矿山固体废物调查微动谱比法勘探技术规程(征求意见稿)

1矿山固体废物调查微动谱比法勘探技术规程本规程规定了矿山固体废物调查微动谱比法勘探的基本原则、技术设计、仪器设备的使用及维护、野外工作、野外资料验收、资料处理和解释、成果报告编写等技术工作的基本要求和技术规则。本规程适用于矿山固体废物调查微动谱比法勘探。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。DZ/T0485-2024微动探测技术规程T/CSPSTC75-2021微动探测技术规程JGJ∕T143-2017多道瞬态面波勘察技术规程DZ/T0069地球物理勘查图图式图例及用色标准GB/T14499-1993地球物理勘查技术符号DZ/T0153-2014物化探工程测量规范3术语和定义、缩略语3.1术语和定义3.1.1H/V谱比法H/Vspectralrationmethod计算微动信号的水平分量与垂直分量频谱的比值曲线，利用曲线峰值推断地层结构的方法。3.1.2微动探测microtremorsurvey从微动信号中提取面波频散曲线或横纵谱比曲线等信息，通过数据处理与分析，推断地下构造形态和岩土层物理性质的地球物理勘探方法。注：广义微动探测包括H/V谱比法等。3.1.3面波频散frequencydispersionofsurfacewave在层状不均匀介质中，面波各频率组分具有不同传播速度的现象。23.1.4频散曲线dispersioncurve频散波的波长与波速间关系的曲线。3.1.5采集单元acquisitionunit用于接收微动数据的检波器或一体化地震仪。3.1.6测点surveypoint一个完整台阵的微动勘探点。注：代表台阵的记录点。3.1.7一体化地震仪integratedseismograph集定位、采集、记录于一体的单分量或三分量数字地震仪。4总则4.1应用条件a)探测目标体具有可探测的规模，堆积体厚度宜大于3米，且与下伏基岩或原生地层存在明显波阻抗差异；b)微动信号应能被仪器探测采集，场地内应无明显电磁、震动干扰源（如高压线、大型机械作业）；c)工作现场应能布置探测装置，适用于地形相对平缓、地表覆盖层较均匀的区域；d)探测深度范围宜为地表以下5~100米，适用于尾矿库、矸石山、废石堆等松散或半固结固体废物堆积体调查。e)场地干扰不影响目标体微动信号的采集，测线布设应避开陡坎、沟壑等复杂地形，确保检波器与地表耦合良好。4.2应用范围a)测定矿山固体废物堆积体的厚度、分层结构及基底形态。b)尾矿库闭库前后的稳定性监测，矸石山扩容前的基底承载力评估。c)历史遗留废石堆的快速普查。d)基岩面起伏形态及覆盖层厚度调查。e)探测隐伏地质构造（如断层、裂隙带）对堆积体稳定性的影响。f)评估堆积体内部密实度、孔隙度及潜在软弱夹层，辅助污染扩散路径分析（结合水文地质条件）。35技术设计5.1资料收集资料收集应包含下列内容:a)地质资料:收集项目相关的地质平面图、地质剖面图、地质钻孔柱状图等资料:b)地球物理资料:收集项目相关的地球物理资料，包括以往物探工作资料、物性资料、测井资料:c)测绘资料:收集项目相关的测绘资料，包括测绘平面图、测量控制点等。5.2野外踏勘应在设计前到生产工区进行野外踏勘。路勘测区地形、地貌、交通、人文环境、噪声干扰等。野外踏勘主要内容:a)调查测区内交通网:b)查看工区地形地貌，为台站布设做好准备:c)核查收集到的地质、物探、物性及测绘等资料:d)调查测区规则干扰震源的特点;e)调查测区内经济、人文地理等实际情况，并对开展野外工作所需要的基本保障条件进行详细的了解:f)开展安全生产施工的危险源调查。5.3方法有效性试验和分析5.3.1方法有效性试验技术设计前或开工初期应安排必要的技术试验，以确定最佳技术方案。5.3.2探测有效性分析5.3.2.1应根据具体地质任务的要求，结合方法有效性试验的成果，详细分析与评价测区微动勘探的有效勘探深度、最小和最大分辨率，综合判定方法应用的有效性。5.3.2.2应根据探测目标体的特点，在方法的有效性的基础上，分析并确定合理的观测时长、数据处理等技术参数。45.4工作精度5.4.1工作精度应根据勘查任务、地形条件、干扰条件、探测深度及其他因素进行设计。