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我国的煤炭地质勘探工作起步的比较晚。煤炭地质勘探工作和技术的发展历史也不过150年。150年前德国人李希霍芬就针对我国煤炭资源有过考察和开发。在这之后，我国的煤田地质工作者克服各种困难、共同努力，走出了一条自己的道路，不断积累经验，增进对煤田地质的认识。
（一）煤田地质勘察的走向
我国煤炭地质勘查工作不断加强，聚煤盆地的综合研究工作不断得到深化。在华北、华东、鄂尔多斯盆地等多地域展开了盆地聚煤规律的研究，从盆地整体的高度上把握我国煤炭资源的聚集形式和规律。盆地地形中煤炭资源的研究让煤炭勘察工作更有保障。其中，《中国聚煤作用系统分析》建立了聚煤作用系统和系统分析方法，为我国开展聚煤盆地煤炭资源开发指明了方向。另外，东部煤田的勘探工作也取得了很大进展，《中国东部煤田构造和找煤研究》为实地的煤炭开采奠定了基础，东部地区煤炭开发翻开了新的一页。
（二）煤炭资源综合勘查技术
每个国家的地理位置和自然环境条件都是不一样的，所以煤田的地质特点也会有差别。这就意味着我国煤炭勘查一定要结合自己的实际情况，根据我国煤田地质特点，建立独具特色的煤炭综合勘察技术体系。煤田地质勘察最重要的就是提高勘察的准确率和精度。围绕这一目标，就需要不断加强对煤田地震技术研究，提高对煤炭勘查的准确性。三维地震技术在勘探工作中的应用就是一个最好的例子，这种技术成功的减小可误差，提高了勘探精度。这种技术把查明地质构造的准确率提高到了60%以上，同时突破了各种地形地质条件的限制，对煤炭勘探范围大幅度扩大。煤炭开采的钻孔技术业发展迅速，钻探装备不断更新，钻探工艺也进一步改进。各种新型装备和技术的应用大大提高了钻探的速度和质量，也使我国煤炭钻探水平达到了国际水平。
（三）煤炭和煤气层资源评价
要正确进行煤炭工业的宏观决策，建设大型煤炭基地，就需要对我国的煤炭和煤气层的资源有合理评价。我国完成的三次全国煤炭资源预测和《全国煤层气资源评价》，在我国煤炭工业规划和国民经济宏观决策中都产生了重大影响。
（四）煤炭地质勘查信息化及“3S”技术
随着科学技术的发展，工业生产的信息化水平不断加快。在煤炭勘探和开发中，信息技术的应用是发展趋势。从煤炭地质勘查到野外数据采集都要实现信息化和数字化，建立电子版地质报告，以GIS系统为平台，建立《全国煤炭地质工作程度数据库》、《全国煤炭矿产地数据库》，并初步形成《全国煤炭资源信息系统》框架。重视对煤炭遥感技术的应用。利用遥感技术对地质地形进行测量，绘制高精度地质地图。航测和地理信息技术也得到迅速发展，我国水利行业建成的“塔里木河流域水量调度管理系统”就是一个成功的尝试。这个系统采用了全数字摄影测量系统进行数字成图，充分利用地理信息技术。为了提高煤炭勘探的准确性，在煤炭勘探中建立类似的系统是很有必要的。
二、煤炭地质科技面临的挑战
我国的煤炭消耗水平在世界范围内是最高的，而且现阶段里对煤炭的依赖程度很高。工业生产基本能源原料都是煤炭，这就预示着在将来的发展中煤炭的供应量会紧密关系到经济建设的发展。可以预见的是我国对煤炭资源的消耗在将来工业生产中还会增加，煤炭资源的缺口也会越来越大。目前来看，我国的煤炭勘探和开发工作还相对滞后，地质勘探程度明显不足，如果这种现状得不到改善必定会影响国民经济建设。面对日益突出的能源问题我们必须要解决好下面的问题。第一，怎么样解决东部地区深层采煤问题；第二，解决中部地区由于盲目开发引起的环境污染和水资源破坏问题；第三，如何对西部地区的煤炭资源提高勘查的准确度和对聚煤盆地的认识；第四，如何对煤炭资源的开发管理实施有效的信息化管理提高煤炭资源管理效率。
三、煤炭地质勘查技术发展方向
煤炭资源勘探在新时期下要提高勘探精度，确保地质勘查质量，为合理使用煤炭资源做保证。在煤炭技术勘查上树立科学发展观，对煤炭开发实行可持续发展，重视煤炭资源综合利用。建立新的地质勘查机制，创新地质勘查技术，培养精干高效的地质队伍，努力把煤炭勘查工作做好。
（一）树立正确的发展思路
在以后的煤炭资源勘查中主要重视两方面的工作。一方面是煤炭勘查，加强煤炭地质基础研究，最大限度的发现新的优质煤炭资源；另一方面要以现代地质理论为指导，依靠高新技术，提高创新能力，从整体上提升煤炭的地质勘探能力和水平。
（二）明确主要任务
1.煤炭资源综合勘探技术。研究不同地形、地质条件下的煤炭勘查技术，确保对沙漠、黄土层、采空区等复杂地区的合理勘查和开发。加大对东部深部煤田地质勘查力度。进一步发展复杂地区条件下的三维地震技术应用，深化地震勘测技术研究，扩大该技术的应用范围。加强多元地质条件下的信息复合技术研究，建立高准确度地质模型，整体提高煤炭地质勘查精度和地质报告研究程度。加强煤炭地质综合勘探技术研究工作，在地震地质条件较好的地区应该仔细到3－5米的小断层，甚至是1－2米的小断点。如果是复杂地区，就应该达到现有简单地区的探测水平。只有这样才能在岩性探测方面取得新的进展，同时也让勘探精度显著提高。
