波阻抗反演技术在准格尔煤田勘探中的应用

波阻抗反演技术的核心是将垂向分辨率较高测井资料与横向分辨率较高的地震剖面相结合,把界面性的地震资料转换成可与测井资料对比,具有岩性特征及明确地质意义的波阻抗成果。以准格尔煤田三维地震勘探为例,通过波阻抗反演,介绍了断层,陷落柱,煤层变薄、缺失、分叉、合并,基底塌陷与凹陷等地质因素在波阻抗剖面上的响应特征,与常规地震时间剖面相比,其对构造解释更加精细,对地层形态描述更加准确。有效的提高了综合解释的精度。     

波阻抗约束反演技术预测煤层厚度

用测井资料结合三维地震数据体及其解释成果进行多井约束下的波阻抗反演(稀疏脉冲反演结合地震约束的测井曲线反演)来预测煤层厚度,是通过层位标定确定煤层所对应的波阻抗层,然后提取该波阻抗层的厚度并与钻孔见煤点处的煤层厚度进行拟合匹配,最终得到三维地震测区的煤层厚度分布规律。该法对煤层厚度预测是一种新的尝试。      

多井约束三维地震反演技术在煤厚预测中的应用

利用测井资料结合三维地震数据体及其解释成果进行多井约束下的波阻抗反演。通过层位标定确定煤层所对应的波阻抗层，然后提取该波阻抗层的厚度并与钻孔见煤点处的煤层厚度进行拟合匹配，最终得到三维地震测区的煤层厚度分布规律。     

波阻抗反演在东胜煤田勘探中的应用

东胜煤田为陆相沉积煤田,具有含煤层数多、厚度不均、层间距不稳定等特点,勘探区内地震反射波追踪对比存在多解性,严重影响了煤层的追踪对比。为破解该难题,对东胜煤田地震勘探资料进行了以模型为基础的多井约束岩性宽带反演,即:利用该勘探区的地震数据资料、对煤层反射波解释层位、断层数据,结合测井数据、岩性柱状数据及其它地质资料,进行多井约束下的二维叠后反演,对所得到的反演数据体再依据反演原理,结合已知测井数据进行地震属性反演,最终得到能够反映岩性变化的波阻抗数据。对波阻抗反演数据进行煤层追踪对比解释,准确圈定出区内煤层的赋存范围,并合理解释了煤层分叉、合并、尖灭及厚度变化等地质现象,取得了较为可靠的地质成果。     

概率神经网络在地震岩性反演中的应用

卧龙湖煤矿北二采区岩浆岩侵入8煤层的现象较为严重,同时该区煤层中构造煤比较发育,瓦斯富集问题较为突出。利用三维地震资料、测井曲线进行约束反演得到的波阻抗作为外部属性,并使用step-wise属性选择法确定合适数目的地震属性,利用概率神经网络技术(PNN)对该区进行孔隙度预测反演。孔隙度反演结果与波阻抗反演结果的对比表明:孔隙度较波阻抗对于识别瓦斯富集带具有更高的分辨能力;概率神经网络具有高稳定性、计算精度高等特点,可作为研究构造煤发育和瓦斯赋存的有效手段。      

波阻抗反演在煤炭资源勘探中的应用

测井约束波阻抗反演是以测井资料作为约束条件,将反映构造形态的地震资料转化为反映地层岩性特征的波阻抗资料。基于模型的波阻抗反演流程包括5项：测井资料处理,层位解释,子波提取,合成记录制作与层位标定,模型建立与修正。该项技术应用于成庄煤矿和大佛寺井田采区三维地震资料解释,其中预测大佛寺井田4煤层的厚度与实际揭露厚度基本吻合;在成庄煤矿,与常规地震剖面仅有两个同相轴相比,9煤和厚15煤在波阻抗剖面上不仅有清晰的反映,而且T3波与T15波之间有多个层位呈现,其纵向分辨率明显提高;另外该区9煤沿层波阻抗切片与沿层振幅切片相比,前者可准确地划分出煤层厚度变化范围及无煤区。结合测井约束反演方法的特点,对煤炭资源勘探中的相关问题进行了讨论,提出在实际应用中府注意的问题。     

