煤田地质与勘探

作者：李成, 钱昌宝, 刘影, 程怡, 倪圣军, 姚华建,

关键词：背景噪声成像, 面波直接反演, 界面约束, 矿震模拟, 地震波场,

目的我国西部矿区下伏界面起伏明显，影响了地震勘探的精度，同时为矿震等动力灾害引发的地表振动评估带来困难。为提升浅层速度结构的刻画能力、支持矿区动力灾害防控，提出了一种融合先验地质界面信息的约束反演方法。方法在内蒙古准格尔旗龙口镇矿区布设由489台单分量和108台三分量地震仪组成的密集台阵，采集连续背景噪声约一个月；基于噪声谱比法(HVSR)反演第四系沉积层(Q4界面)厚度，通过噪声互相关与时频分析提取面波频散曲线；融合Q4界面与煤层界面等先验信息进行约束反演，构建起伏界面下的三维横波速度结构；进一步利用谱元法(SEM3D)开展数值模拟，对比均质模型、无约束模型及界面约束模型的地震波场响应。结果界面约束下的面波反演方法使走时残差较无约束反演降低约40%，收敛速度加快，有效抑制了界面起伏引起的路径畸变，提高了浅层速度结构的成像精度。数值模拟显示，沉积层与山间盆地影响地震波能量分布与衰减特征，盆地地形对波场的放大作用强于沉积层。结论界面约束反演方法可为起伏界面矿区的浅层速度结构精细建模提供技术途径，并为矿震等地表振动灾害的评估与防治提供方法与模型支持。

来源：2026年第3期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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