2.展开煤炭资源评价。对全国的煤炭资源潜力和国家煤炭规划区资源都要有合理的评价。在这方面注意应用新的地质理论和评价方法。完成煤炭资源的总体评价才能对煤炭资源总体开发理清思路。清楚了煤炭资源分布优势、储藏状况、开发的难易程度，再在实际的勘探中合理利用，才能做到煤炭资源开发的科学规划。
3.加强洁净煤技术的地质基础研究。在煤炭资源利用中，洁净煤技术应该得到高度重视。就全球来看，各国的洁净煤技术都取得了比较好的发展，提高了对煤炭资源的利用率。这就要求在煤炭资源开发利用中将煤岩学、煤化学等基础理论与洁净煤技术的有机结合，了解煤炭形成的原理和过程。另外还要从地质－地球化学角度了解煤炭中有害元素的赋存状态，揭示煤的物质组成在煤炭资源开发中的迁移、富集、转化等物理化学反应发生的过程，为优化洁净煤技术，改善环境质量提供科学依据。
四、结语
摘要:地质勘查工作作为一项基础性、先行性、战略性的工作,在我国国民经济中占有举足轻重的地位,随着2006年1月国务院《关于加强地质工作的决定》的颁布实施,地质工作得到了进一步加强,各地勘单位对技术人员的需求与依存度日趋加大。文章从地勘单位激励机制存在的问题为出发点进行探讨研究,进而提出合理有效的技术人才激励机制。
关键词:地勘单位技术人员激励机制
1引言
在由计划经济向市场经济转化过程中,从事地质勘查的地勘单位为适应市场经济的需要,逐步开展事改企与商业经营思维的改革和变迁。虽然逐渐实行企业化管理,但传统的事业型管理模式仍然束缚着地勘单位人们的思维模式,在一定程度上也阻碍事业单位的市场化进程。这种普遍存在的诸如管理者对激励机制的思想认识不够、激励制度不完善等问题,导致了地勘单位出现招人难、留人难与用人难的局面,所以建立合理有效的激励机制已成薪酬管理工作的当务之急。
2地勘单位技术人员激励机制存在的问题
2.1技术人员薪酬分配上未体现艰苦性
地质勘查单位92%以上的专业技术人员从事着野外技术工作,其工作环境比较艰苦,工作压力比较大。而在目前地质勘查单位实行的岗效薪级工资制中,从事一线野外技术人员没在福利及其他补贴上予以考虑,影响了野外技术人员的工作积极性和主动性。以前,面对地质条件复杂、自然环境恶劣的客观因素,在外的地质技术人员一次又一次出色地完成工作任务。但随着市场经济的发展和商业经济在中国经济社会的影响,技术人员工作环境的艰苦性却没有在收入分配上充分体现出来,造成技术人员心理不平衡,阻碍了地勘工作的顺利开展。
2.2薪酬分配上没有体现绩效业绩
由于单位领导与技术人员思想意识本身的原因,特别是作为从浓厚的计划经济背景下走出来不久的地勘类事业单位,平均主义思想尤为深刻,表现为:一是技术人员相互之间的平均分配,薪酬的差别基本只体现在野外工作时间与项目的工期长短上,而与技术人员的工作能力、工作业绩没有太大关系;二是反映在岗位工资制度的标准差距非常小,虽然在工资改革过程中引入效益工资起到一定的激励作用,但效益工资也仅与职位和职称有关联,而与实际绩效挂钩不够明显。
2.3技术人员的个人理想与用人现实存在差距
任何一名从事地勘事业的技术人员都有自己的理想和追求,他们都有自己的个人职业生涯规划,但在地勘事业单位中传统的“官本位”思想根深蒂固,造成一些技术骨干从主观上不愿留下从事艰苦的技术工作。这种技术人才的职业生涯规划与组织目标之间相互矛盾,在一定程度上造成了技术人才资源的浪费和内耗。同时从地勘单位的干部用人的实际情况来看,管理干部与技术干部之间存在着错位现象,使技术人才产生错误的职业生涯规划,不利于技术人才发挥其应有的价值。
2.4对专业技术人才的人力资本投入不够
地勘事业单位未能体现使用、培养和开发的核心环节,是目前地勘单位人力资源管理的一个明显特征。人员的进出、业绩的考核等具体事务占据了人事工作者的大部分时间,对人力资源的引进、培养、开发等缺乏长远性和系统性的科学规划,更未将人力资源的合理配置提升到单位发展战略的高度。部分地勘单位出现对职工教育培训投资力度小、培训形式单一或过程形式化甚至只使用不培训开发的问题,阻塞了技术人才专业提升的直接通道,也没有满足作为技术人员特有福利的更高层次的精神需求,降低了其工作的的主动性。
3地勘单位技术人员激励机制探讨
3.1科学配置技术人才队伍,充分发挥技术人才资源价值
要进一步健全高级专业技术人才的吸引、培养、任用机制。一是建立宽松灵活的人才引进机制,对地勘单位急需和岗位紧缺的专业技术人才坚持特事特办、减少环节,以各种灵活的方式利用专业技术人才的智力;二是建立多元一体的人才培养机制,根据专业技术人才成长规律和总队发展需要,推行以职业技能培训、职业资格培训等为主要内容的培养和培训体系;三是竞争择优的人才使用机制,努力使优秀专业技术人才脱颖而出;四是制订适应技术人员自身特点的职业生涯通道,让他们实现个人的人生价值。
3.2注重薪酬激励与精神激励、情感激励机相结合