5.4.2工作精度分两个档次，对面波速度采用均方相对误差来进行衡量:a)在地形条件简单、无规则震动干扰的地区，面波速度均方相对误差不大于7%。b)在地形起伏较大、有规则震动干扰的地区，面波速度均方相对误差可适当放宽到5.5设计书编写5.5.1设计书的编写应根据工作目的任务和测区的实际情况，确定野外施工的测网、仪器频带、观测时长以及工作精度。5.5.2观测技术参数选择应根据方法有效性试验分析确定。在实际观测过程中，可根据面波频散谱和频散曲线情况进行合理调整。5.5.3测网选择应根据地质任务、工作性质、勘查对象和地形地貌合理选择，点线距根据比例尺的要求选定，应能良好反映目标地质体的尺度:a)测线方向应尽可能垂直于探测主要地质目标体的走向:b)测线尽可能与己知地质、物探、钻探勘查剖面重合:c)测线、测点号编排采用相同规律，点线号按自西向东、自南向北增大的顺序编排。5.5.4设计书的内容根据项目的特点编写，应涵盖以下内容:a)序言:简述项目来源、项目概况，测区的自然地理、经济地理概况:b)任务与目的:工作任务、工作范围、比例尺、勘查目标物、实物工作量等:c)以往工作成果和评价:简述与工作任务相关地质、物探、钻探工作成果，以及对这些工作的评价:d)执行的技术标准:e)测区地质和地球物理特征:简述测区地质特点，包括地层、构造、矿产及水文地质等:测区地球物理特征:应描述前期的方法有效性试验和有效性分析的成果，论证项目开展微动勘探工作的地球物理前提条件:f)方法技术、仪器设备、技术指标及质量要求:阐述要解决具体地质问题，分析其合理性和有效性。阐述技术试验的结论或试验方法的选择。阐述野外工作方法技术的选择，包括测网的选择、测线测点的布置，对仪器的性能及使用等要求:观测技术与质量:速度参数测定的5要求等;g)工作部署:工作各阶段的安排、时间分配及主要时间节点:h)数据处理和资料解释:阐述资料整理、数据预处理方法及要求，资料处理、解译的方法及成果资料质量的保证措施:i)安全生产、组织与管理:阐述人员安排、仪器设备，保证野外工作质量、工作安全、提高工作效率的技术措施:j)提交成果的内容及时间:k)经费预算:l)相关附图和附表。5.6设计书审批与变更5.6.1设计书应由管理部门或相关单位组织批准或审批，未经批准不得施工。5.6.2因客观条件的变化，无法按照设计书执行时，经过管理部门或相关单位组织批准或审批，可根据实际情况对设计书进行调整。6仪器设备6.1仪器设备的频带响应应满足微动探测的需要。6.2检波器应符合以下规定：a）采用三分量的速度型检波器，电压输出灵敏度不小于200V/m/s；b）同一台阵检波器之间的固有频率差不大于0.1Hz，灵敏度和阻尼系数差不大于5%;c）同一台阵检波器的幅值差不大于5％，相位差不大于0.1ms；d）检波器具有竖直安置的部件或调平装置。6.3检波器除符合6.2的相关规定外，尚应满足以下要求：a）具有采集和存储记录的能力；b）具有与要求相匹配的数据传输能力；c）符合GNSS等有关时间精度的规定；d）具有与工作时间相匹配的供电电源；e）具有防震、防潮等性能。67野外工作7.1基本要求7.1.1实施正式探测前，应根据探测目标与现场条件开展采集参数试验，确定测点布局及测线布设方案。7.1.2数据的采样间隔、记录长度应满足探测深度和精度的要求。数据的采样率、记录长度与探测深度和精度密切相关，随着探测深度的加深，数据采样率的选择有1ms、2ms、5ms、10ms到20ms、50ms、100ms，记录长度可由几分钟到几个小时。7.1.3现场作业应实时填写探测班报，确保记录内容完整、字迹清晰可辨。7.1.4应检查、评估数据，数据不合格，应补测。7.2仪器准备与使用7.2.1仪器准备a)检查微动仪外观是否有损坏、变形，各连接部位是否牢固，是否有破损、老化等情况。若发现问题，应及时维修或更换相关部件。b)确认仪器的电源供应是否正常，电压是否符合设备要求。使用稳压电源，防止电压波动对仪器造成损害。对微动仪的各项功能进行初步测试，如开启仪器，检查显示屏是否正常显示，各项参数设置是否可操作等。7.2.2仪器使用a)在启动微动仪进行测量前，操作人员应确保周围人员处于安全位置，避免测量过程中仪器产生的意外情况对人员造成伤害。