時(shí)間：2023-03-28 15:05:15
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我國的煤炭地質(zhì)勘探工作起步的比較晚。煤炭地質(zhì)勘探工作和技術(shù)的發(fā)展歷史也不過150年。150年前德國人李?；舴揖歪槍?duì)我國煤炭資源有過考察和開發(fā)。在這之后，我國的煤田地質(zhì)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(jīng)驗(yàn)，增進(jìn)對(duì)煤田地質(zhì)的認(rèn)識(shí)。
（一）煤田地質(zhì)勘察的走向
我國煤炭地質(zhì)勘查工作不斷加強(qiáng)，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(guī)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(guī)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(tǒng)分析》建立了聚煤作用系統(tǒng)和系統(tǒng)分析方法，為我國開展聚煤盆地煤炭資源開發(fā)指明了方向。另外，東部煤田的勘探工作也取得了很大進(jìn)展，《中國東部煤田構(gòu)造和找煤研究》為實(shí)地的煤炭開采奠定了基礎(chǔ)，東部地區(qū)煤炭開發(fā)翻開了新的一頁。
（二）煤炭資源綜合勘查技術(shù)
每個(gè)國家的地理位置和自然環(huán)境條件都是不一樣的，所以煤田的地質(zhì)特點(diǎn)也會(huì)有差別。這就意味著我國煤炭勘查一定要結(jié)合自己的實(shí)際情況，根據(jù)我國煤田地質(zhì)特點(diǎn)，建立獨(dú)具特色的煤炭綜合勘察技術(shù)體系。煤田地質(zhì)勘察最重要的就是提高勘察的準(zhǔn)確率和精度。圍繞這一目標(biāo)，就需要不斷加強(qiáng)對(duì)煤田地震技術(shù)研究，提高對(duì)煤炭勘查的準(zhǔn)確性。三維地震技術(shù)在勘探工作中的應(yīng)用就是一個(gè)最好的例子，這種技術(shù)成功的減小可誤差，提高了勘探精度。這種技術(shù)把查明地質(zhì)構(gòu)造的準(zhǔn)確率提高到了60%以上，同時(shí)突破了各種地形地質(zhì)條件的限制，對(duì)煤炭勘探范圍大幅度擴(kuò)大。煤炭開采的鉆孔技術(shù)業(yè)發(fā)展迅速，鉆探裝備不斷更新，鉆探工藝也進(jìn)一步改進(jìn)。各種新型裝備和技術(shù)的應(yīng)用大大提高了鉆探的速度和質(zhì)量，也使我國煤炭鉆探水平達(dá)到了國際水平。
（三）煤炭和煤氣層資源評(píng)價(jià)
要正確進(jìn)行煤炭工業(yè)的宏觀決策，建設(shè)大型煤炭基地，就需要對(duì)我國的煤炭和煤氣層的資源有合理評(píng)價(jià)。我國完成的三次全國煤炭資源預(yù)測(cè)和《全國煤層氣資源評(píng)價(jià)》，在我國煤炭工業(yè)規(guī)劃和國民經(jīng)濟(jì)宏觀決策中都產(chǎn)生了重大影響。
（四）煤炭地質(zhì)勘查信息化及“3S”技術(shù)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)的信息化水平不斷加快。在煤炭勘探和開發(fā)中，信息技術(shù)的應(yīng)用是發(fā)展趨勢(shì)。從煤炭地質(zhì)勘查到野外數(shù)據(jù)采集都要實(shí)現(xiàn)信息化和數(shù)字化，建立電子版地質(zhì)報(bào)告，以GIS系統(tǒng)為平臺(tái)，建立《全國煤炭地質(zhì)工作程度數(shù)據(jù)庫》、《全國煤炭礦產(chǎn)地?cái)?shù)據(jù)庫》，并初步形成《全國煤炭資源信息系統(tǒng)》框架。重視對(duì)煤炭遙感技術(shù)的應(yīng)用。利用遙感技術(shù)對(duì)地質(zhì)地形進(jìn)行測(cè)量，繪制高精度地質(zhì)地圖。航測(cè)和地理信息技術(shù)也得到迅速發(fā)展，我國水利行業(yè)建成的“塔里木河流域水量調(diào)度管理系統(tǒng)”就是一個(gè)成功的嘗試。這個(gè)系統(tǒng)采用了全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字成圖，充分利用地理信息技術(shù)。為了提高煤炭勘探的準(zhǔn)確性，在煤炭勘探中建立類似的系統(tǒng)是很有必要的。
二、煤炭地質(zhì)科技面臨的挑戰(zhàn)
我國的煤炭消耗水平在世界范圍內(nèi)是最高的，而且現(xiàn)階段里對(duì)煤炭的依賴程度很高。工業(yè)生產(chǎn)基本能源原料都是煤炭，這就預(yù)示著在將來的發(fā)展中煤炭的供應(yīng)量會(huì)緊密關(guān)系到經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展?？梢灶A(yù)見的是我國對(duì)煤炭資源的消耗在將來工業(yè)生產(chǎn)中還會(huì)增加，煤炭資源的缺口也會(huì)越來越大。目前來看，我國的煤炭勘探和開發(fā)工作還相對(duì)滯后，地質(zhì)勘探程度明顯不足，如果這種現(xiàn)狀得不到改善必定會(huì)影響國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)。面對(duì)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(qū)深層采煤?jiǎn)栴}；第二，解決中部地區(qū)由于盲目開發(fā)引起的環(huán)境污染和水資源破壞問題；第三，如何對(duì)西部地區(qū)的煤炭資源提高勘查的準(zhǔn)確度和對(duì)聚煤盆地的認(rèn)識(shí)；第四，如何對(duì)煤炭資源的開發(fā)管理實(shí)施有效的信息化管理提高煤炭資源管理效率。
三、煤炭地質(zhì)勘查技術(shù)發(fā)展方向
煤炭資源勘探在新時(shí)期下要提高勘探精度，確保地質(zhì)勘查質(zhì)量，為合理使用煤炭資源做保證。在煤炭技術(shù)勘查上樹立科學(xué)發(fā)展觀，對(duì)煤炭開發(fā)實(shí)行可持續(xù)發(fā)展，重視煤炭資源綜合利用。建立新的地質(zhì)勘查機(jī)制，創(chuàng)新地質(zhì)勘查技術(shù)，培養(yǎng)精干高效的地質(zhì)隊(duì)伍，努力把煤炭勘查工作做好。
（一）樹立正確的發(fā)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(qiáng)煤炭地質(zhì)基礎(chǔ)研究，最大限度的發(fā)現(xiàn)新的優(yōu)質(zhì)煤炭資源；另一方面要以現(xiàn)代地質(zhì)理論為指導(dǎo)，依靠高新技術(shù)，提高創(chuàng)新能力，從整體上提升煤炭的地質(zhì)勘探能力和水平。
（二）明確主要任務(wù)
1.煤炭資源綜合勘探技術(shù)。研究不同地形、地質(zhì)條件下的煤炭勘查技術(shù)，確保對(duì)沙漠、黃土層、采空區(qū)等復(fù)雜地區(qū)的合理勘查和開發(fā)。加大對(duì)東部深部煤田地質(zhì)勘查力度。進(jìn)一步發(fā)展復(fù)雜地區(qū)條件下的三維地震技術(shù)應(yīng)用，深化地震勘測(cè)技術(shù)研究，擴(kuò)大該技術(shù)的應(yīng)用范圍。加強(qiáng)多元地質(zhì)條件下的信息復(fù)合技術(shù)研究，建立高準(zhǔn)確度地質(zhì)模型，整體提高煤炭地質(zhì)勘查精度和地質(zhì)報(bào)告研究程度。加強(qiáng)煤炭地質(zhì)綜合勘探技術(shù)研究工作，在地震地質(zhì)條件較好的地區(qū)應(yīng)該仔細(xì)到3－5米的小斷層，甚至是1－2米的小斷點(diǎn)。如果是復(fù)雜地區(qū)，就應(yīng)該達(dá)到現(xiàn)有簡(jiǎn)單地區(qū)的探測(cè)水平。只有這樣才能在巖性探測(cè)方面取得新的進(jìn)展，同時(shí)也讓勘探精度顯著提高。
2.展開煤炭資源評(píng)價(jià)。對(duì)全國的煤炭資源潛力和國家煤炭規(guī)劃區(qū)資源都要有合理的評(píng)價(jià)。在這方面注意應(yīng)用新的地質(zhì)理論和評(píng)價(jià)方法。完成煤炭資源的總體評(píng)價(jià)才能對(duì)煤炭資源總體開發(fā)理清思路。清楚了煤炭資源分布優(yōu)勢(shì)、儲(chǔ)藏狀況、開發(fā)的難易程度，再在實(shí)際的勘探中合理利用，才能做到煤炭資源開發(fā)的科學(xué)規(guī)劃。