作为地勘单位队伍核心的技术人员,在当前实行的项目经理制与承包制模式下,更多的需要发挥项目团队的作用来共同完成组织安排工作任务,而尽管物质需要是人们从事一切社会活动的基本动因,但有机地发挥基于团队考虑的绩效激励机制以及目标激励、工作授权激励、参与决策激励与荣誉激励等精神激励以及感情沟通、尊重员工等形式的情感激励的共同作用,更能在较高层次上调动职工积极性,其激励深度大,维持时间也较长。
3.3建立针对性强的具体激励措施
应建立能对地勘单位技术人员起明显激励作用的激励机制。一要建立差距较大的薪金制,实行效益工资与岗位工资相结合的工资制度。二要建立具体的奖励制度,除地勘单位统一设立的质量奖、安全奖与年终奖之外,可以依据广大技术人员设立重大勘查项目或找矿成果奖、技术革新(管理)创新奖并设置技术带头人等奖项。三可采用晋升激励制度,可通过建立通畅、明确的晋升渠道,为优秀技术人才构筑施展才华的舞台,为技术人才创造晋升的机会。
3.4完善绩效考核机制,讲求奖励效果
地勘单位的技术人员分布在技术生产与技术管理等不同岗位,其工作性质、内容与条件存在着很大的差异,所以应建立完善的绩效考核体系,同时量化的评价结果不仅为实施有效的激励约束机制提供了准确的依据,而且对于在地勘单位内部建立起职工“能进能出、能上能下、奖罚分明”的管理新机制创造有利的条件,从而实现对技术人才的激励。
高精度地震勘探技术
1地震采集技术
1）散射成像数值模拟技术
地震成像技术一直是基于有效波的反射能量，即反射波法地震勘探。在断层十分发育、地层破碎、高陡直立界面等复杂地质现象情况下，地表接收不到有效的地震反射，对地下复杂地震体无法成像，在这种情况下反射波法是不适应的［6］。因此需要利用新的成像方法———散射波成像［7－11］。在没能接收到反射波的情况下，仍有波的能量传回到地面，依然观测到波动的存在，这种波动是由入射波与非均匀介质相互作用而产生的散射波，它含有地下介质不均匀性的信息。不同尺度和不同组成的非均匀性会引起不同形式的地震波散射，可以从这些散射现象来反推这些非均匀性的分布和性质，即基于散射波来成像。在地层破碎、高陡、岩脉等复杂地质条件下，可利用散射波场的波动方程正演模拟技术进行三观测系统的论证和设计。在泌阳凹陷南部陡坡带高精度三维中，在波动方程正演基础上进行基于散射成像理论的数值模拟（反演）来描述边界断裂带的波场传播规律，进行道间距、炮检距、覆盖次数等采集参数的论证，实现了用散射波成像技术解决复杂的地质问题（图2）。
2）高精度激发技术
复杂地表区的地震激发主要任务是减少干扰波能量、增大有效波能量，形成具有反映地下地质体能力的有效波波场（如：较宽的频带、较高的主频和信噪比）。泌阳凹陷表层有基岩出露区、河流和农田，勘探难度较大，采用了岩石出露区钻井技术和河滩河床区钻井技术。（1）岩石出露区钻井技术岩石出露区或者薄层风化覆盖区，若使用高能炸药在一定深度下使震源药柱处在风化层之下的高速岩石中激发，能够获得较好的激发效果，但是在有风化层覆盖的激发点，使用的几种钻机往往是能打坚硬岩石的打不了风化层，能打风化层的又打不了坚硬岩石，给打井造成困难。通过对QPY－30型钻机的技术改进，使其打穿风化层后，再打入坚硬岩石2m以上，解决了这一困难，保证了好的激发效果。（2）河滩河床区钻井技术河流区表层为疏松的粗砂夹杂砾石层，在高速层顶界面以下激发，能量强、能有效增加下传能量、减弱激发产生的各类干扰。但河滩区钻机到位及钻井成孔困难，激发药柱很难下到高速层顶界面以下，若采用浅井组合激发效果差。我们开展了钻井成孔工艺研究，通过对固沙剂与泥浆粉进行不同配方的试验，最终选用混合型固沙剂作为钻井泥浆，提高了固井性能。并采用新型材料的专用钻头进行钻探，保证了激发药柱下到了高速层顶界面以下3～5m；在砾石的区域使用配备套筒的冲击钻机，通过“冲击套筒—取出套筒中砾石—下药”等环节，使激发药柱下到了高速层顶界面以下3～5m。钻井新技术的应用，使单炮记录品质有了保证。
2地震资料处理技术
通过攻关形成了高陡构造地区三维地震叠前深度偏移处理技术的方法，取得了较好的效果。
1）静校正方法深化研究
泌阳南部陡坡带近地表突出的特点在于，山不高（高差不到200m），但南北速度横向变化大，高达2000m／s之多，这给替换速度的选取带来很大的困难；断陷区断层与水平层接触关系混乱，该部位资料信噪比很低；断层发育，倾角达45°，断面波发育，成像混乱，此处的剩余静校正有很大的时变性；工区北部沉积环境相对平稳，用常规的折射静校正即能达到勘探的要求，关键是与山地的对接形成了很大的差别［12］。针对这些特点，首先采用初至波层析反演方法反演近地表速度，精确地描绘近地表速度的纵、横向变化规律；然后依据初至波层析反演结果，用波动方程延拓基准面校正消除由于近地表高速造成的非地表一致性静校正误差；最后进行多次剩余静校正迭代消除剩余静校正的时变误差，实现复杂地表条件下准确的静校正处理。波场延拓处理方法是按地震波在近地表的真实传播路径使波场准确归位，该方法充分考虑了波在近地表非垂直传播的实际情况，既可实现曲射线的变时差校正，提高剖面质量，又可使校正后的波场满足所在位置的波动特征，为叠前波动方程偏移奠定良好的基础（图3）。波动方程延拓的步骤包括了数据由地表下延至中间基准面，然后再上延至最终基准面的过程。然而，这个过程并不仅限于两个基准面，可以包括更多的基准面，这取决于近地表的复杂程度。当然，基准面过多会增加计算成本和时间，但可以提高计算精度。图4为L30线采用不同静校正方法的L30线叠加剖面，比较而言采用波动方程延拓基准面静校正方法效果较好，南部大断层附近信噪比明显得到提高。
