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地球物理勘探方法是以研究岩石的某种物理性质为基础的。地震勘探是其中重要的一种。三维地震勘探技术是综合利用多学科而发展起来的勘探技术。·是把地震勘探方法扩展到三维空间的新技术。三维地震勘探是由于近十年来多道数字地震仪和大型计算机的广泛应用,为适应勘探精度不断提高,工作范围不断扩大的迫切要求而逐渐发展起来的一种新的勘探方法。三维地震勘探技术主要勘探结果是为了使探测的结果图像更加清楚、位置预测更加准确。三维地震勘探技术能为工程地质提供更详细的信息,能够更好地进行煤田和石油的勘察。本文首先讲述地震勘探的理论知识,阐述了地震勘探中地震波的反射和透射,能量和频率的变化,地震波从激发,传播到接收过程中,能量的削弱和衰减,以及地震勘探的分辨率等知识,然后具体分析地震勘探中野外地震数据采集中测线的基本要求,地震波的检波器的主要类型和工作原理,地震数据处理三个过程预处理、参数提取和分析、资料处理的分析以及地震资料处理所运用方法数字滤波处理、偏移归位处理,反滤波处理等处理方法的分析。最后本文通过结合所学理论知识,运用三维地震勘探技术探明山西省中部,吕梁山东麓,山西吕梁矿区某公司影响煤层开采的地质构造和煤层赋存情况。分析山西吕梁矿区某公司所在地区地质概况及地震地质条件,勘探区原始资料的采集,认真研究布设三维地震勘探观测系统,仔细分析本区已知资料及对测区进行详细勘探的基础上,在勘探区内选取了有代表性的区段进行了点试验。试验内容以地震波的激发因素、接收因素选择为主要目的,同时兼顾观测系统及仪器参数的选择。在资料采集施工中分工明确,责任到人,确保了野外原始资料的可靠性。通过对原始野外资料进行叠后时间偏移处理,确定了最佳资料处理参数及处理流程,确定了数据处理的主要目标。三维地震勘探野外采集的原始资料经过处理后,得到了三维数据体。三维数据体中包含着勘探区内丰富的地质信息,最后资料解释工作就是利用相应的技术方法对数据体内的地质信息进行提炼,将数据信息转换成地质信息。通过一系列努力最终勘测出探区影响煤层开采的地质构造和煤层赋存情况。三维地震勘探技术在山西吕梁矿区的运用,说明此技术对于矿区工作的进行确实是有实用性的。