煤矿复杂地质条件精细预测预报技术及应用

三维地震勘探信息挖掘不足及与矿井采掘地质信息脱节是矿井地质保障工作中存在的普遍现象。针对影响郭家河煤矿安全生产的主要地质问题,利用采区三维地震勘探成果和矿井采掘信息的集成和融合,对煤层厚度、地质构造、水害等矿井地质条件进行精细预测预报研究。建立了以矿井开采和测井资料为约束条件、多参数反演煤层厚度的综合预测技术,使煤厚预测准确率提高15%;采用地震属性融合技术提高小构造的识别能力,预测地质构造准确率提高30%。基于三维地震信息识别含水砂体的空间分布,建立了充水含水层富水性层次分析结构模型和水害危险性地质预测方法。研究成果对复杂地质条件煤矿的安全高效生产提供了低成本但有效的地质支撑。     

地面物探技术在煤矿隐蔽致灾地质因素探测中的应用

通过勘探实例,介绍了地面电法、三维地震等地面物探手段在采空区、断层及陷落柱探测中的应用,结合地质背景及煤矿采掘情况,对采空区积水、断层及陷落柱的含(导)水性进行了分析,多数解释成果得到了矿方验证,效果良好。根据当前煤炭资源勘查形势,地面物探技术应从煤矿安全生产需求出发,致力于煤矿隐蔽致灾地质因素的探测,注重加强在各种复杂地质条件下物探技术应用研究,将采空区积水、断层及陷落柱导水等精细探测技术作为物探技术的发展方向。     

三维地震动态解释及应用

煤矿采区三维地震勘探技术在矿井安全高效生产中发挥了重大作用,但煤矿生产技术人员在使用三维地震勘探成果过程中发现许多问题,集中体现在成果利用率低、时效性差、与地质信息不关联、无法做到动态更新等。基于龙软GIS平台的三维地震动态解释系统,将采区三维地震勘探信息与矿井地质信息相互融合,实现了对采区三维地震解释成果的动态修正,为煤矿的安全生产提供坚实的技术保障。     

三维地震探采对比及再分析初探

寺河矿为一个千万吨级特大型现代化矿井,截止2006年底,矿井三维地震勘探面积已达51km^2,目前采掘范围为二盘区和三盘区,面积分别为6．8km^2和2．8km^2。对比三维地震解释成果与矿井采掘区域实际揭露地质异常,发现早期的常规解释技术手段,在山区复杂地震地质条件下,勘探效果较差,难以满足高产高效矿井生产要求。建议根据采掘得到的相关煤层底板标高、补充钻孔数据、构造及异常数据,利用最新解释技术,在原有地震资料解释技术的基础上,重新进行层位标定,重点利用地震方差体解释技术及属性分析,更好地解释断层、陷落柱等地质异常,进而提高解释精度。     

地震勘探成果在灵武矿区的应用

通过灵新煤矿—采区北翼、羊场湾—矿南翼井巷工程实际揭露资料与地震勘探所获成果的对比分析,讨论了地震勘探技术所获主要地质成果的准确性以及对矿井建设、生产所起的作用, 并对应用地震勘探成果所获经济效益进行了分析。     

三维地震在铁法矿区的应用

以铁法矿区采区三维地震工程实践为例,论述了三维高分辨率地震勘探技术在采矿工作面合理布置等方面的作用。采掘实践证明,三维地震勘探成果的应用消除了地质风险,已回采的几个综采工作面,未发生意外及重大地质变化。      

煤矿三维地震数据动态解释技术

传统的三维地震解释服务于煤矿勘探阶段,与煤矿安全生产过程相脱节。三维地震数据动态解释技术把三维地震信息与煤矿生产过程中所获得的矿井地质信息相互融合,实现了三维地震信息的地质动态解释,改变了传统的三维地震解释模式,提高了三维地震成果的利用水平,能够解决更多地质问题。      

高分辨率地震勘探在鲍店煤矿生产勘探中的应用

高分辨率地震勘探是一种行之有效的重要勘查手段之一。本文简述了高分辨率地震勘探在兖州矿务局鲍店煤矿查明小断层、控制构造和确定第四系厚度的煤矿生产勘探中所取得的效果,给出了所采用的方法、技术以及地震资料的地质解释结果。为煤矿的安全生产提供了可靠的资料,节约了资金,积累了高分辨率地震勘探用于煤矿生产勘探的经验。     