2）叠前偏移成像处理技术
针对凹陷南部陡坡带边界大断裂的存在，基岩速度较高，而凹陷内部断裂下降盘的沉积岩速度相对较低，存在速度的横向变化的特点，采用了在取得较好的叠前时间偏移成像及较准确的均方根速度的基础上，进行层速度模型构建及克希霍夫叠前深度偏移处理方法，收到较好的效果。（1）Kirchhoff叠前深度偏移Kirchhoff叠前深度偏移被认为是一种高效实用的叠前深度偏移方法，积分法具有高偏移角度、无频散、占用资源少和实现效率高的特点。它能适应变化的观测系统和起伏的地表，优化的射线追踪法和改进的有限差分法能够在速度场变化的情况下快速准确地计算绕射波旅行时，从而使积分法能够适应复杂的构造现象。近年来，解决真振幅偏移问题就是偏移地震数据得到真正的振幅和相位信息，从而为岩性解释服务。由于积分法具有许多优点，因此研究克希霍夫型保幅叠前深度偏移具有很高的理论价值和实用价值。（2）速度－深度模型建立方法克希霍夫积分法叠前深度偏移的关键是速度模型的建立。在泌阳凹陷南部陡坡带叠前深度偏移处理中，应用了速度－深度模型建立方法。为了获取高精度的速度－深度模型，采取了以下处理步骤：①借助叠前时间偏移的准确均方根速度建立深度域初始速度模型，得到长波长速度场；②利用叠前深度偏移的速度对模型细化。③利用网格层析成像技术进一步微调短波长速度场，得到高精度速度模型。传统深度域速度模型的建立，一般基于沿层速度分析，即首先在时间偏移数据体上解释层位，然后通过各种不同的方法求取目标层的层速度，最终得到大套层的速度模型。利用垂向速度分析得到时间速度对，通过样条插值和反演，产生速度模型。这种建立模型的方法充分考虑了构造信息，如构造倾角和方位角；最终得到的模型是有限差分网格化模型，是一个连续介质模型而不是大套地层模型［13－16］。经过以上的速度分析后，可能还有一些局部速度误差需要微调。利用网格层析成像技术，即根据剩余速度，全局修正速度模型。层析成像修正速度后，一些短波长的速度误差得以调整。（3）陡坡带高精度三维处理效果高精度三维处理后的剖面（图5）边界主控断裂面反射清晰，归位准确，信噪比、分辨率整体上有明显提高，尤其是深层系资料有了明显改观，波组特征明显，为南部陡坡带的深层勘探提供了可靠的地震资料。
3地震解释技术
1）三维可视化解释技术
三维地震数据可视化就是将每个数据样点转换成一个体元，即带有近似的面元空间和采样间隔的三维像素。每一个体元都有一个与三维数据体相对应的值，这样每一个地震道都被转换成一个体元柱状体。每个数据体都可通过调整颜色和透明度等参数，突出显示目标地质体，并在同一窗口一次完成锁定层位、体元追踪等可视化解释工作。三维可视化地震解释技术通过对地震数据应用不同透明度在三维空间地下的地震反射率做直接评估，立体可视化假定地下界面的反射率是地下界面的三维模型，实际上，它是三维空间中的构造、地层及振幅综合特性的反映，无论做三维的区域分析，还是特定目标体评价，都可以通过调整“透明度”来实现。因此对三维地震资料沿层振幅可视化，可以确定断层的空间展布及断层的组合形式，使断层的解释更合理（图6）。
2）利用地震属性预测储层
三维地震资料包含了丰富的地震信息，这些地震信息在不同程度上反映了地质储层的各种物性特征［17］。利用地震数据通过不同的计算手段提取各种不同地震信息，并通过单项地震信息或多项地震信息的综合分析，从不同角度对地震资料进行细致的解释和推断，以揭示有利储层的空间展布、地层岩性变化以及含油气性，同时据此还可推断由断层或裂缝引起的原始地震剖面上不易被发现的地质异常现象及油气分布情况［18－22］。根据泌阳凹陷南部陡坡带扇三角洲储层沉积特点，结合地震相反射特征和沟扇对应地质理论，应用三维可视化解释技术确定储层在三维空间的展布范围、地震属性参数判识砂砾岩体的发育规模［23］。
勘探效果
