工程概况
山西某煤矿，矿区内原有15处民采区，由于无序开采，无开采资料可查。根据有限的地质钻孔，只能作粗略估计。 区内ZK2001、ZK2400、ZK1600、ZK3200等钻孔揭露8号煤层采空区埋深在20-30m，ZK26A08、ZK2808等钻孔揭露13号煤层采空区埋深在100m左右。 为确保矿山生产安全，决定用SSP(地震散射剖面法）对采空区的分布进行物探勘查，以便采取有效的治理措施。

地震测线布置
本次勘探采用SSP地震散射技术，布置1条测线，长240m。测线经过4个已知钻孔，中间的2个钻孔发现了采空区，两端的钻孔未发现采空区。地震勘探使用24道工程地震仪，锤击震源。采用滚动观测系统，检波器间距2m，炮间距4m，共得到60个地震记录。炮点位于排列中点，以提高波速分析精度。设计勘探深度120m。

图1：地震测线布置

探测结果与解释
SSP地震散射勘探提供波速分布图像（二维偏移速度剖面图2，二维层速度剖面图3）以及地震偏移图像（图4）。
偏移速度与层速度剖面主要反映岩体波速的分布特征，特别是低速区的分布与采空与坍塌区密切相关。层速度图像中红色、黄色为高波速区，对应未受开采影响的岩层，包括砂岩和煤层，波速在2500m/s以上；绿色与淡蓝色为中波速区，波速在1500-2500m/s范围内，对应受开采影响较小的卸荷区，岩体结构变化不大；蓝色为低波速区，波速在1000-1500m/s，为坍塌与开裂区，岩体结构已遭受严重破坏；深蓝色区波速极低，为采空区，波速在1000m/s以下。
图2，图3显示了除地表风化岩体为低波速区外，地下隐伏的低速区分为深、浅两层，每层又分左右两支。浅部的低速区深度在10-30m范围内，比较分散，规模不大，右支里程50-120m，左支150-190m，对应着二叠系山西组煤层的采空区。深层的低速层深度在60-80m范围内，采空规模大，低速区联通性好。右支里程40-110m，左支150-220m，对应石炭系太原组煤层的采空区。

图2：二维偏移速度剖面

图3：二维层速度剖面

SSP偏移图像主要反映地层界面的分布形态和构造特征。图中黄色层位对应强度较高的砂岩与未开采的煤层，地层的形态十分复杂，折曲严重，说明该地区处于构造发育地带。在偏移图像中采空区与坍塌区的特点是以深蓝色为主的强烈负散射区和淡蓝色的负散射区。这些采空与坍塌区主要分布在两段区域，一个是里程35m-100m、深度10-70m的范围内；另一个是170m-220m、深度10m-80m的范围内。

图4：SSP偏移图像