3.加強(qiáng)潔凈煤技術(shù)的地質(zhì)基礎(chǔ)研究。在煤炭資源利用中，潔凈煤技術(shù)應(yīng)該得到高度重視。就全球來看，各國的潔凈煤技術(shù)都取得了比較好的發(fā)展，提高了對(duì)煤炭資源的利用率。這就要求在煤炭資源開發(fā)利用中將煤巖學(xué)、煤化學(xué)等基礎(chǔ)理論與潔凈煤技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，了解煤炭形成的原理和過程。另外還要從地質(zhì)－地球化學(xué)角度了解煤炭中有害元素的賦存狀態(tài)，揭示煤的物質(zhì)組成在煤炭資源開發(fā)中的遷移、富集、轉(zhuǎn)化等物理化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的過程，為優(yōu)化潔凈煤技術(shù)，改善環(huán)境質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。
四、結(jié)語
摘要:地質(zhì)勘查工作作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性、先行性、戰(zhàn)略性的工作,在我國國民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位,隨著2006年1月國務(wù)院《關(guān)于加強(qiáng)地質(zhì)工作的決定》的頒布實(shí)施,地質(zhì)工作得到了進(jìn)一步加強(qiáng),各地勘單位對(duì)技術(shù)人員的需求與依存度日趨加大。文章從地勘單位激勵(lì)機(jī)制存在的問題為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行探討研究,進(jìn)而提出合理有效的技術(shù)人才激勵(lì)機(jī)制。
關(guān)鍵詞:地勘單位技術(shù)人員激勵(lì)機(jī)制
1引言
在由計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)化過程中,從事地質(zhì)勘查的地勘單位為適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要,逐步開展事改企與商業(yè)經(jīng)營思維的改革和變遷。雖然逐漸實(shí)行企業(yè)化管理,但傳統(tǒng)的事業(yè)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(yè)單位的市場(chǎng)化進(jìn)程。這種普遍存在的諸如管理者對(duì)激勵(lì)機(jī)制的思想認(rèn)識(shí)不夠、激勵(lì)制度不完善等問題,導(dǎo)致了地勘單位出現(xiàn)招人難、留人難與用人難的局面,所以建立合理有效的激勵(lì)機(jī)制已成薪酬管理工作的當(dāng)務(wù)之急。
2地勘單位技術(shù)人員激勵(lì)機(jī)制存在的問題
2.1技術(shù)人員薪酬分配上未體現(xiàn)艱苦性
地質(zhì)勘查單位92%以上的專業(yè)技術(shù)人員從事著野外技術(shù)工作,其工作環(huán)境比較艱苦,工作壓力比較大。而在目前地質(zhì)勘查單位實(shí)行的崗效薪級(jí)工資制中,從事一線野外技術(shù)人員沒在福利及其他補(bǔ)貼上予以考慮,影響了野外技術(shù)人員的工作積極性和主動(dòng)性。以前,面對(duì)地質(zhì)條件復(fù)雜、自然環(huán)境惡劣的客觀因素,在外的地質(zhì)技術(shù)人員一次又一次出色地完成工作任務(wù)。但隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和商業(yè)經(jīng)濟(jì)在中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的影響,技術(shù)人員工作環(huán)境的艱苦性卻沒有在收入分配上充分體現(xiàn)出來,造成技術(shù)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(xiàn)績(jī)效業(yè)績(jī)
由于單位領(lǐng)導(dǎo)與技術(shù)人員思想意識(shí)本身的原因,特別是作為從濃厚的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)背景下走出來不久的地勘類事業(yè)單位,平均主義思想尤為深刻,表現(xiàn)為:一是技術(shù)人員相互之間的平均分配,薪酬的差別基本只體現(xiàn)在野外工作時(shí)間與項(xiàng)目的工期長(zhǎng)短上,而與技術(shù)人員的工作能力、工作業(yè)績(jī)沒有太大關(guān)系;二是反映在崗位工資制度的標(biāo)準(zhǔn)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(lì)作用,但效益工資也僅與職位和職稱有關(guān)聯(lián),而與實(shí)際績(jī)效掛鉤不夠明顯。
2.3技術(shù)人員的個(gè)人理想與用人現(xiàn)實(shí)存在差距
任何一名從事地勘事業(yè)的技術(shù)人員都有自己的理想和追求,他們都有自己的個(gè)人職業(yè)生涯規(guī)劃,但在地勘事業(yè)單位中傳統(tǒng)的“官本位”思想根深蒂固,造成一些技術(shù)骨干從主觀上不愿留下從事艱苦的技術(shù)工作。這種技術(shù)人才的職業(yè)生涯規(guī)劃與組織目標(biāo)之間相互矛盾,在一定程度上造成了技術(shù)人才資源的浪費(fèi)和內(nèi)耗。同時(shí)從地勘單位的干部用人的實(shí)際情況來看,管理干部與技術(shù)干部之間存在著錯(cuò)位現(xiàn)象,使技術(shù)人才產(chǎn)生錯(cuò)誤的職業(yè)生涯規(guī)劃,不利于技術(shù)人才發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值。
2.4對(duì)專業(yè)技術(shù)人才的人力資本投入不夠
地勘事業(yè)單位未能體現(xiàn)使用、培養(yǎng)和開發(fā)的核心環(huán)節(jié),是目前地勘單位人力資源管理的一個(gè)明顯特征。人員的進(jìn)出、業(yè)績(jī)的考核等具體事務(wù)占據(jù)了人事工作者的大部分時(shí)間,對(duì)人力資源的引進(jìn)、培養(yǎng)、開發(fā)等缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)性和系統(tǒng)性的科學(xué)規(guī)劃,更未將人力資源的合理配置提升到單位發(fā)展戰(zhàn)略的高度。部分地勘單位出現(xiàn)對(duì)職工教育培訓(xùn)投資力度小、培訓(xùn)形式單一或過程形式化甚至只使用不培訓(xùn)開發(fā)的問題,阻塞了技術(shù)人才專業(yè)提升的直接通道,也沒有滿足作為技術(shù)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(dòng)性。
3地勘單位技術(shù)人員激勵(lì)機(jī)制探討
3.1科學(xué)配置技術(shù)人才隊(duì)伍,充分發(fā)揮技術(shù)人才資源價(jià)值
要進(jìn)一步健全高級(jí)專業(yè)技術(shù)人才的吸引、培養(yǎng)、任用機(jī)制。一是建立寬松靈活的人才引進(jìn)機(jī)制,對(duì)地勘單位急需和崗位緊缺的專業(yè)技術(shù)人才堅(jiān)持特事特辦、減少環(huán)節(jié),以各種靈活的方式利用專業(yè)技術(shù)人才的智力;二是建立多元一體的人才培養(yǎng)機(jī)制,根據(jù)專業(yè)技術(shù)人才成長(zhǎng)規(guī)律和總隊(duì)發(fā)展需要,推行以職業(yè)技能培訓(xùn)、職業(yè)資格培訓(xùn)等為主要內(nèi)容的培養(yǎng)和培訓(xùn)體系;三是競(jìng)爭(zhēng)擇優(yōu)的人才使用機(jī)制,努力使優(yōu)秀專業(yè)技術(shù)人才脫穎而出;四是制訂適應(yīng)技術(shù)人員自身特點(diǎn)的職業(yè)生涯通道,讓他們實(shí)現(xiàn)個(gè)人的人生價(jià)值。