在泌阳凹陷陡坡带中段栗园地区，通过三维地震资料高精度采集，CDP面元20m×20m，利用地震测井和VSP测井资料开展高精度三维资料处理与解释，资料质量得到明显改善，落实了边界断裂带构造特征，为精细落实构造、岩性圈闭奠定了基础。利用叠前深度偏移剖面（图7）和时间切片（图8）解释，认为栗园地区构造背景为由NE－SW向的边界断裂向深凹陷倾没的鼻状构造，构造长约3km，宽约3km，面积约9km2。构造发育史分析发现：该构造是由南部边界断裂在廖庄组末期发生反转而形成的，构造形成时间较晚，且仅在浅层发育。由于边界断裂长期的断陷活动对深层油气藏的破坏，造成深层油气沿断层向上运移，在浅层圈闭中形成一定规模的浅层次生油气藏。储层预测及沉积体系研究表明，该区发育一中小型砂砾岩体，呈NW向下倾展布。砂体中浅层系呈舌状体展布，深层系呈扇型体展布。综合分析认为该区砂体与构造具有良好配置，是油气聚集的有利场所，2008年在该鼻状构造钻探B304、B315等井，相继钻遇大套油层，新增探明石油地质储量800多万吨，取得了良好的勘探效果。
串联去噪方法
为消除金属矿多源噪声，本文将其分解在不同物理空间域内，针对噪声类别设计不同物理域去噪方法，加以串联多级衰减。而如何选择合适的去噪方法，以及确定合适的顺序，是串联去噪的关键。对于金属矿区中的强线性干扰进行串联去噪，采用(1)式［12］将时--空域u(x，t)地震数据变换到f-k域。其中，U(k，f)为地震信号的f－k谱;k为圆波数，为2πk0;波数k0为1/λ，λ为波长。对于面波来说，其能量集中在低视速度范围，有效信号往往在高视速度段，将面波能量集中的部分置为零，并反变换为时----空域信号u''''(x，t)。此过程并不能将所有面波、直达波等线性干扰全部压制，虽压制了大部分强线性噪声，仍有部分干扰。处理后，采用(2)式［6］将u''''(x，t)变换到Radon域。其中，m(τ，q)为Radon变换域数据;x为偏移距;φ(x)定义了Radon变换曲线的曲率;q表示曲率的坡度;τ是时间截距;t是地震数据的双程旅行时。当t=τ+px时，(2)式化为线性Radon变换(τ－p变换)，此过程将剩余的线性干扰能量集中于零偏移距截距时间、视速度为p的Radon域内，将这部分能量切除，再将其反变换为u″(x，t)即可。基于反演理论的Radon变换技术，在压制线性干扰的同时，还有压制随机噪声的作用，大幅提高了地震信号的信噪比［7］。通过两种去噪技术处理以后，大部分干扰波已被压制，但仍存在一定的随机噪声与散射噪声，采用近年来引入地震的Curvelet变换进一步衰减，为适用于不同尺度金属矿体引起的噪声，笔者设计了Curvelet--中值滤波组合变换法压制剩余的随机噪声。Curvelet—中值滤波法是利用Curvelet变换把地震数据分成不同频带，对每个频带分别做中值滤波，将各个频带的滤波结果加到一起得到整体滤波的结果。Curvelet变换中的尺度参量j表示数据的不同频带，随着被处理数据的变化，尺度参数j的值默认为(在不确切设定j时)。其中，M、N是被处理数据的行数与列数;ceil表示向小取整［10］。对于不同尺度金属矿体引起的地震数据噪声，在低频尺度设置较大的中值窗口，高频尺度设置较小的中值窗口，以达到最佳的去噪效果。多域串联去噪技术在不同的域内对噪声逐步进行压制，相应资料的信噪比逐步提高，最终记录上信噪比显著增强，从而有效地解决了金属矿低信噪比问题。与普通去噪方法相比，多域串联去噪的针对性和适应性更强，去噪更彻底，多种去噪方法优化组合，以达到比传统方法更加优异的去噪效果。
实际地震数据处理
本文所用的原始数据为金昌镍铜矿集区地震原始单炮记录。金昌白家嘴子铜镍矿田位于甘肃省金昌市境内，河西走廊的中部。矿区地表为地势平坦的戈壁滩，海拔为1500～1600m。该矿田位于华北地台阿拉善地块西南缘的龙首山隆起上;该隆起南接祁连褶皱系走廊过渡带。从图1中可以看到原纪录中存在较强随机噪声及很强的上倾规则干扰(靠近铁路引起的固定视速度干扰)，大部分有效信号淹没在这些强干扰下。本文采用的串联去噪处理结果如图2－4所示。串联去噪第一步采用FK域滤波(图2)，对比原纪录，大部分强固定视速度干扰波压制得较好，但记录中仍存在较多缓倾角短轴干扰以及一些随机噪声。串联去噪第二步，经Radon变换(图3)，此过程消除了上倾的强噪声，恢复出了大部分有效反射波，地震信号的信噪比得到明显提高，仍存在部分随机噪声。串联去噪第三步，经Curvelet域组合变换法压制噪声方法处理单炮记录(图4)，剩余的随机噪声已基本消除。为加强去噪效果对比，按照徐明才［1］介绍的去噪方法(频率域去噪，视速度滤波等)对图1所示的地震记录进行了处理，得到的去噪结果如图5所示，大部分噪声已被压制，但仍有部分随机噪声与线性噪声残余。对比徐明才综合去噪法(图5)与串联去噪法(图4)处理结果，后者剖面质量有较大改善，前者剖面中方框所示的浅层反射同相轴混叠噪声与远偏移距处成团噪声在后者剖面中已得到压制。从叠后剖面上看，徐明才法叠后剖面(图6)与串联去噪法叠后剖面(图7)，后者整体信噪比明显提高，图6中细小的干扰波在图7中都已消除;对比其细节，即方框所示的几处位置，本文方法处理过的同相轴更加连续，矿体上顶界面更加清晰，为下一步的地质解译提供了较好的数据来源。
由以上工作原理我们可以看出，GPS-RTK技术的出现完全改变了传统的测量方法，仅仅需要几秒钟就可以进行厘米级的定位，因此在地质勘查工作中具有广阔的应用前景。