高密度三维地震数据驱动的煤层岩浆岩侵入区综合解释方法与应用

淮北矿区主采煤层多存在岩浆岩侵入现象,且具有侵入煤层多、分布面积广、侵入方式复杂等特点,常规地震勘探无法保证其解释精度。针对该问题,以全数字高密度三维地震勘探数据体为基础,对比分析不同岩浆岩侵入状态的地震响应特征;综合利用基于地层物性差异的地震多属性分析技术、基于波形差异的地震相分析技术和基于阻抗差异的测井约束波阻抗反演技术,进行煤层岩浆岩侵入区的识别与解释,精细雕刻其空间分布规律。研究表明:薄层岩浆岩侵入区以测井约束的波阻抗反演解释精度高,厚层岩浆岩侵入区预测则综合地震属性分析与地震相分析结果。因此,根据矿区的煤层分布和岩浆岩侵入特征,综合运用地震属性技术、地震相技术与波阻抗反演技术,能有效刻画出岩浆岩侵入煤层的分布范围。      

三维地震资料波阻抗反演技术及其应用

利用高纵向分辨率的测井资料与连续观测的地震资料进行波阻抗反演,可以大大提高三维地震资料对地下地质情况的研究程度。以山西常村矿为例,介绍了波阻抗反演在目的层位追踪、薄层辨别、断点断距的确定、陷落柱的解释以及冲刷无煤带的圈定等方面的应用。实例表明波阻抗反演地震剖面比常规地震剖面具有明显的优势,特别是在薄层的分辨率能力上,波阻抗反演表现的尤为突出,如在该区波阻抗反演剖面上,不仅能够分辨15#煤层的三个分层,同时对6#、9#、12#薄煤层也有清晰的反映。     

地震多属性拟测井多参数反演预测煤层顶底板岩石赋水性研究

通过实例介绍利用地震多属性与测井成果联合反演,获得表征煤层顶底板岩石赋水性强弱的拟测井参数体,进而对其进行赋水性分析：首先利用伽马-伽马测井及视电阻率曲线重构岩石视孔隙度曲线,以获得研究区岩石视孔隙度成果;利用测井成果合成地震记录进行精细的地震地质层位标定及采区地震数据的保幅、保真处理;在测井成果约束下进行地震多属性拟测井多参数反演,利用反演成果的高低异常区评价煤层顶底板赋水强弱分区——低波阻抗、低电阻率、高孔隙度分布的区域对应赋水性强的区域,反之为赋水性弱的区域。     

三维地震技术在煤层顶板稳定性研究中的应用

龙固井田为全隐蔽的华北型煤田,位于巨野煤田中部,其首采扩大区主采煤层为3号煤层。考虑3煤层顶板稳定性主要受其顶板的构造信息和岩性信息影响,因此首先依据三维地震勘探综合解释成果及波阻抗反演解释成果对二者进行定量化,然后对波阻抗数据进行归一化处理,使得波阻抗数据和量化后的构造数据具有相同的变化范围及等量贡献。在此距离范围内构造和岩性的权值各为0．5,依此生成综合因素煤层顶板稳定性隶属度。分析3煤层顶板以上10m、20m处的综合因素煤层顶板稳定性隶属度图可以发现,该区3煤层顶板稳定性比较好。且其稳定性主要是受构造因素控制,岩性因素相对影响较小。     

海孜煤矿煤层构造规律及预测

在井下详细调查的基础上,对已采区中小型煤层断层和层滑构造进行了深入研究,结果表明,断层展布以北东向为主,大都为层间断裂,成带等距排列。层滑是以北西-南东滑动方向为主体的复合式构造,它常发育在7、8、10等煤层顶板附近,而对7、8煤层破坏最严重,这是7、8煤层急剧增厚变薄以致不可采的主要原因。煤层变薄带不仅在平面上的展布具有方向性、等距性和分区性等特点,而且还表现为不同方向的叠加复合。构造对煤矿生产经营产生了多种影响,在工作中利用构造规律,对未采区进行构造预测,取得了显著效果。      