3.2注重薪酬激勵(lì)與精神激勵(lì)、情感激勵(lì)機(jī)相結(jié)合
作為地勘單位隊(duì)伍核心的技術(shù)人員,在當(dāng)前實(shí)行的項(xiàng)目經(jīng)理制與承包制模式下,更多的需要發(fā)揮項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的作用來共同完成組織安排工作任務(wù),而盡管物質(zhì)需要是人們從事一切社會(huì)活動(dòng)的基本動(dòng)因,但有機(jī)地發(fā)揮基于團(tuán)隊(duì)考慮的績(jī)效激勵(lì)機(jī)制以及目標(biāo)激勵(lì)、工作授權(quán)激勵(lì)、參與決策激勵(lì)與榮譽(yù)激勵(lì)等精神激勵(lì)以及感情溝通、尊重員工等形式的情感激勵(lì)的共同作用,更能在較高層次上調(diào)動(dòng)職工積極性,其激勵(lì)深度大,維持時(shí)間也較長(zhǎng)。
3.3建立針對(duì)性強(qiáng)的具體激勵(lì)措施
應(yīng)建立能對(duì)地勘單位技術(shù)人員起明顯激勵(lì)作用的激勵(lì)機(jī)制。一要建立差距較大的薪金制,實(shí)行效益工資與崗位工資相結(jié)合的工資制度。二要建立具體的獎(jiǎng)勵(lì)制度,除地勘單位統(tǒng)一設(shè)立的質(zhì)量獎(jiǎng)、安全獎(jiǎng)與年終獎(jiǎng)之外,可以依據(jù)廣大技術(shù)人員設(shè)立重大勘查項(xiàng)目或找礦成果獎(jiǎng)、技術(shù)革新(管理)創(chuàng)新獎(jiǎng)并設(shè)置技術(shù)帶頭人等獎(jiǎng)項(xiàng)。三可采用晉升激勵(lì)制度,可通過建立通暢、明確的晉升渠道,為優(yōu)秀技術(shù)人才構(gòu)筑施展才華的舞臺(tái),為技術(shù)人才創(chuàng)造晉升的機(jī)會(huì)。
3.4完善績(jī)效考核機(jī)制,講求獎(jiǎng)勵(lì)效果
地勘單位的技術(shù)人員分布在技術(shù)生產(chǎn)與技術(shù)管理等不同崗位,其工作性質(zhì)、內(nèi)容與條件存在著很大的差異,所以應(yīng)建立完善的績(jī)效考核體系,同時(shí)量化的評(píng)價(jià)結(jié)果不僅為實(shí)施有效的激勵(lì)約束機(jī)制提供了準(zhǔn)確的依據(jù),而且對(duì)于在地勘單位內(nèi)部建立起職工“能進(jìn)能出、能上能下、獎(jiǎng)罰分明”的管理新機(jī)制創(chuàng)造有利的條件,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)技術(shù)人才的激勵(lì)。
高精度地震勘探技術(shù)
1地震采集技術(shù)
1）散射成像數(shù)值模擬技術(shù)
地震成像技術(shù)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(fā)育、地層破碎、高陡直立界面等復(fù)雜地質(zhì)現(xiàn)象情況下，地表接收不到有效的地震反射，對(duì)地下復(fù)雜地震體無法成像，在這種情況下反射波法是不適應(yīng)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(cè)到波動(dòng)的存在，這種波動(dòng)是由入射波與非均勻介質(zhì)相互作用而產(chǎn)生的散射波，它含有地下介質(zhì)不均勻性的信息。不同尺度和不同組成的非均勻性會(huì)引起不同形式的地震波散射，可以從這些散射現(xiàn)象來反推這些非均勻性的分布和性質(zhì)，即基于散射波來成像。在地層破碎、高陡、巖脈等復(fù)雜地質(zhì)條件下，可利用散射波場(chǎng)的波動(dòng)方程正演模擬技術(shù)進(jìn)行三觀測(cè)系統(tǒng)的論證和設(shè)計(jì)。在泌陽凹陷南部陡坡帶高精度三維中，在波動(dòng)方程正演基礎(chǔ)上進(jìn)行基于散射成像理論的數(shù)值模擬（反演）來描述邊界斷裂帶的波場(chǎng)傳播規(guī)律，進(jìn)行道間距、炮檢距、覆蓋次數(shù)等采集參數(shù)的論證，實(shí)現(xiàn)了用散射波成像技術(shù)解決復(fù)雜的地質(zhì)問題（圖2）。
2）高精度激發(fā)技術(shù)
復(fù)雜地表區(qū)的地震激發(fā)主要任務(wù)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(zhì)體能力的有效波波場(chǎng)（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(qū)、河流和農(nóng)田，勘探難度較大，采用了巖石出露區(qū)鉆井技術(shù)和河灘河床區(qū)鉆井技術(shù)。（1）巖石出露區(qū)鉆井技術(shù)巖石出露區(qū)或者薄層風(fēng)化覆蓋區(qū)，若使用高能炸藥在一定深度下使震源藥柱處在風(fēng)化層之下的高速巖石中激發(fā)，能夠獲得較好的激發(fā)效果，但是在有風(fēng)化層覆蓋的激發(fā)點(diǎn)，使用的幾種鉆機(jī)往往是能打堅(jiān)硬巖石的打不了風(fēng)化層，能打風(fēng)化層的又打不了堅(jiān)硬巖石，給打井造成困難。通過對(duì)QPY－30型鉆機(jī)的技術(shù)改進(jìn)，使其打穿風(fēng)化層后，再打入堅(jiān)硬巖石2m以上，解決了這一困難，保證了好的激發(fā)效果。（2）河灘河床區(qū)鉆井技術(shù)河流區(qū)表層為疏松的粗砂夾雜礫石層，在高速層頂界面以下激發(fā)，能量強(qiáng)、能有效增加下傳能量、減弱激發(fā)產(chǎn)生的各類干擾。但河灘區(qū)鉆機(jī)到位及鉆井成孔困難，激發(fā)藥柱很難下到高速層頂界面以下，若采用淺井組合激發(fā)效果差。我們開展了鉆井成孔工藝研究，通過對(duì)固沙劑與泥漿粉進(jìn)行不同配方的試驗(yàn)，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(jìn)行鉆探，保證了激發(fā)藥柱下到了高速層頂界面以下3～5m；在礫石的區(qū)域使用配備套筒的沖擊鉆機(jī)，通過“沖擊套筒—取出套筒中礫石—下藥”等環(huán)節(jié)，使激發(fā)藥柱下到了高速層頂界面以下3～5m。鉆井新技術(shù)的應(yīng)用，使單炮記錄品質(zhì)有了保證。
2地震資料處理技術(shù)
通過攻關(guān)形成了高陡構(gòu)造地區(qū)三維地震疊前深度偏移處理技術(shù)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(diǎn)在于，山不高（高差不到200m），但南北速度橫向變化大，高達(dá)2000m／s之多，這給替換速度的選取帶來很大的困難；斷陷區(qū)斷層與水平層接觸關(guān)系混亂，該部位資料信噪比很低；斷層發(fā)育，傾角達(dá)45°，斷面波發(fā)育，成像混亂，此處的剩余靜校正有很大的時(shí)變性；工區(qū)北部沉積環(huán)境相對(duì)平穩(wěn)，用常規(guī)的折射靜校正即能達(dá)到勘探的要求，關(guān)鍵是與山地的對(duì)接形成了很大的差別［12］。針對(duì)這些特點(diǎn)，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(guī)律；然后依據(jù)初至波層析反演結(jié)果，用波動(dòng)方程延拓基準(zhǔn)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(jìn)行多次剩余靜校正迭代消除剩余靜校正的時(shí)變誤差，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地表?xiàng)l件下準(zhǔn)確的靜校正處理。波場(chǎng)延拓處理方法是按地震波在近地表的真實(shí)傳播路徑使波場(chǎng)準(zhǔn)確歸位，該方法充分考慮了波在近地表非垂直傳播的實(shí)際情況，既可實(shí)現(xiàn)曲射線的變時(shí)差校正，提高剖面質(zhì)量，又可使校正后的波場(chǎng)滿足所在位置的波動(dòng)特征，為疊前波動(dòng)方程偏移奠定良好的基礎(chǔ)（圖3）。波動(dòng)方程延拓的步驟包括了數(shù)據(jù)由地表下延至中間基準(zhǔn)面，然后再上延至最終基準(zhǔn)面的過程。然而，這個(gè)過程并不僅限于兩個(gè)基準(zhǔn)面，可以包括更多的基準(zhǔn)面，這取決于近地表的復(fù)雜程度。當(dāng)然，基準(zhǔn)面過多會(huì)增加計(jì)算成本和時(shí)間，但可以提高計(jì)算精度。圖4為L(zhǎng)30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(dòng)方程延拓基準(zhǔn)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(shù)