1）地质工程放样。在地质勘查工作中经常需要进行钻探、槽探等工程，但是由于矿区地势陡峭，复杂，给测量带来严重的不便，因此，运用GPS-RTK技术不仅解决了因为地形原因带来的测量不便问题，还能够提高测量的工作效率，事半功倍的完成地质工程的放样。
2）图根控制测量。通常来讲，运用GPS-RTK技术所得到的坐标数据能够满足图根控制点的精度要求，因此经常运用于矿区的图根控制点布设。这种方法不仅快捷简便，而且具有较高的精确度。
3）地形测量。一般情况下，用传统方法进行地形测量时需要1：1000、1：2000、1：5000的比例，所以往往精度差距较大。而采用GPS-RTK技术不仅能够解决这个问题，数字化的测图还能从很大程度上提高测量地形的工作效率。
4）剖面测量。运用GPS-RTK技术对剖面进行测量时，集测、放、检、算于一体，并且还能够完成土石方的相关计算，简便有效。
5）其他相关应用。虽然全站仪在工程测量中仍发挥着重要的作用，但是由于其测量方法受到通视和距离等条件的限制，而造成产生设置测站多、劳动强度大、作业效率低下等问题，已经不能够适应较大范围内的地质勘查工作，因此，这种情况下就需要采用GPS-RTK技术，不仅具有智能化和多样化的特点，还能够进行记录、通讯、导航、计算等工作，为地质勘查工作提供了较大的便利性。
2GPS-RTK技术在地质勘查中的优缺点及相对应对措施
1）GPS-RTK技术在地质勘查中的优点。综上所述中，GPS-RTK技术在地质勘查中具有广泛的应用，主要是因为其具有诸多优点，如下：①GPS-RTK技术需要较少的控制点数量和仪器搬站数量，从而使作业速度快、劳动强度低，工作效率高。②GPS-RTK技术实现了厘米级的三维坐标，具有较高的精度，且得到的数据安全可靠。③与传统的地质勘查工作相比，GPS-RTK技术对于环境条件要求低，只要接收卫星信号和电讯数据传输正常，就能够实现快速的定位。④GPS-RTK技术具有强大的测量功能，其自动化和集成化程度高，无需人工干预便能够完成多种测量功能，这样就减少了人为误差，确保了工作精度。⑤GPS-RTK技术操作简单，具有极强的数据处理能力，在工作过程中，只要在设站时进行简单的仪器操作，便能够实现测量结果和工程放样。
2）GPS-RTK技术在地质勘查中的缺点和相对应对措施。虽然GPS-RTK技术具有许多优点，能够广泛应用于多种地质勘查工作中，但是毋庸置疑的是它也具有一些缺陷，其工作过程也会受到各种问题的限制。接下来，本文将根据GPS-RTK技术在地质勘查中的缺点相应的提出一些应对措施。①GPS-RTK技术受到卫星图形的限制。由于受到卫星图形的限制，所以在一段时间内被卫星覆盖时容易产生假植。解决这种问题的办法主要是通过重测比较法来进行弥补，即在作业前先对1到2个已测的地点进行检核，确定是否产生假值。②GPS-RTK技术在地质勘查中会受到天空环境的影响。一般在中午时，RTK技术容易受到电离层的折射干扰，因此出现初始化时间长等问题，甚至无法进行初始化而无法进行测量。因此，通常情况下放弃在上午11点到下午2点之间进行作业。③RTK技术的数据链在传输时容易受到高频信号的干扰，这种情况主要出现在地形起伏较高的山区或是城镇楼房密集的地方。解决这种问题主要是通过将基准站设置在有效半径控制范围内的中央最高点，使其远离磁场较强的地方。④在测量时GPS-RTK技术进行高程转化容易产生异常。我国有些山区的高程异常图存在较大的误差，因而使得GPS在进行高程转换时相当困难，精度也不准确，因此对于这种情况，应该在作业时尽量多地测量精度可靠地高程，并适当的缩小作业面积，确保高程测量本身的观测质量。
3结束语
根据GPS定位系统的相关规范，在地心参照系中，通过静态定位的精度能够达到毫米。在连续观测中，相邻的多次观测基线的产犊年变化率值能够控制在2毫米的范围内。通过多年的勘察和几率，工程精度三百千米到一千五百千米定位中，每小时的测量误差都不会超过一毫米。在使用RTK作业过程中，基准线能够通过数据链把基准站采集到的载波香味及时地发送给流动测量站。在计算机系统中通过一些算法就能够定位坐标点，进而计算出具体的定位，精度达到厘米。
2煤田地质勘查中GPS、RTK定位技术的应用
2.1构建煤田勘探控制网
建立煤田勘查控制网需要勘查测量人员不仅要完成地质勘查研究区域的地质剖面测量数据，还需要控制测量数据以及勘查的点位等工作，并对这些数据进行整合。在收集这些资料的过程中，应该对地形的高差、坡度等方面加以注意，我们应该采用相关的定位系统测量规范中的精度要求来进行设置测量点并对这些点进行网络实时测量。在煤炭勘察测控网建立后，我们就可以利用RTK技术进行控制测量点位。主要的优势在于能够在实时的测量中对这些定点的精度和坐标实时获取，实现了不同点的完全通视，比传统测量方法操作更加方便。
2.2修缮煤田工程地质平面图