b)启动仪器后，密切观察仪器的运行状态，查看显示屏上的数据是否正常采集和显示。如发现数据异常波动、仪器报警等情况，应立即停止测量，排查故障原因。①检波器周围人为产生的高频大振幅震动会对测量产生严重的干扰，要避免这些影响，例如钻机，打桩机等干扰。②台站安装尽量放置水平。虽传感器有自动调零装置，太大倾角会严重影响采集效果。③在运输或者搬动过程中，切记不能开机（带电）运输。否则会造成传感器损坏。④台站与大地耦合，尽量刚性连接。水泥板可以直接耦合；软土可以通过铁钉或者掩埋耦合。7⑤暴雨等天气不适合野外作业。c)在测量过程中，不得随意触碰仪器，防止仪器故障或测量数据不准确。d)如需对测量过程进行调整，如更改参数设置、更换测量位置等，应先停止测量，待操作完成后再重新启动测量。7.3生产前试验7.3.1正式探测前，应选择代表性场地开展试验，确定合理采集参数。7.3.2试验点应根据任务要求、地质地球物理条件、代表性场地和已知资料综合选择。试验剖面应选择在地形平坦、地质条件相对简单、地质情况比较清楚、有代表性的地段。在条件许可时，宜在已知地质剖面上的钻孔位置进行。7.3.3试验内容包括采集单元频率、采样率、记录长度、采集时长等。7.3.4当地形起伏变化较大时，应试验、评估地形对探测结果的影响，确定探测对策。7.4测地工作7.4.1测点和采集单元位置宜采用全站仪、GNSS或RTK测量定位，测量工作应符合DZ/T0153-2014的规定。7.4.2测点的平面点位误差在工作比例尺成果图上应不大于2mm。7.4.3现场测量工作完成后，应分析、整理测量成果，提交平面位置布置图。7.5测线、测点、台阵布设测点、测线(网)布设遵守以下原则：a)测点、测线应根据勘探点和勘探线布设，能控制区内主要地质体；b)当探测目标体复杂时，宜采用平行测线或网格状布设测线形成测网，测网的密度依据地质条件和探测条件的复杂性确定；c)测点、测线的间距根据探测精度和工作任务合理确定；d)若现场条件不允许，可适当调整测点、测线位置，但点距、线距调整量不应超过设计位置的20%；e)测区边界附近发现重要异常时，应延长测线长度，确保异常形态的完整探测；f)探测重要目的物时，至少有2条测线通过，每条测线至少有3个相邻点予以控制；g)测点、测线应统一编号，并在现场设置明显标志；8h)测线布设图应注明测点、测线端点、转折点、钻孔、布线方向等主要信息。7.6一致性检查与信号采集7.6.1正式探测前和探测后应进行仪器与采集单元的一致性检查。探测前的一致性检査是检査仪器与采集单元是否符合探测要求，一致性检査不合格，应分析原因，检修或更换仪器与采集单元，一致性检查合格后方可开始数据采集;探测后的一致性检査是评价仪器与采集单元性能的合格性和数据采集质量的依据资料。7.6.2一致性检査的记录采集时间宜为10min～30min。7.6.3分析、评价仪器与采集单元一致性检査记录的方法宜采用目视或软件分析方法，可参照以下方法执行：a)对于纸质或计算机显示的一致性检查记录可采用目视方法，依据各道记录波形的平行相似性和幅度相同性评价仪器的一致性；b)可通过软件处理提取分析各采集道记录的功率谱、相位谱等的相似性和相差值，评价仪器与采集单元的一致性。7.6.4一致性检查的采集参数应与正式探测的工作参数相同。7.6.5一致性检查需要遵守以下要求：a)选择相对均匀的场地，将各地震仪集中安插牢固，采集微动信号，分析幅度与相位的一致性；b)各一体机的GNSS授时和守时精度应一致。7.6.6采集微动信号需要符合以下要求：a)与地面耦合良好，且处于水平状态;b)应确认仪器采集状态正常;c)应正确记录台阵内设备的位置。7.6.7数据采集时，台阵内或采集单元附近应防止人为振动干扰。7.6.8采集过程中宜监测微动信号，发现异常时，应记录异常时段。7.6.9采集过程中发现采集单元异常时，应排除故障并重新采集。7.6.10采集过程中，可参照附录B填写班报表，并符合以下要求：a)记录内容包括测点位置、频率、采集单元位置、采集参数、背景干扰情况、台阵范围内地形地貌及地质概况、采集开始和结束时间等信息;9b)野外记录本宜用3H及以上硬度铅笔或签字笔记录，字迹清楚，重要参数的记录不应涂改。