針對(duì)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(nèi)部斷裂下降盤的沉積巖速度相對(duì)較低，存在速度的橫向變化的特點(diǎn)，采用了在取得較好的疊前時(shí)間偏移成像及較準(zhǔn)確的均方根速度的基礎(chǔ)上，進(jìn)行層速度模型構(gòu)建及克希霍夫疊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(rèn)為是一種高效實(shí)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(shí)現(xiàn)效率高的特點(diǎn)。它能適應(yīng)變化的觀測(cè)系統(tǒng)和起伏的地表，優(yōu)化的射線追蹤法和改進(jìn)的有限差分法能夠在速度場(chǎng)變化的情況下快速準(zhǔn)確地計(jì)算繞射波旅行時(shí)，從而使積分法能夠適應(yīng)復(fù)雜的構(gòu)造現(xiàn)象。近年來，解決真振幅偏移問題就是偏移地震數(shù)據(jù)得到真正的振幅和相位信息，從而為巖性解釋服務(wù)。由于積分法具有許多優(yōu)點(diǎn)，因此研究克?；舴蛐捅７B前深度偏移具有很高的理論價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。（2）速度－深度模型建立方法克希霍夫積分法疊前深度偏移的關(guān)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(yīng)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(shí)間偏移的準(zhǔn)確均方根速度建立深度域初始速度模型，得到長(zhǎng)波長(zhǎng)速度場(chǎng)；②利用疊前深度偏移的速度對(duì)模型細(xì)化。③利用網(wǎng)格層析成像技術(shù)進(jìn)一步微調(diào)短波長(zhǎng)速度場(chǎng)，得到高精度速度模型。傳統(tǒng)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(shí)間偏移數(shù)據(jù)體上解釋層位，然后通過各種不同的方法求取目標(biāo)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(shí)間速度對(duì)，通過樣條插值和反演，產(chǎn)生速度模型。這種建立模型的方法充分考慮了構(gòu)造信息，如構(gòu)造傾角和方位角；最終得到的模型是有限差分網(wǎng)格化模型，是一個(gè)連續(xù)介質(zhì)模型而不是大套地層模型［13－16］。經(jīng)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(diào)。利用網(wǎng)格層析成像技術(shù)，即根據(jù)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(zhǎng)的速度誤差得以調(diào)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?cái)嗔衙娣瓷淝逦?，歸位準(zhǔn)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(shù)
1）三維可視化解釋技術(shù)
三維地震數(shù)據(jù)可視化就是將每個(gè)數(shù)據(jù)樣點(diǎn)轉(zhuǎn)換成一個(gè)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(gè)體元都有一個(gè)與三維數(shù)據(jù)體相對(duì)應(yīng)的值，這樣每一個(gè)地震道都被轉(zhuǎn)換成一個(gè)體元柱狀體。每個(gè)數(shù)據(jù)體都可通過調(diào)整顏色和透明度等參數(shù)，突出顯示目標(biāo)地質(zhì)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(shù)通過對(duì)地震數(shù)據(jù)應(yīng)用不同透明度在三維空間地下的地震反射率做直接評(píng)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(shí)際上，它是三維空間中的構(gòu)造、地層及振幅綜合特性的反映，無論做三維的區(qū)域分析，還是特定目標(biāo)體評(píng)價(jià)，都可以通過調(diào)整“透明度”來實(shí)現(xiàn)。因此對(duì)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(yù)測(cè)儲(chǔ)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(zhì)儲(chǔ)層的各種物性特征［17］。利用地震數(shù)據(jù)通過不同的計(jì)算手段提取各種不同地震信息，并通過單項(xiàng)地震信息或多項(xiàng)地震信息的綜合分析，從不同角度對(duì)地震資料進(jìn)行細(xì)致的解釋和推斷，以揭示有利儲(chǔ)層的空間展布、地層巖性變化以及含油氣性，同時(shí)據(jù)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(fā)現(xiàn)的地質(zhì)異?，F(xiàn)象及油氣分布情況［18－22］。根據(jù)泌陽凹陷南部陡坡帶扇三角洲儲(chǔ)層沉積特點(diǎn)，結(jié)合地震相反射特征和溝扇對(duì)應(yīng)地質(zhì)理論，應(yīng)用三維可視化解釋技術(shù)確定儲(chǔ)層在三維空間的展布范圍、地震屬性參數(shù)判識(shí)砂礫巖體的發(fā)育規(guī)模［23］。
勘探效果
在泌陽凹陷陡坡帶中段栗園地區(qū)，通過三維地震資料高精度采集，CDP面元20m×20m，利用地震測(cè)井和VSP測(cè)井資料開展高精度三維資料處理與解釋，資料質(zhì)量得到明顯改善，落實(shí)了邊界斷裂帶構(gòu)造特征，為精細(xì)落實(shí)構(gòu)造、巖性圈閉奠定了基礎(chǔ)。利用疊前深度偏移剖面（圖7）和時(shí)間切片（圖8）解釋，認(rèn)為栗園地區(qū)構(gòu)造背景為由NE－SW向的邊界斷裂向深凹陷傾沒的鼻狀構(gòu)造，構(gòu)造長(zhǎng)約3km，寬約3km，面積約9km2。構(gòu)造發(fā)育史分析發(fā)現(xiàn)：該構(gòu)造是由南部邊界斷裂在廖莊組末期發(fā)生反轉(zhuǎn)而形成的，構(gòu)造形成時(shí)間較晚，且僅在淺層發(fā)育。由于邊界斷裂長(zhǎng)期的斷陷活動(dòng)對(duì)深層油氣藏的破壞，造成深層油氣沿?cái)鄬酉蛏线\(yùn)移，在淺層圈閉中形成一定規(guī)模的淺層次生油氣藏。儲(chǔ)層預(yù)測(cè)及沉積體系研究表明，該區(qū)發(fā)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(rèn)為該區(qū)砂體與構(gòu)造具有良好配置，是油氣聚集的有利場(chǎng)所，2008年在該鼻狀構(gòu)造鉆探B304、B315等井，相繼鉆遇大套油層，新增探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量800多萬噸，取得了良好的勘探效果。
