了不同的物性差異特征﹑探測成果準確可靠的優點。大壩面板脫空的處理質量,節約了處理成本,而且具有廣闊的推廣應用前景,具有較高的經濟效益和社會效益。
2.3采用EH4進行深厚堆積體厚度探測應用該方法測量深度大,野外勞動強度小,生產效率高,現場測量直接成像,能十分清楚地辨別地下二度體的異常。該項新技術即EH4電導率成像探測非常實用。而該方法不受這些因素影響,較準確地探測出了堆積體厚度。研究成果及時運用于工程中,減少了工程量,節約了工程投資,節省了時間,經濟效益顯著。
2.4軟弱巖帶的工程地質特性研究成果應用：對壩址右岸構造軟弱巖帶的分布范圍和工程地質特性進行了大量有針對性的勘探以及室內和現場試驗工作,并完成了現場高壓固結灌漿試驗和現場滲透變形試驗,針對軟弱巖帶的工程特性、成因進行了系統的分析論證,對工程適宜性進行了分析評價,并提出了切實可行的基礎處理措施。該專題成果為可行性研究的經濟技術分析論證提供了堅實的基礎,對國內外同類工程的地質勘察和設計工作具有很好的參考價值。.5“深挖高邊坡快速地質編錄成圖技術”在高陡邊坡地質資料收集應用中取得了較好的效果。引進該項技術用于水電站具有針對性強、收效高、安全快速等良好作用。該技術運用攝影測量的原理,通過計算機軟件技術,完成高陡邊坡影像的正射、線畫圖的生成,從而完成了地質編錄工作。其技術特點:①在地質編錄生產中高效、實時;②減少現場工作量,提高工作效率;③利用無站標測量技術和手段可完成傳統方法無法完成的任務;④高邊坡計算機快速編錄成圖還可以不斷地積累邊坡數字化的編錄數據,為以后建立工程地質數據庫提供良好的數據源。該技術在小灣主體工程邊坡及壩基開挖中均有應用,可實現安全、高效、準確地進行地質編錄,通過軟件功能還可在圖像上對地質現象進行較精確的定位,這是傳統的地質編錄所難以做到的。
3.今后工程勘察技術在實踐中應用的總體思路
近幾年來,我國在高邊坡系統排水、錨索加固、復合支護、變形監測、標準化與動態設計方面有所創新和突破,網絡技術、數據庫技術、數字可視化技術、地理信息技術等不斷地被應用到勘察各專業,取得了一定的效果。在計算機建設上已實現局域網共享資源;基本實現計算機輔助工程勘察,達到信息化初始階段目標;由于工程勘察專業具有多樣性、復雜性、隨機性和數據海量性等特點,信息化水平還有待進一步提高。要密切關注、跟蹤、研究國內一流的工程勘察企業的技術水平和發展動態,通過加強行業協作及與國內高校、科研院所的密切合作,在引進、消化、吸收國內外先進技術的基礎上,進行技術創新。今后技術發展總體思路如下:(1)注重研究復雜壩基、高邊坡及大型地下洞室群巖體(圍巖)穩定性量化分析及三維地質數字模型軟件與三維成像技術,并對復雜巖體(包括軟弱蝕變巖體、大型松散堆積體、卸荷松動巖體、高地應力區巖體)成因機制、工程地質性狀、工程適應性進行科學試驗研究;同時開展區域構造地質科學研究及對水電工程開發、建設的影響。(2)重點研究水電水利工程地質綜合勘察技術,開展巖土工程和環境工程地質方面的研究并向深度拓展;開展地質災害勘察、防治與治理,地質災害險性評估方面的實踐與研究。(3)完善和提高目前使用的常規物探方法,使其應用技術水平達到或超過本行業平均水平,積極開展新技術、新方法的引進應用工作,結合目前物探應用技術的發展情況,對新技術、新方法進行重點研究。(4)廣泛應用全站型自動速測儀、全球衛星定位系統(GPS)、遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS)于水利水電工程建設;在野外數據采集、處理、存儲、提供等方面逐步完善計算機技術在測繪領域的應用,以提高全數字攝影測量及全野外數字成圖的精度和速度,增加測繪產品的多樣化,滿足市場需求。(5)積極配合新的鉆探規程、抽水試驗規程、壓水試驗規程的貫徹實施。對勘探設備和試驗工器具進行重新整合,盡快開展“自由震蕩法”抽水試驗的研究工作,研制小口徑雙管鉆具軸承儲油密封系統,并研究特殊巖體取芯技術。(6)開發先進的水情自動測報軟硬件技術,自主開發改裝一些較先進適用的水文測驗儀器,特別是泥沙采樣器。加快水文數據庫的建設。
摘要:工程勘察在工程建設中具有重要的作用，如何積極采用新技術、新方法和新工藝,創新發展模式,提高勘察技術水平,縮短勘測周期,是工程勘察行業面臨的共同問題。為此,本文對近年來工程勘察新技術在實踐應用中的情況進行了介紹。
關鍵詞：工程勘察新技術工程建設