7.6.11采集工作结束应及时存储数据，做好数据备份，并符合以下要求：a)按照工程名称或工程代号设置存储档夹;b)每天收工后,操作人员应检查原始数据记录,评估数据质量,登记不合格数据并及时开展补测。7.7数据采集与记录7.7.1数据采集根据测量目的和现场实际情况，合理设置微动仪的各项参数，如测量频率范围、采样时间间隔、增益等。参数设置应经过仔细计算和验证，确保测量数据的准确性和可靠性。a)在摆放仪器时，需要放平并压实，下面有枯草树叶浮土需要铲平。三分量仪器注意要摆放在同一个方向上。b)野外摆放好仪器之后，过2分钟记录好采集开始和结束时间；c)每一天测量完成后，及时下载数据。7.7.2数据记录与保存a)测量完成后，及时将测量数据保存到指定的存储设备中，并进行备份，防止数据丢b)对测量数据进行整理和分析，按照相关标准和规范生成测量报告。在整理数据过程中，如发现数据存在问题，应及时进行复查和修正。7.8原始资料质量要求7.8.1原始资料质量检查遵守以下要求：a)现场操作员应自检全部原始记录；b)原始记录检查的抽查率应大于10%；c)检查结束后宜编制自检报告或检查精度统计表。7.8.2原始资料都满足以下条件时，为合格记录：a)仪器检查记录合格，资料完整；b)微动探测班报表记录完整、清晰；c)微动谱比信号记录时间满足设计要求，信号整体平稳，无明显干扰信号；d)频带范围满足勘探需要。7.9安全保障措施7.9.1野外工作期间应经常进行安全生产教育。7.9.2使用仪器设备，应严格按照操作技术规程执行。7.9.3野外作业人员应具备野外突发事故处理知识。7.9.4禁止在雷电、暴雨、强风(≥6级）等恶劣天气下作业。7.9.5每日填写《安全日志》，记录隐患整改、事故处理及培训情况。8野外资料验收8.1申请验收施工单位在结束野外工作前，经自检资料合格，申请验收，验收合格后方可撤离工区。未经野外工作验收或验收不合格，不应结束野外工作收队。8.2验收资料8.2.1原始资料a)仪器检查、对比记录薄；b)测点坐标数据电子文档及打印文件；c)操作员记录簿；d)原始数据电子文档。8.2.2统计表a)检查点误差统计表；b)物理点质量评价表。9资料处理与解释9.1原始资料的检查和整理9.1.1数据采集完成后，应系统整理原始资料并进行完整性核查，运用质量合格的数据进行数据处理和计算解释。9.1.2原始资料包括纸质记录和电子记录。9.1.3纸质记录包括微动探测记录班报、试验记录、仪器自检记录和测量记录等。纸质记录应符合以下规定：a)记录内容应完整准确、字迹清晰，禁止涂改或转抄；b)应及时校核、分类和装订成册。9.1.4电子记录包括微动采集记录和测量记录，相关资料应符合以下规定a)采集记录应按测区、试验类型及测线分类存储、备份；b)需对测点坐标及高程数据进行复核校验，生成标准化地形文件。9.2数据预处理9.2.1数据预处理宜包含下列相关步骤：a)创建项目数据管理：按照日期、根据相应的数据源目录创建项目数据目录；b)创建测点归档信息：根据测点开始采集时间及结束采集时间来截取时间段，编辑各采集站坐标点位信息，输入各信息进行归档；c)可将归档后的测点数据转换成SEG2、SEGY等数据文件格式。9.2.2应对野外数据逐点进行预处理检查，有下列情况者需要做进一步核实和处理：a)记录中有不工作道；b)记录中有较强持续的规则干扰波；c)记录中各道波形幅值和相位有较大异常。9.3数据反演9.3.1微动H/V谱比法反演要求a)反演计算宜由浅及深、逐层调试，使正、反演结果逐渐逼近；b)微动H/V谱比具有明显极值点，反演时应避免使用极值点附近的H/V谱比信息，通常忽略极值点附近的曲线不会对反演产生负面影响。9.3.2反演方法初始模型构建：结合钻孔资料或其他已知资料建立初始地层速度模型。按照公式（1）计算H/V谱比：SNSƒ、SESƒ--频率ƒ对应的一对互相正交的水平分量傅里叶功率谱；Sv(ƒ)--垂直分量傅里叶功率谱；按照公式（2）计算松散覆盖层厚度：h=…………………（2）h--松散覆盖层厚度，单位为米（m）；νs--横波速度，单位为米每秒（m/s）；ƒ--卓越频率，单位为赫兹（Hz）。在缺乏横波速度资料的区域，可按照经验公式（3）计算覆盖层厚度：式中：h--松散覆盖层厚度，单位为米（m）；ƒ--卓越频率，单位为赫兹（Hz）；ɑ、b--经验参数，可根据钻孔资料拟合得到。