串聯(lián)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(nèi)，針對(duì)噪聲類別設(shè)計(jì)不同物理域去噪方法，加以串聯(lián)多級(jí)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(lián)去噪的關(guān)鍵。對(duì)于金屬礦區(qū)中的強(qiáng)線性干擾進(jìn)行串聯(lián)去噪，采用(1)式［12］將時(shí)--空域u(x，t)地震數(shù)據(jù)變換到f-k域。其中，U(k，f)為地震信號(hào)的f－k譜;k為圓波數(shù)，為2πk0;波數(shù)k0為1/λ，λ為波長(zhǎng)。對(duì)于面波來說，其能量集中在低視速度范圍，有效信號(hào)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(shí)----空域信號(hào)u''''(x，t)。此過程并不能將所有面波、直達(dá)波等線性干擾全部壓制，雖壓制了大部分強(qiáng)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(shù)據(jù);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(shí)間截距;t是地震數(shù)據(jù)的雙程旅行時(shí)。當(dāng)t=τ+px時(shí)，(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(shí)間、視速度為p的Radon域內(nèi)，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(shù)，在壓制線性干擾的同時(shí)，還有壓制隨機(jī)噪聲的作用，大幅提高了地震信號(hào)的信噪比［7］。通過兩種去噪技術(shù)處理以后，大部分干擾波已被壓制，但仍存在一定的隨機(jī)噪聲與散射噪聲，采用近年來引入地震的Curvelet變換進(jìn)一步衰減，為適用于不同尺度金屬礦體引起的噪聲，筆者設(shè)計(jì)了Curvelet--中值濾波組合變換法壓制剩余的隨機(jī)噪聲。Curvelet—中值濾波法是利用Curvelet變換把地震數(shù)據(jù)分成不同頻帶，對(duì)每個(gè)頻帶分別做中值濾波，將各個(gè)頻帶的濾波結(jié)果加到一起得到整體濾波的結(jié)果。Curvelet變換中的尺度參量j表示數(shù)據(jù)的不同頻帶，隨著被處理數(shù)據(jù)的變化，尺度參數(shù)j的值默認(rèn)為(在不確切設(shè)定j時(shí))。其中，M、N是被處理數(shù)據(jù)的行數(shù)與列數(shù);ceil表示向小取整［10］。對(duì)于不同尺度金屬礦體引起的地震數(shù)據(jù)噪聲，在低頻尺度設(shè)置較大的中值窗口，高頻尺度設(shè)置較小的中值窗口，以達(dá)到最佳的去噪效果。多域串聯(lián)去噪技術(shù)在不同的域內(nèi)對(duì)噪聲逐步進(jìn)行壓制，相應(yīng)資料的信噪比逐步提高，最終記錄上信噪比顯著增強(qiáng)，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(lián)去噪的針對(duì)性和適應(yīng)性更強(qiáng)，去噪更徹底，多種去噪方法優(yōu)化組合，以達(dá)到比傳統(tǒng)方法更加優(yōu)異的去噪效果。
實(shí)際地震數(shù)據(jù)處理
本文所用的原始數(shù)據(jù)為金昌鎳銅礦集區(qū)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(nèi)，河西走廊的中部。礦區(qū)地表為地勢(shì)平坦的戈壁灘，海拔為1500～1600m。該礦田位于華北地臺(tái)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(jì)錄中存在較強(qiáng)隨機(jī)噪聲及很強(qiáng)的上傾規(guī)則干擾(靠近鐵路引起的固定視速度干擾)，大部分有效信號(hào)淹沒在這些強(qiáng)干擾下。本文采用的串聯(lián)去噪處理結(jié)果如圖2－4所示。串聯(lián)去噪第一步采用FK域?yàn)V波(圖2)，對(duì)比原紀(jì)錄，大部分強(qiáng)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(jī)噪聲。串聯(lián)去噪第二步，經(jīng)Radon變換(圖3)，此過程消除了上傾的強(qiáng)噪聲，恢復(fù)出了大部分有效反射波，地震信號(hào)的信噪比得到明顯提高，仍存在部分隨機(jī)噪聲。串聯(lián)去噪第三步，經(jīng)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(jī)噪聲已基本消除。為加強(qiáng)去噪效果對(duì)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(duì)圖1所示的地震記錄進(jìn)行了處理，得到的去噪結(jié)果如圖5所示，大部分噪聲已被壓制，但仍有部分隨機(jī)噪聲與線性噪聲殘余。對(duì)比徐明才綜合去噪法(圖5)與串聯(lián)去噪法(圖4)處理結(jié)果，后者剖面質(zhì)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(yuǎn)偏移距處成團(tuán)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(lián)去噪法疊后剖面(圖7)，后者整體信噪比明顯提高，圖6中細(xì)小的干擾波在圖7中都已消除;對(duì)比其細(xì)節(jié)，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(xù)，礦體上頂界面更加清晰，為下一步的地質(zhì)解譯提供了較好的數(shù)據(jù)來源。
根據(jù)GPS定位系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)范，在地心參照系中，通過靜態(tài)定位的精度能夠達(dá)到毫米。在連續(xù)觀測(cè)中，相鄰的多次觀測(cè)基線的產(chǎn)犢年變化率值能夠控制在2毫米的范圍內(nèi)。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(shí)的測(cè)量誤差都不會(huì)超過一毫米。在使用RTK作業(yè)過程中，基準(zhǔn)線能夠通過數(shù)據(jù)鏈把基準(zhǔn)站采集到的載波香味及時(shí)地發(fā)送給流動(dòng)測(cè)量站。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中通過一些算法就能夠定位坐標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)而計(jì)算出具體的定位，精度達(dá)到厘米。
2煤田地質(zhì)勘查中GPS、RTK定位技術(shù)的應(yīng)用
2.1構(gòu)建煤田勘探控制網(wǎng)
建立煤田勘查控制網(wǎng)需要勘查測(cè)量人員不僅要完成地質(zhì)勘查研究區(qū)域的地質(zhì)剖面測(cè)量數(shù)據(jù)，還需要控制測(cè)量數(shù)據(jù)以及勘查的點(diǎn)位等工作，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整合。在收集這些資料的過程中，應(yīng)該對(duì)地形的高差、坡度等方面加以注意，我們應(yīng)該采用相關(guān)的定位系統(tǒng)測(cè)量規(guī)范中的精度要求來進(jìn)行設(shè)置測(cè)量點(diǎn)并對(duì)這些點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)測(cè)量。在煤炭勘察測(cè)控網(wǎng)建立后，我們就可以利用RTK技術(shù)進(jìn)行控制測(cè)量點(diǎn)位。主要的優(yōu)勢(shì)在于能夠在實(shí)時(shí)的測(cè)量中對(duì)這些定點(diǎn)的精度和坐標(biāo)實(shí)時(shí)獲取，實(shí)現(xiàn)了不同點(diǎn)的完全通視，比傳統(tǒng)測(cè)量方法操作更加方便。
2.2修繕煤田工程地質(zhì)平面圖