毛乌素沙漠地震勘探历程及效果

总结陕西省煤田地质局物探测量队在毛乌素沙漠开展地震勘探攻关的三个阶段及各阶段取得的成果,认为该区虽然表浅层地震地质条件复杂,地震勘探难度较大,但勘探精度基本上可以达到解释5m断层的的精度。并以国家重大产业技术开发专项的依托工程,内蒙古鄂托克前旗新上海庙地区SZT井田三维地震勘探为例,对地震激发、接收技术进行改进,并采取精细静校、地表一致性振幅补偿等处理手段,结合多参数信息,进行资料精细解释。成果表明：依托工程野外原始资料甲级率达到70％以上,获得的三维数据体信噪比高,构造及煤层解释成果可靠、准确。     

淮南矿区三维地震探采对比效果与实例分析

淮南矿区十多年来开展的煤矿采区三维地震面积达到254.56 km2,占井田面积的46.14%。通过对以往三维地震成果1 030个验证点的统计分析,拟定了三维地震成果验证准确率的评价标准;据此得出常规三维地震勘探对13-1煤层中3 m以上断层解释的准确率达62.38%,11-2煤层中2 m以上断层解释合格率约46.74%;而高密度三维地震勘探对11-2煤层中2 m以上断层解释的准确率达到85.71%。结合实例研究,分析了小断层、煤层变薄区在三维地震资料上的显示特征与探采对比效果。      

煤矿三维地震勘探技术发展趋势

我国煤田三维地震勘探经过20余年的发展,已成为当前煤田地质勘探的主流技术,随着煤矿采掘现代化及安全保障系统对勘探精度要求的提高,三维地震勘探技术也须与之相适应,不断地探索与发展。参考近年来相关研究成果与勘探实例,对可在煤田地质勘探中大面积推广应用的三维地震勘探技术进行了介绍,其中包括：高密度空间采样、数字检波器、高精度静校正技术、叠前时间（深度）偏移技术、分频解释技术、波阻抗反演技术、相干体技术,同时也简要介绍了在煤田勘探方面有发展前景的多分量及各向异性技术。     

高精度三维地震勘探关键技术研究及应用

针对目前中西部三维地震勘探存在的主要问题,以晋城成庄和潞安五阳两个采区三维地震勘探项目为依托,进行了高精度三维地震勘探技术攻关研究,总结出一套适合中西部复杂地区的"高精度三维地震勘探技术",即:以合理得当的观测系统、行之有效的成孔工具、严密完善的质量保证体系为基础,采用高密度采集技术、层析反演静校正技术、叠前时间偏移技术和岩性反演解释技术来提高三维地震勘探的精度和准确率。其中高密度采集技术具有小采样间隔、高覆盖次数、宽方位角、均匀的炮检距道集等优点,在提高横向分辨率的同时,也有效提高其纵向分辨能力,有利于小断层、小陷落柱或其它小地质异常的识别及解释;层析反演静校正技术特别适用于山地复杂地表条件,是解决山地资料静校正的一种有效方法;叠前时间偏移技术适用于速度纵向发生变化,而横向速度变化不大的地区,能够实现真正的共—反射点叠加,具有较好的构造成像效果和保幅性;岩性反演解释技术是将连续观测的地震资料与具有高纵向分辨率的测井资料进行关联实行优势互补,提高三维地震资料的纵、横向分辨率和对地下地质情况的勘探研究程度高。二个采区的的应用效果表明,上述技术极大提高了煤炭地质勘探的精度、准确率和解决地质问题的能力。     

综合物探在煤田自燃区勘查中应用效果分析

在陕北神府矿区石窑店井田煤层自燃勘查中,依据勘查区地质特征,采取了"放射状"不规则网状高精度磁测扫面结合二维地震剖面相结合的综合物探方法,其中高精度磁测扫面确定自燃边界,二维地震剖面解释煤自燃层位。通过对两种物探勘查方法取得的资料进行分析、对比和综合研究,确定该井田2-2煤层存在自燃现象,并圈定了自燃边界。经钻孔验证,综合物探解释的边界和埋藏深度精度较高,其中埋深误差小于8.7m。该区的勘探结果表明采用高精度磁测和二维地震勘探相结合的物探方法,能够准确的圈定煤层自燃边界,为煤矿开发和采掘设计提供可靠的地质信息。     

结合实见构造对地震资料再解释

西山煤电集团公司自2001年至今已施工三维地震勘探面积22．8km^2,目前近1／3的采区已进行了井下采掘工程,验证其三维地震资料准确率在30％～55％之间。利用实见矿井地质构造资料对三维地震资料进行再解释,发现漏报、误报、错报地质构造的原因有多种：一是在资料处理时,使用剩余静校正等手段容易造成与小构造有关的煤层反射波异常特征弱化现象;二是三维地震线束方向与地质构造发育方向近乎平行,导致异常反映较差;三是煤层埋藏过浅,最大炮检距过大,造成动校拉伸畸变,导致信噪比与分辨率的降低;四是对矿井地质构造发育规律认识不清。通过已揭露的地质构造资料对地震资料异常特征的重新解释,新发现了不少中小型构造,表明三维地震勘探只有紧密结合采区生产实践,才能有效解决勘探报告与实见构造相予盾的问题。     