利用地震资料识别煤与瓦斯突出的探索研究

三维地震勘探技术已经成为解决矿区煤与瓦斯突出区域的重要手段,而突出区域特殊的地球物理特征为这种技术的实施提供了可能。实验室测试资料表明：突出煤层的地震波速度约为正常煤层的1/3,因此煤层突出区域具备利用地震技术进行检测的物性条件;地震正演模拟结果显示,煤与瓦斯突出部位的煤层地震反射波的传播时间、能量和频率特征,与正常煤层存在明显差异;实际资料表明,煤层突出地段在地震资料上出现地震波至时间加长、振幅减弱、频率降低等特征,这与理论研究结果是一致的。初步分析认为：地震资料的时间、振幅和频率变化等特征,可以作为利用地面地震圈定煤与瓦斯突出区域的辅助标志。     

Numerical simulation on tendency mining fracture evolution characteristics of overlying strata and coal seams above working face with large inclination angle and mining depth

In order to master the tendency mining-fracture-evolution characteristics of overlying strata and coal seams above working face with large inclination angle and mining depth in mining process, the 1221 working face in Zhao mine is selected as the engineering background and a mathematical model is established. The displacement variation, stress and strain of overlying strata and coal seams are simulated by using ANSYS software. In the mining process, the movement characteristics, displacement variation laws and fracture evolution characteristics of overlying strata and coal seams above working face with large inclination angle and mining depth along inclination direction are discussed. Simulation results show that with the advance of working face, the fracture development of overlying strata and coal seams is larger and larger; the area of gob is gradually expanding and the transverse stress of overlying strata and coal seams is also expanding. Stress contour of overlying strata and coal seams at both ends of gob becomes denser and denser; the activity of the overlying strata and coal seams near the up-roadway side of the gob is violent. The pressure relief zone is formed in the upper part of the strata and the roof above the gob. Large inclination angle of coal seam results in larger supporting pressure in the underside of the gob and smaller supporting pressure in the upper side of the gob. Along the inclination direction of the working face, the pressure relief zone is mainly concentrated in the outlet roadway of the working face; the fracture development and strata separation are obvious, which offer good passage for gas flow and migration.     

地震勘探技术在新疆准东煤田的应用

新疆准东煤田主要煤层为赋存于中侏罗系西山窑组地层中的B煤组煤层,受区域构造和沉积环境的影响,该煤组煤层存在分叉合并、露头、缺失、火烧等地质现象,煤层结构比较复杂。以准东煤田西山窑组地层中的B煤组煤层为例,介绍了上述地质现象在地震时间剖面上的表现特征及解释原则,并采用地震反演技术对该区煤层厚度及煤层结构进行了解释,其精度与实际揭露相比,吻合程度较高。     

Molecular Organic Geochemical Characteristics and Coal Gas Potential Evaluation of Mesozoic Coal Seams in the Western Great Khingan Mountains

Coal-bearing strata are widespread in the western Great Khingan Mountains. Abundant coal resources have been found in the Jurassic Alatanheli Groups, the Cretaceous Bayanhua Groups, the Damoguaihe Formation and the Yimin Formation. The organic geochemical characteristics were analyzed in combination with hydrocarbon source rock evaluation and molecular organic geochemistry experiments, and the coal gas potential of coal seams was evaluated. The source rock evaluation results indicated that the Mesozoic coal samples have the characteristics of high organic matter abundance(TOC>30%), low maturity(Ro values of approximately 0.6%), and type Ⅲ composition. The hydrocarbon generation potentials of the Alatanheli Groups and Bayanhua Groups are high, while the generation potentials of the Damoguaihe Formation and the Yimin Formation are low. The results of geochemistry show that the depositional environment of the coal seam was a lacustrine, oxidizing environment with a low salinity, and the source of the organic matter was mainly higher plants. Affected by weak degradation, the coal seams mainly formed low-maturity gas of thermal catalytic origin. The Cretaceous coal seams contain a large amount of phytoplankton groups deposited in a low-stability environment affected by a transgression event, and the potential range varied widely. For the Jurassic coal seams, the depositional environment was more stable, and the coal seams feature a higher coal-forming gas potential.     