煤田工程地質(zhì)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(zhì)量，我們需要在測(cè)量之前就成立專門的測(cè)繪小組，根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐那闆r選擇最佳的測(cè)量手段，而且如果使用全站儀進(jìn)行修繕地質(zhì)平面圖的話，那么就需要增加測(cè)量水文地形情況、附近新增加的居民點(diǎn)、公路網(wǎng)絡(luò)等方面，這對(duì)于工程人員來說面臨時(shí)間久、任務(wù)量大、成本高、精度低的問題。如果我們采用RTK定位技術(shù)做這項(xiàng)工作，則能夠很好地解決這些問題。
2.3工程測(cè)繪地質(zhì)剖面圖及地質(zhì)勘探放樣
RTK定位技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要有勘查半徑大、通視條件要求低、能夠長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)性工作，精準(zhǔn)度也比較高。這項(xiàng)技術(shù)不僅能夠避免一些通視環(huán)境比較差的地區(qū)，而且其勘查的精度能夠符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行放樣的時(shí)候，就直接把坐標(biāo)對(duì)應(yīng)到這項(xiàng)技術(shù)的手冊(cè)當(dāng)中，該系統(tǒng)就自動(dòng)生成坐標(biāo)點(diǎn)，方位以及相對(duì)距離也能夠直接反映出來，這就方便了放樣人員的工作。
3結(jié)束語
由以上工作原理我們可以看出，GPS-RTK技術(shù)的出現(xiàn)完全改變了傳統(tǒng)的測(cè)量方法，僅僅需要幾秒鐘就可以進(jìn)行厘米級(jí)的定位，因此在地質(zhì)勘查工作中具有廣闊的應(yīng)用前景。
1）地質(zhì)工程放樣。在地質(zhì)勘查工作中經(jīng)常需要進(jìn)行鉆探、槽探等工程，但是由于礦區(qū)地勢(shì)陡峭，復(fù)雜，給測(cè)量帶來嚴(yán)重的不便，因此，運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)不僅解決了因?yàn)榈匦卧驇淼臏y(cè)量不便問題，還能夠提高測(cè)量的工作效率，事半功倍的完成地質(zhì)工程的放樣。
2）圖根控制測(cè)量。通常來講，運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)所得到的坐標(biāo)數(shù)據(jù)能夠滿足圖根控制點(diǎn)的精度要求，因此經(jīng)常運(yùn)用于礦區(qū)的圖根控制點(diǎn)布設(shè)。這種方法不僅快捷簡(jiǎn)便，而且具有較高的精確度。
3）地形測(cè)量。一般情況下，用傳統(tǒng)方法進(jìn)行地形測(cè)量時(shí)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(shù)不僅能夠解決這個(gè)問題，數(shù)字化的測(cè)圖還能從很大程度上提高測(cè)量地形的工作效率。
4）剖面測(cè)量。運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)對(duì)剖面進(jìn)行測(cè)量時(shí)，集測(cè)、放、檢、算于一體，并且還能夠完成土石方的相關(guān)計(jì)算，簡(jiǎn)便有效。
5）其他相關(guān)應(yīng)用。雖然全站儀在工程測(cè)量中仍發(fā)揮著重要的作用，但是由于其測(cè)量方法受到通視和距離等條件的限制，而造成產(chǎn)生設(shè)置測(cè)站多、勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)效率低下等問題，已經(jīng)不能夠適應(yīng)較大范圍內(nèi)的地質(zhì)勘查工作，因此，這種情況下就需要采用GPS-RTK技術(shù)，不僅具有智能化和多樣化的特點(diǎn)，還能夠進(jìn)行記錄、通訊、導(dǎo)航、計(jì)算等工作，為地質(zhì)勘查工作提供了較大的便利性。
2GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查中的優(yōu)缺點(diǎn)及相對(duì)應(yīng)對(duì)措施
1）GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查中的優(yōu)點(diǎn)。綜上所述中，GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查中具有廣泛的應(yīng)用，主要是因?yàn)槠渚哂兄T多優(yōu)點(diǎn)，如下：①GPS-RTK技術(shù)需要較少的控制點(diǎn)數(shù)量和儀器搬站數(shù)量，從而使作業(yè)速度快、勞動(dòng)強(qiáng)度低，工作效率高。②GPS-RTK技術(shù)實(shí)現(xiàn)了厘米級(jí)的三維坐標(biāo)，具有較高的精度，且得到的數(shù)據(jù)安全可靠。③與傳統(tǒng)的地質(zhì)勘查工作相比，GPS-RTK技術(shù)對(duì)于環(huán)境條件要求低，只要接收衛(wèi)星信號(hào)和電訊數(shù)據(jù)傳輸正常，就能夠?qū)崿F(xiàn)快速的定位。④GPS-RTK技術(shù)具有強(qiáng)大的測(cè)量功能，其自動(dòng)化和集成化程度高，無需人工干預(yù)便能夠完成多種測(cè)量功能，這樣就減少了人為誤差，確保了工作精度。⑤GPS-RTK技術(shù)操作簡(jiǎn)單，具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，在工作過程中，只要在設(shè)站時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的儀器操作，便能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)量結(jié)果和工程放樣。
2）GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查中的缺點(diǎn)和相對(duì)應(yīng)對(duì)措施。雖然GPS-RTK技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)，能夠廣泛應(yīng)用于多種地質(zhì)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(huì)受到各種問題的限制。接下來，本文將根據(jù)GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查中的缺點(diǎn)相應(yīng)的提出一些應(yīng)對(duì)措施。①GPS-RTK技術(shù)受到衛(wèi)星圖形的限制。由于受到衛(wèi)星圖形的限制，所以在一段時(shí)間內(nèi)被衛(wèi)星覆蓋時(shí)容易產(chǎn)生假植。解決這種問題的辦法主要是通過重測(cè)比較法來進(jìn)行彌補(bǔ)，即在作業(yè)前先對(duì)1到2個(gè)已測(cè)的地點(diǎn)進(jìn)行檢核，確定是否產(chǎn)生假值。②GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查中會(huì)受到天空環(huán)境的影響。一般在中午時(shí)，RTK技術(shù)容易受到電離層的折射干擾，因此出現(xiàn)初始化時(shí)間長(zhǎng)等問題，甚至無法進(jìn)行初始化而無法進(jìn)行測(cè)量。因此，通常情況下放棄在上午11點(diǎn)到下午2點(diǎn)之間進(jìn)行作業(yè)。③RTK技術(shù)的數(shù)據(jù)鏈在傳輸時(shí)容易受到高頻信號(hào)的干擾，這種情況主要出現(xiàn)在地形起伏較高的山區(qū)或是城鎮(zhèn)樓房密集的地方。解決這種問題主要是通過將基準(zhǔn)站設(shè)置在有效半徑控制范圍內(nèi)的中央最高點(diǎn)，使其遠(yuǎn)離磁場(chǎng)較強(qiáng)的地方。④在測(cè)量時(shí)GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行高程轉(zhuǎn)化容易產(chǎn)生異常。我國有些山區(qū)的高程異常圖存在較大的誤差，因而使得GPS在進(jìn)行高程轉(zhuǎn)換時(shí)相當(dāng)困難，精度也不準(zhǔn)確，因此對(duì)于這種情況，應(yīng)該在作業(yè)時(shí)盡量多地測(cè)量精度可靠地高程，并適當(dāng)?shù)目s小作業(yè)面積，確保高程測(cè)量本身的觀測(cè)質(zhì)量。