叠前时间偏移在采区三维地震老资料重新处理解释中的应用

受技术条件限制,以往采区地震资料多采用叠后时间偏移处理方法。实践证明该方法在地层倾角大、断层发育等地质条件复杂地区,很难准确成像。采用Kirchhoff叠前时间偏移的方法,合理配置参数,可以有效解决速度横向变化不大但倾角变化剧烈条件下三维地震成像精度低的问题。通过对淮北某矿区三维地震老资料应用叠前时间偏移处理结果表明：经过叠前时问偏移处理得到的数据体,其反射波特征明晰,经解释修正原断层7条、否定原断层2条、新发现断层4条,其中修正后的DF3断层已得到矿方的揭露验证,地震解释的断层性质、空间位置与实际揭露情况吻合良好。     

地震数学模型技术在煤矿采区地震勘探观测系统设计中的应用

根据安徽淮南某煤矿的地质构造特点及煤层赋存形态,在三维地震测区中部选择了一条典型地质剖面,据此建立了陡倾角二维地震数学模型,并从波动方程出发确立了模型的三维地震观测系统。通过对正演模拟得到的炮集记录、叠加剖面、偏移剖面上的波场特征的分析,确定了适合勘探区地质条件的采集和处理方法。对该二维模型数据的处理结果表明,叠后偏移手段不适合陡倾角区煤层地震资料的处理,而叠前时间偏移可有效保证陡倾角勘探区块的地质目标成像。根据陡倾角目的层及逆掩断层区域开展地震勘探的难点问题,提出了适当调整观测系统、提高空间采样密度等措施。根据多年在淮南矿区开展采区三维地震勘探的工作经验,认为该区最佳观测系统为方位角特性好、共面元道集内炮检距分布均匀的八线八炮制束状规则观测系统。     

山西潞安环能某矿三维地震数据二次处理技术应用

基于2007年某煤矿三维地震提交的地质报告中存在的疑问,对该采区开展了二次处理技术研究,在分析原处理流程中发现原资料消除线形干扰不够干净;另外复杂的地震地质条件,导致静校正问题突出。针对干扰问题,在保真的基础上通过T～X域相干分析,提取相干噪音,达到剔除线形干扰的目;针对静校正问题采用了层析静校正及迭代剩余静校正技术,以解决长波长静校正问题;另外为提高地震数据处理精度和地震成像质量,避免出现假破碎带、伪构造等情况,在二次处理中还采用了地表一致性反褶积加零相位反褶积组合技术、高精度速度分析及动校正技术、叠前时间偏移技术等,有效消除了原地震报告中的错误解释。     

三维地震勘探在古交地区的应用

古交地区属山地地形,相对高差较大,黄土塬、梁、峁较为发育,表浅层地震地质条件很差。区内含煤地层为石炭二叠系地层,其中2#、8#煤层对应的反射波T2、T8波,全区可连续追踪对比。该区镇城底矿南四采区开展三维地震勘探的成功经验说明,在山区复杂条件下进行高分辨率三维地震勘探,一要重视激发条件（井深、岩性）和接收条件的改善,如基岩激发、检波器埋置等;二要尽量消除地震数据中与地质结构无关的时移、衰减等各种畸变影响,认真做好资料处理工作,如谱白化反褶积、浮动基准面校正、自动剩余静校正等工作,以提高信噪比和分辨率。该采区获得61．5％的Ⅰ类时间剖面证明在该类地区开展高分辨地震勘探具有可行性。     

黄土塬梁峁区三维地震采集方法研究

针对黄土塬梁峁区复杂地形及特殊的浅层地震地质条件,以鄂尔多斯盆地南缘陇东黄土高原彬长矿区DFS煤矿首采区为研究区．提出了一种规则束状接收不规则沟中激发的三维地震采集方法。即依据区内地震地质模型,按照三维地震观测系统设计原则,使用地震采集软件进行人机对话,并通过映像区分析等手段,考察炮点、检波点设计和修改时对反射区的影响程度,来确定最佳的炮检点分布。DFS煤矿首采区的三维地震勘探成果表明,该方法得到的三维地震数据体信躁比较高,其解释的地质构造位置、规模准确,反映清晰。根据勘探成果,建议矿方修改工作面,经采掘验证真实可靠,可见规则束状接收不规则沟中激发是黄土塬梁峁区复杂地形条件下行之有效的勘探方法。