9.4资料解释9.4.1数据解译9.4.1.1遵循从已知到未知、由浅及深、点面结合、综合分析、定性定量相结合的原则进行地质解释。9.4.1.2剖面反演、资料解译需要交叉或反复进行，使资料解译工作逐渐深化。9.4.1.3利用测区内实测的物性参数、已有地质勘探控制的地层结构作为约束条件和控制信息。建立测线的反演初始模型，再逐步认识、分析，确定谱比分层结构。9.4.1.4利用定量反演的结果，绘制谱比值-深度断面图,描述地下空间分布。9.4.1.5依据曲线峰值确定强波阻抗界面，结合已知资料进行地质解释。9.4.2综合地质解释9.4.2.1在定性分析和定量反演的基础上，结合测区地质钻探情况和勘查项目资料，将解译成果客观合理地转变成推断的地质体或现象，最后确定地质体或现象的深度、规模、形态、性质及其相互关系。9.4.2.2推断的地质体或现象时，应与地质或相关专业人员充分研讨、达成共识。9.4.2.3依据综合地质解释结果编绘地质-地球物理综合解释成果图。9.4.2.4综合地质解释后，总结测线和测区的勘查成果，提出目标体验证建议及注意事项。宜对资料解释成果的可靠性进行评估，说明可能存在的问题与不足。9.5图件编绘9.5.1应编绘以下图件a)实际材料图；b)地球物理、地质综合解释图；c)堆点堆存量估算3D展示图；d)钻孔柱状图、芯样照片。9.5.2图件编制要求按《地球物理勘查图图式图例及用色标准标准》（DZ/T0069）的规定执10成果报告10.1基本要求10.1.1报告编写应根据任务书、设计书、设计审查意见书、设计批复意见书、设计调整批复意见书、野外工作验收意见书及有关标准和要求进行。10.1.2一个工区的勘探工作完成后，应提交一份完整的成果报告；如果是分阶段完成的，除提交阶段报告外，还应完成该区的拼图和总体成果报告。10.1.3成果报告编写由专人负责，应在系统收集、分析、整理工作区所需的地质、物探、化探、水文等有关资料的基础上，在设计任务书规定的时间内完成。10.1.4报告所用资料必须是经野外验收合格的正式资料。10.1.5成果报告应在全面系统掌握资料的基础上，经过定性解释、定量反演和综合研究的基础上编写完成，作出有依据、符合客观实际的结论。10.1.6成果报告应实事求是、内容全面、重点突出、文字简练、论述有据、推断合理、结构严谨。10.1.7报告附图和附件应目的明确、编排合理、美观整洁，文字说明简练、清楚。10.2主要章节内容10.2.1成果报告的正文包括但不限于：a)前言（承担的地质任务及完成情况）；b)工区位置、前人工作程度和主要研究成果；c)测区地质及地球物理特征；d)野外工作方法、技术依据与质量情况；e)资料处理及解释方法；f)地质解释成果；g)结论与建议；h)附图、附件。10.2.2成果报告附图包括9.5.1中所列各图件。10.2.3成果报告的附件包括：a)岩石物性资料说明；b)正反演解释结果数据、图件、文件光盘（或优盘）；c)资料质量统计表；d)其他有关资料。10.3成果提交10.3.1成果报告编制完成后应由项目承担单位组织初审，提出报告初审意见，上报任务委托单位。10.3.2由任务委托单位组织审查，提出终审意见，编制组织经修改完善后提交最终报告。11资料汇交11.1基本要求通过评审的成果报告应尽快整理相关资料，按任务下达单位资料汇交要求，将原始及成果资料及时完成汇交。凡是有电子版的原始或成果资料，均应以纸质版与电子版两种形式汇11.2主要内容资料汇交宜包括：a)项目合同、项目执行任务书、项目设计书以及审批意见等相关资料；b)全部原始资料，包括原始观测现场记录、测地数据、原始观测数据及处理后的成图数据；c)数据处理结果及图件；d)成果报告及附图、附表等附件，包括纸质版与电子文档。项目名称工区名称测线测点编号仪器型号台站仪器编号对应测点编号1#(),11#(),21#(),31#(),41#()2#(),12#(),22#(),32#(),42#()3#(),13#(),23#(),33#(),43#()4#(),14#(),24#(),34#(),44#()5#(),15#(),25#(),35#(),45#()6#(),16#(),26#(),36#(),46#(