3結(jié)束語
隨著建設(shè)項(xiàng)目規(guī)模的增大,面對(duì)的工程地質(zhì)問題越來越復(fù)雜且極具挑戰(zhàn)性。經(jīng)過不斷探索、實(shí)踐和提高,我們?cè)谥T多領(lǐng)域具備了很強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力,如:工程巖質(zhì)高邊坡的工程地質(zhì)勘察研究、高壩大庫場(chǎng)地的工程地質(zhì)勘察研究、大型地下洞室群的工程地質(zhì)勘察研究、喀斯特地區(qū)水文地質(zhì)勘察研究、高地震烈度地區(qū)高壩大庫水庫誘發(fā)地震監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)研究等領(lǐng)域。地質(zhì)分析的手段和方法也得到不斷發(fā)展。
1.1.我國工程地質(zhì)研究部門引進(jìn)和開發(fā)實(shí)用軟件。引進(jìn)邊坡穩(wěn)定計(jì)算程序用于滑坡、塌岸穩(wěn)定分析,提高勘察成果的定量化判識(shí)水平;引進(jìn)開發(fā)了勘探圖件、地質(zhì)剖面制作程序及三維成像技術(shù),開發(fā)并進(jìn)一步完善“工程地質(zhì)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(zhì)平面及剖面圖的繪制起到了較好的輔助設(shè)計(jì)作用,取得了較好的效果。
1.2.結(jié)合工程實(shí)踐研究和開發(fā)新技術(shù)。我國工程地質(zhì)研究部門開發(fā)邊坡斜面攝影成像技術(shù)用于工程實(shí)踐,提高了地質(zhì)編錄工作效率,獲得了大量的工程地質(zhì)數(shù)字信息;開發(fā)水電站樞紐區(qū)工程地質(zhì)三維可視化建模與分析研究系統(tǒng),已應(yīng)用于生產(chǎn)之中。
1.3.積極引進(jìn)并應(yīng)用新的地質(zhì)勘察和分析手段。在水電站勘察過程中,根據(jù)地質(zhì)分析的需要,在右岸構(gòu)造軟弱巖帶勘察中,使用了地震波CT測(cè)試技術(shù);采用模型洞原位變形觀測(cè)分析地下洞室穩(wěn)定性;在右岸構(gòu)造軟弱巖帶穩(wěn)定性分析、左岸地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析及溢洪道邊坡穩(wěn)定性分析均采用了目前比較先進(jìn)的三維彈塑性有限法分析和三維流形元分析方法,為穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和工程施工設(shè)計(jì)提供了可靠的基礎(chǔ)資料和參考依據(jù)。
1.4.其他新方法新技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用。地下洞室圍巖分類、壩基巖體質(zhì)量分類、邊坡巖體質(zhì)量分類、邊坡穩(wěn)定分析、巖體彈塑性理論、地質(zhì)力學(xué)模型、巖(土)體物理力學(xué)性試驗(yàn)方法的發(fā)展應(yīng)用;電腦與工程地質(zhì)軟件包的開發(fā)應(yīng)用;勘測(cè)手段及鉆進(jìn)取芯技術(shù)的提高、物探各種測(cè)試手段的廣泛應(yīng)用強(qiáng)有力地促進(jìn)了工程地質(zhì)勘察中獲取工程地質(zhì)資料周期的縮短和工程地質(zhì)條件快速分析評(píng)價(jià);充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),進(jìn)一步提高了地質(zhì)專業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率。
近幾年,我國從生產(chǎn)需要出發(fā),新技術(shù)新工藝得到很好地推廣應(yīng)用：選取適合各類地層(的金剛石鉆頭,提高鉆進(jìn)效率,降低生產(chǎn)成本;繼續(xù)完善大壩灌漿變形觀測(cè)和抬動(dòng)觀測(cè)技術(shù),確保壩體安全和工程質(zhì)量滿足要求;在河床沖積層勘探中,采用了SM膠取芯技術(shù),保證了試驗(yàn)樣品的原始狀態(tài),為沖積層特性研究提供了真實(shí)可靠的材料。.5水文勘測(cè)開發(fā)的電波流速儀,在電站簡(jiǎn)易測(cè)流中投入使用,達(dá)到了預(yù)期的效果。近年,又開發(fā)出水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng),現(xiàn)已逐步應(yīng)用于大型水電站的測(cè)報(bào)中;為改善以往在水情測(cè)報(bào)中一直采用的點(diǎn)測(cè)量及測(cè)流時(shí)間過長(zhǎng)等問題,水文勘測(cè)技術(shù)人員正著手對(duì)聲學(xué)“多普勒剖面流速儀(簡(jiǎn)稱ADCD)”技術(shù)進(jìn)行論證和調(diào)研,并逐步將此技術(shù)運(yùn)用在對(duì)西部山區(qū)性河流的水情預(yù)報(bào)中,計(jì)劃通過不斷實(shí)踐和探索,最終實(shí)現(xiàn)水情的“瞬時(shí)”測(cè)量預(yù)報(bào)。
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(cè);應(yīng)用聲波垂直反射波法、聲波CT法及紅外線熱成像三種相結(jié)合的方法,準(zhǔn)確地探測(cè)到了壩體面板脫空等工程質(zhì)量問題;在多項(xiàng)水利工程和多個(gè)水電站勘察中,應(yīng)用高密度電法勘探方法,解決了水庫漏水問題和斷層構(gòu)造發(fā)育范圍及深厚覆蓋層地質(zhì)問題,且成效顯著。研究并應(yīng)用“隧洞施工監(jiān)控量測(cè)一體化”,“壩基巖體質(zhì)量測(cè)試的空間分析”,“數(shù)字式全景鉆孔攝像系統(tǒng)”,“堆積體的綜合物理探測(cè)技術(shù)”,“大壩面板脫空綜合物理探測(cè)技術(shù)”,“小波變換在水電工程地球物理中的應(yīng)用”等新方法新技術(shù),拓展了物探的應(yīng)用領(lǐng)域,提高了物探的探測(cè)精度。
2.勘察專題研究成果應(yīng)用
2.1大型水庫庫岸穩(wěn)定工程地質(zhì)勘察成果應(yīng)用20世紀(jì)80年代以來,采用了航空遙感技術(shù)與實(shí)地驗(yàn)證相結(jié)合的方法,相繼對(duì)一批大型水電站進(jìn)行了庫岸穩(wěn)定性研究,為快速、高質(zhì)量地評(píng)價(jià)庫岸穩(wěn)定性及其他水庫工程地質(zhì)問題發(fā)揮了良好的作用。形成了一套較完整的勘察、研究、評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)水庫區(qū)天然狀況和蓄水運(yùn)行條件下庫岸穩(wěn)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(jī)制、庫岸再造及滑坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)、岸坡失穩(wěn)及水庫誘發(fā)地震災(zāi)害調(diào)查與分析預(yù)測(cè)、移民安置選點(diǎn)與處理措施建議等。該項(xiàng)目成果在后來開工建設(shè)的大、中型水電工程水庫庫岸穩(wěn)定性地質(zhì)調(diào)查中得到廣泛應(yīng)用,提高了水庫庫岸穩(wěn)定與移(居)民點(diǎn)調(diào)查地質(zhì)工作效率及成果質(zhì)量。
2.2大壩面板脫空無損探測(cè)研究與應(yīng)用“大壩面板脫空無損探測(cè)研究與應(yīng)用”是通過試驗(yàn)比較論證提出了采用3種物探方法(聲波垂直反射法、遠(yuǎn)紅外熱成像法、地質(zhì)雷達(dá)法)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的方法。為消除大壩病害,采取相應(yīng)的處理措施,提高大壩的安全性提供了重要的依據(jù)。與傳統(tǒng)的單一物探方法相比,本項(xiàng)研究成果具有多種方法互為驗(yàn)證、利用了不同的物性差異特征﹑探測(cè)成果準(zhǔn)確可靠的優(yōu)點(diǎn)。大壩面板脫空的處理質(zhì)量,節(jié)約了處理成本,而且具有廣闊的推廣應(yīng)用前景,具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