煤田工程地质平面图大多都是使用1:5000或者是1:10000比例尺的地形图。为了能够保证煤炭开采工程的质量，我们需要在测量之前就成立专门的测绘小组，根据当时当地的情况选择最佳的测量手段，而且如果使用全站仪进行修缮地质平面图的话，那么就需要增加测量水文地形情况、附近新增加的居民点、公路网络等方面，这对于工程人员来说面临时间久、任务量大、成本高、精度低的问题。如果我们采用RTK定位技术做这项工作，则能够很好地解决这些问题。
2.3工程测绘地质剖面图及地质勘探放样
RTK定位技术的优点主要有勘查半径大、通视条件要求低、能够长时间的连续性工作，精准度也比较高。这项技术不仅能够避免一些通视环境比较差的地区，而且其勘查的精度能够符合相关标准。在进行放样的时候，就直接把坐标对应到这项技术的手册当中，该系统就自动生成坐标点，方位以及相对距离也能够直接反映出来，这就方便了放样人员的工作。
3结束语
随着建设项目规模的增大,面对的工程地质问题越来越复杂且极具挑战性。经过不断探索、实践和提高,我们在诸多领域具备了很强的技术实力,如:工程岩质高边坡的工程地质勘察研究、高坝大库场地的工程地质勘察研究、大型地下洞室群的工程地质勘察研究、喀斯特地区水文地质勘察研究、高地震烈度地区高坝大库水库诱发地震监测预警系统研究等领域。地质分析的手段和方法也得到不断发展。
1.1.我国工程地质研究部门引进和开发实用软件。引进边坡稳定计算程序用于滑坡、塌岸稳定分析,提高勘察成果的定量化判识水平;引进开发了勘探图件、地质剖面制作程序及三维成像技术,开发并进一步完善“工程地质软件包程序”,较好地解决了钻孔成图中的很多难题,也为地质平面及剖面图的绘制起到了较好的辅助设计作用,取得了较好的效果。
1.2.结合工程实践研究和开发新技术。我国工程地质研究部门开发边坡斜面摄影成像技术用于工程实践,提高了地质编录工作效率,获得了大量的工程地质数字信息;开发水电站枢纽区工程地质三维可视化建模与分析研究系统,已应用于生产之中。
1.3.积极引进并应用新的地质勘察和分析手段。在水电站勘察过程中,根据地质分析的需要,在右岸构造软弱岩带勘察中,使用了地震波CT测试技术;采用模型洞原位变形观测分析地下洞室稳定性;在右岸构造软弱岩带稳定性分析、左岸地下洞室围岩稳定性分析及溢洪道边坡稳定性分析均采用了目前比较先进的三维弹塑性有限法分析和三维流形元分析方法,为稳定性评价和工程施工设计提供了可靠的基础资料和参考依据。
1.4.其他新方法新技术的引进和应用。地下洞室围岩分类、坝基岩体质量分类、边坡岩体质量分类、边坡稳定分析、岩体弹塑性理论、地质力学模型、岩(土)体物理力学性试验方法的发展应用;电脑与工程地质软件包的开发应用;勘测手段及钻进取芯技术的提高、物探各种测试手段的广泛应用强有力地促进了工程地质勘察中获取工程地质资料周期的缩短和工程地质条件快速分析评价;充分利用网络技术,进一步提高了地质专业劳动生产率。
近几年,我国从生产需要出发,新技术新工艺得到很好地推广应用：选取适合各类地层(的金刚石钻头,提高钻进效率,降低生产成本;继续完善大坝灌浆变形观测和抬动观测技术,确保坝体安全和工程质量满足要求;在河床冲积层勘探中,采用了SM胶取芯技术,保证了试验样品的原始状态,为冲积层特性研究提供了真实可靠的材料。.5水文勘测开发的电波流速仪,在电站简易测流中投入使用,达到了预期的效果。近年,又开发出水情自动测报系统,现已逐步应用于大型水电站的测报中;为改善以往在水情测报中一直采用的点测量及测流时间过长等问题,水文勘测技术人员正着手对声学“多普勒剖面流速仪(简称ADCD)”技术进行论证和调研,并逐步将此技术运用在对西部山区性河流的水情预报中,计划通过不断实践和探索,最终实现水情的“瞬时”测量预报。
1.6工程物探在水电站开展了大范围的河床冲积层地震波探测;应用声波垂直反射波法、声波CT法及红外线热成像三种相结合的方法,准确地探测到了坝体面板脱空等工程质量问题;在多项水利工程和多个水电站勘察中,应用高密度电法勘探方法,解决了水库漏水问题和断层构造发育范围及深厚覆盖层地质问题,且成效显著。研究并应用“隧洞施工监控量测一体化”,“坝基岩体质量测试的空间分析”,“数字式全景钻孔摄像系统”,“堆积体的综合物理探测技术”,“大坝面板脱空综合物理探测技术”,“小波变换在水电工程地球物理中的应用”等新方法新技术,拓展了物探的应用领域,提高了物探的探测精度。
2.勘察专题研究成果应用
2.1大型水库库岸稳定工程地质勘察成果应用20世纪80年代以来,采用了航空遥感技术与实地验证相结合的方法,相继对一批大型水电站进行了库岸稳定性研究,为快速、高质量地评价库岸稳定性及其他水库工程地质问题发挥了良好的作用。形成了一套较完整的勘察、研究、评价、预测水库区天然状况和蓄水运行条件下库岸稳定性问题的思路和工作方法,包括岸坡类型划分及其变形破坏机制、库岸再造及滑坡稳定性分析评价及预测、岸坡失稳及水库诱发地震灾害调查与分析预测、移民安置选点与处理措施建议等。该项目成果在后来开工建设的大、中型水电工程水库库岸稳定性地质调查中得到广泛应用,提高了水库库岸稳定与移(居)民点调查地质工作效率及成果质量。