新疆沙尔湖煤田煤层特征及对比

沙尔湖煤田含煤地层为中侏罗统西山窑组,根据岩性特征、含煤性以及其组合特征,将西山窑组分为上、中、下三段,可采煤层均分布在中段,煤层层数多,厚度变化较大,可采煤层6～27层,可采煤层总厚114.35～139.90m,根据各煤层之间的沉积间距及其与上、下岩层的旋回韵律,又将其划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ煤组。以大量地质资料为基础,总结了主要含煤层段的岩相组合特点,揭示了各煤层间的差异及组合特征,利用有效的对比方法,特别是数字测井在煤层对比中的应用,对可采煤层进行系统对比分析,对煤层对比的可靠性进行评价,保证了层位对比的正确可靠,并解决了勘查工作中终孔层位难以确定的问题,为正确划分煤系地层、准确估算煤炭资源量提供了可靠依据。     

Shaft failure characteristics and the control effects of backfill body compression ratio at ultra-contiguous coal seams mining

Solid backfill coal mining is a mainstream method in green coal mining, which has gradually become a key technology to control shaft deformation when recovering industrial square pillars during mining of ultra-contiguous coal seams. On the basis of the engineering background of Nantun Coal Mine, this paper combined physical simulation, numerical simulation, and theoretical analysis for studying shaft deformation, failure characteristics, and stress variation rules during the mining of ultra-contiguous coal seams. The results revealed that shaft deformation and failure were the results of the movement of strata caused by coal mining; in addition, the backfill body compression ratios in two adjacent coal seams were the key factors in shaft deformation control during the mining of ultra-contiguous coal seams. Moreover, the effects of the backfill body compression ratios on shaft deformation in ultra-contiguous coal seam mining were simulated by ABAQUS, and the optimal compression ratios of backfill body in two coal seams were determined. Finally, based on the probability-integral method, the vertical compressive deformation and the inclined deformation of shaft were estimated and the results showed that the shaft safety and stability at ultra-contiguous coal seam mining can be provided when the backfill body compression ratios of 3_upper and 3_lower coal seams were set at 85%.     

煤层流变及其与煤矿瓦斯突出的关系—以淮北海孜煤矿为例

复杂地质条件下煤层受层间滑动作用容易发生流变。本文以淮北海孜煤矿为例，详细分析了煤层流变所引起的煤层形变宏观、微观及构造煤特征，总结了煤层流变构造发育的规律。煤层流变引起煤层形态、煤厚及煤体结构的变化，并形成各种构造煤。利用煤镜质组光率体各向异性进行了应力、有限应变分析，探讨了煤层流变机制是以剪切为主，伴有挤压的后期构造作用。海孜煤矿构造活动具有多期性，但煤层受力的主要方向始终为NW－SE向，这与煤层发生流变形成总体NE－SW向增厚变薄带的展布方向是一致的。已采区的煤层流变有：韧性流变、脆性流变及韧脆性流变。煤层流变引起的厚度变化和煤体结构的破坏是造成煤矿瓦斯突出的主要因素。     

贵州省金沙煤田龙潭组岩煤层测井对比方法

龙潭组是金沙井田的主要含煤地层，含煤达12~15层，其中7、8、9、11、12五层煤较稳定，为主要可采煤层。根据测井物性曲线与地质岩心的对比分析，总结出该组煤岩层的共有测井物性规律：低密度、中低电阻率、较高中子孔隙度和较低的纵波速度，以及其特有规律如：5、6、7、8、9煤层的低自然伽马，11、12煤层较高的自然伽马等特征。结合煤层测井曲线形态特征及其与顶、底板以及和煤层上、下标志层间组合关系，进行了全煤系地层的对比，揭示了该井田煤层的分岔、合并、冲刷、沉缺、煤层厚度等变化规律。     

大同侏罗纪煤田无线电波坑道透视特征

介绍了大同侏罗纪煤田煤系地球物理特征和煤层中地质小构造的电磁波透视特征,说明在大同侏罗纪煤田采用无线电波坑道透视技术,能够有效地探测出煤层中的各种地质小构造,较好地指导综采生产。