2.3采用EH4進(jìn)行深厚堆積體厚度探測(cè)應(yīng)用該方法測(cè)量深度大,野外勞動(dòng)強(qiáng)度小,生產(chǎn)效率高,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量直接成像,能十分清楚地辨別地下二度體的異常。該項(xiàng)新技術(shù)即EH4電導(dǎo)率成像探測(cè)非常實(shí)用。而該方法不受這些因素影響,較準(zhǔn)確地探測(cè)出了堆積體厚度。研究成果及時(shí)運(yùn)用于工程中,減少了工程量,節(jié)約了工程投資,節(jié)省了時(shí)間,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
2.4軟弱巖帶的工程地質(zhì)特性研究成果應(yīng)用：對(duì)壩址右岸構(gòu)造軟弱巖帶的分布范圍和工程地質(zhì)特性進(jìn)行了大量有針對(duì)性的勘探以及室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作,并完成了現(xiàn)場(chǎng)高壓固結(jié)灌漿試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)滲透變形試驗(yàn),針對(duì)軟弱巖帶的工程特性、成因進(jìn)行了系統(tǒng)的分析論證,對(duì)工程適宜性進(jìn)行了分析評(píng)價(jià),并提出了切實(shí)可行的基礎(chǔ)處理措施。該專題成果為可行性研究的經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析論證提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),對(duì)國內(nèi)外同類工程的地質(zhì)勘察和設(shè)計(jì)工作具有很好的參考價(jià)值。.5“深挖高邊坡快速地質(zhì)編錄成圖技術(shù)”在高陡邊坡地質(zhì)資料收集應(yīng)用中取得了較好的效果。引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)用于水電站具有針對(duì)性強(qiáng)、收效高、安全快速等良好作用。該技術(shù)運(yùn)用攝影測(cè)量的原理,通過計(jì)算機(jī)軟件技術(shù),完成高陡邊坡影像的正射、線畫圖的生成,從而完成了地質(zhì)編錄工作。其技術(shù)特點(diǎn):①在地質(zhì)編錄生產(chǎn)中高效、實(shí)時(shí);②減少現(xiàn)場(chǎng)工作量,提高工作效率;③利用無站標(biāo)測(cè)量技術(shù)和手段可完成傳統(tǒng)方法無法完成的任務(wù);④高邊坡計(jì)算機(jī)快速編錄成圖還可以不斷地積累邊坡數(shù)字化的編錄數(shù)據(jù),為以后建立工程地質(zhì)數(shù)據(jù)庫提供良好的數(shù)據(jù)源。該技術(shù)在小灣主體工程邊坡及壩基開挖中均有應(yīng)用,可實(shí)現(xiàn)安全、高效、準(zhǔn)確地進(jìn)行地質(zhì)編錄,通過軟件功能還可在圖像上對(duì)地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行較精確的定位,這是傳統(tǒng)的地質(zhì)編錄所難以做到的。
3.今后工程勘察技術(shù)在實(shí)踐中應(yīng)用的總體思路
近幾年來,我國在高邊坡系統(tǒng)排水、錨索加固、復(fù)合支護(hù)、變形監(jiān)測(cè)、標(biāo)準(zhǔn)化與動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方面有所創(chuàng)新和突破,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)字可視化技術(shù)、地理信息技術(shù)等不斷地被應(yīng)用到勘察各專業(yè),取得了一定的效果。在計(jì)算機(jī)建設(shè)上已實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)共享資源;基本實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助工程勘察,達(dá)到信息化初始階段目標(biāo);由于工程勘察專業(yè)具有多樣性、復(fù)雜性、隨機(jī)性和數(shù)據(jù)海量性等特點(diǎn),信息化水平還有待進(jìn)一步提高。要密切關(guān)注、跟蹤、研究國內(nèi)一流的工程勘察企業(yè)的技術(shù)水平和發(fā)展動(dòng)態(tài),通過加強(qiáng)行業(yè)協(xié)作及與國內(nèi)高校、科研院所的密切合作,在引進(jìn)、消化、吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。今后技術(shù)發(fā)展總體思路如下:(1)注重研究復(fù)雜壩基、高邊坡及大型地下洞室群巖體(圍巖)穩(wěn)定性量化分析及三維地質(zhì)數(shù)字模型軟件與三維成像技術(shù),并對(duì)復(fù)雜巖體(包括軟弱蝕變巖體、大型松散堆積體、卸荷松動(dòng)巖體、高地應(yīng)力區(qū)巖體)成因機(jī)制、工程地質(zhì)性狀、工程適應(yīng)性進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)研究;同時(shí)開展區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)科學(xué)研究及對(duì)水電工程開發(fā)、建設(shè)的影響。(2)重點(diǎn)研究水電水利工程地質(zhì)綜合勘察技術(shù),開展巖土工程和環(huán)境工程地質(zhì)方面的研究并向深度拓展;開展地質(zhì)災(zāi)害勘察、防治與治理,地質(zhì)災(zāi)害險(xiǎn)性評(píng)估方面的實(shí)踐與研究。(3)完善和提高目前使用的常規(guī)物探方法,使其應(yīng)用技術(shù)水平達(dá)到或超過本行業(yè)平均水平,積極開展新技術(shù)、新方法的引進(jìn)應(yīng)用工作,結(jié)合目前物探應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展情況,對(duì)新技術(shù)、新方法進(jìn)行重點(diǎn)研究。(4)廣泛應(yīng)用全站型自動(dòng)速測(cè)儀、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)于水利水電工程建設(shè);在野外數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)、提供等方面逐步完善計(jì)算機(jī)技術(shù)在測(cè)繪領(lǐng)域的應(yīng)用,以提高全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量及全野外數(shù)字成圖的精度和速度,增加測(cè)繪產(chǎn)品的多樣化,滿足市場(chǎng)需求。(5)積極配合新的鉆探規(guī)程、抽水試驗(yàn)規(guī)程、壓水試驗(yàn)規(guī)程的貫徹實(shí)施。對(duì)勘探設(shè)備和試驗(yàn)工器具進(jìn)行重新整合,盡快開展“自由震蕩法”抽水試驗(yàn)的研究工作,研制小口徑雙管鉆具軸承儲(chǔ)油密封系統(tǒng),并研究特殊巖體取芯技術(shù)。(6)開發(fā)先進(jìn)的水情自動(dòng)測(cè)報(bào)軟硬件技術(shù),自主開發(fā)改裝一些較先進(jìn)適用的水文測(cè)驗(yàn)儀器,特別是泥沙采樣器。加快水文數(shù)據(jù)庫的建設(shè)。
摘要:工程勘察在工程建設(shè)中具有重要的作用，如何積極采用新技術(shù)、新方法和新工藝,創(chuàng)新發(fā)展模式,提高勘察技術(shù)水平,縮短勘測(cè)周期,是工程勘察行業(yè)面臨的共同問題。為此,本文對(duì)近年來工程勘察新技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用中的情況進(jìn)行了介紹。
關(guān)鍵詞：工程勘察新技術(shù)工程建設(shè)