2.2大坝面板脱空无损探测研究与应用“大坝面板脱空无损探测研究与应用”是通过试验比较论证提出了采用3种物探方法(声波垂直反射法、远红外热成像法、地质雷达法)进行综合评价的方法。为消除大坝病害,采取相应的处理措施,提高大坝的安全性提供了重要的依据。与传统的单一物探方法相比,本项研究成果具有多种方法互为验证、利用了不同的物性差异特征﹑探测成果准确可靠的优点。大坝面板脱空的处理质量,节约了处理成本,而且具有广阔的推广应用前景,具有较高的经济效益和社会效益。
2.3采用EH4进行深厚堆积体厚度探测应用该方法测量深度大,野外劳动强度小,生产效率高,现场测量直接成像,能十分清楚地辨别地下二度体的异常。该项新技术即EH4电导率成像探测非常实用。而该方法不受这些因素影响,较准确地探测出了堆积体厚度。研究成果及时运用于工程中,减少了工程量,节约了工程投资,节省了时间,经济效益显著。
2.4软弱岩带的工程地质特性研究成果应用：对坝址右岸构造软弱岩带的分布范围和工程地质特性进行了大量有针对性的勘探以及室内和现场试验工作,并完成了现场高压固结灌浆试验和现场渗透变形试验,针对软弱岩带的工程特性、成因进行了系统的分析论证,对工程适宜性进行了分析评价,并提出了切实可行的基础处理措施。该专题成果为可行性研究的经济技术分析论证提供了坚实的基础,对国内外同类工程的地质勘察和设计工作具有很好的参考价值。.5“深挖高边坡快速地质编录成图技术”在高陡边坡地质资料收集应用中取得了较好的效果。引进该项技术用于水电站具有针对性强、收效高、安全快速等良好作用。该技术运用摄影测量的原理,通过计算机软件技术,完成高陡边坡影像的正射、线画图的生成,从而完成了地质编录工作。其技术特点:①在地质编录生产中高效、实时;②减少现场工作量,提高工作效率;③利用无站标测量技术和手段可完成传统方法无法完成的任务;④高边坡计算机快速编录成图还可以不断地积累边坡数字化的编录数据,为以后建立工程地质数据库提供良好的数据源。该技术在小湾主体工程边坡及坝基开挖中均有应用,可实现安全、高效、准确地进行地质编录,通过软件功能还可在图像上对地质现象进行较精确的定位,这是传统的地质编录所难以做到的。
3.今后工程勘察技术在实践中应用的总体思路
近几年来,我国在高边坡系统排水、锚索加固、复合支护、变形监测、标准化与动态设计方面有所创新和突破,网络技术、数据库技术、数字可视化技术、地理信息技术等不断地被应用到勘察各专业,取得了一定的效果。在计算机建设上已实现局域网共享资源;基本实现计算机辅助工程勘察,达到信息化初始阶段目标;由于工程勘察专业具有多样性、复杂性、随机性和数据海量性等特点,信息化水平还有待进一步提高。要密切关注、跟踪、研究国内一流的工程勘察企业的技术水平和发展动态,通过加强行业协作及与国内高校、科研院所的密切合作,在引进、消化、吸收国内外先进技术的基础上,进行技术创新。今后技术发展总体思路如下:(1)注重研究复杂坝基、高边坡及大型地下洞室群岩体(围岩)稳定性量化分析及三维地质数字模型软件与三维成像技术,并对复杂岩体(包括软弱蚀变岩体、大型松散堆积体、卸荷松动岩体、高地应力区岩体)成因机制、工程地质性状、工程适应性进行科学试验研究;同时开展区域构造地质科学研究及对水电工程开发、建设的影响。(2)重点研究水电水利工程地质综合勘察技术,开展岩土工程和环境工程地质方面的研究并向深度拓展;开展地质灾害勘察、防治与治理,地质灾害险性评估方面的实践与研究。(3)完善和提高目前使用的常规物探方法,使其应用技术水平达到或超过本行业平均水平,积极开展新技术、新方法的引进应用工作,结合目前物探应用技术的发展情况,对新技术、新方法进行重点研究。(4)广泛应用全站型自动速测仪、全球卫星定位系统(GPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)于水利水电工程建设;在野外数据采集、处理、存储、提供等方面逐步完善计算机技术在测绘领域的应用,以提高全数字摄影测量及全野外数字成图的精度和速度,增加测绘产品的多样化,满足市场需求。(5)积极配合新的钻探规程、抽水试验规程、压水试验规程的贯彻实施。对勘探设备和试验工器具进行重新整合,尽快开展“自由震荡法”抽水试验的研究工作,研制小口径双管钻具轴承储油密封系统,并研究特殊岩体取芯技术。(6)开发先进的水情自动测报软硬件技术,自主开发改装一些较先进适用的水文测验仪器,特别是泥沙采样器。加快水文数据库的建设。
摘要:工程勘察在工程建设中具有重要的作用，如何积极采用新技术、新方法和新工艺,创新发展模式,提高勘察技术水平,缩短勘测周期,是工程勘察行业面临的共同问题。为此,本文对近年来工程勘察新技术在实践应用中的情况进行了介绍。
关键词：工程勘察新技术工程建设
