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。     

三维地震勘探在晋煤集团成庄矿的应用分析

晋煤集团成庄矿位于沁水煤田南部,区内大部分基岩裸露,少部分黄土覆盖,地形以中、低山、丘陵为主,相对高差436．4m,区内村庄较多,地震测量和野外采集难度较大。区内的黄土覆盖区与坡积物区成孔困难,激发条件差。矿区地层较为平缓,煤系地层较稳定,主采煤层及标志层全区基本上可连续追踪对比。成庄矿共施工三维地震勘探面积51．648km^2,解释陷落柱为165个,断层66条,现已验证4个盘区内9个工作面,验证面积达4．68km^2,准确率平均为50％。通过探采对比,证明勘探边界、陷落柱大小、断距落差及长度以及地形条件等因素都会影响到勘探精度。     

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。     

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。      

准噶尔盆地车38井区地震物理模型技术研究

利用地震物理模型技术,依据准噶尔盆地车38井区三维地震的地质解释成果,按一定的模拟相似比,制作一个三维物理模型.利用超声波反射技术,用2种观测系统对模型进行全三维数据采集.通过不同面元三维数据效果对比,提供针对不同地质目标确定面元大小的试验依据,提出从野外采集、资料处理到解释的成套方案.根据不同地震地质条件和勘探目标要求,应用模型正演技术可以指导合理确定三维地震勘探面元大小和其它采集参数.     

基于地震属性分析的采空区探测技术与应用

整合、兼并后的煤矿采空区严重威胁矿井生产安全,制约矿井开采效率。结合山西临汾某工区实例,利用实际工区已知采空区的地质信息、三维地震勘探资料、采空区地球物理特征与属性技术特征。进行多种属性技术提取和综合分析解释,优选出煤炭勘探中常用的方差、三瞬、构造与均方根4种属性,采空区在该4种属性中异常特征明显,且在实例工区中采掘验证吻合良好,取得了较好的探测效果。     

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。     

采掘工作面地质信息数字孪生技术

矿井地质透明化是智能化煤矿建设的基础,三维地质建模是实现矿井地质透明的重要手段,以往采掘工作面地质建模存在插值算法不符合地质规律、多源异构地质数据融合程度低,以及煤矿生产装备与地质信息耦合少等问题。提出煤矿采掘工作面地质信息数字孪生的概念,采用离散光滑插值(Discrete Smooth Interpolation,DSI)算法,利用钻探数据及地震构造解释数据地质建模,建立DSI平行相似约束后迭代计算得到的地质综合模型。开发了三维地质建模软件,实现了点(地质点)、线(地质界线、地层界线)、面(三维地质界面)、体(封闭地质体)4种地质对象的构建,在体对象基础上开发了立方网功能,基于区域统计学算法对体对象内的空间数据进行属性插值。使用建模软件构建掘进、回采工作面数字孪生的地质模型载体,接入微震监测系统、电阻率监测系统、随掘地震监测系统、随采地震监测系统实时监测数据,实现工作面地质信息数字孪生,反映采掘扰动下的地质变化;为煤矿掘进生产提供基于地质模型的场景仿真和掘进规划巷道断面曲线下发,指导掘进机自主掘进,提供掘进前方地质异常距离预警,保障掘进地质安全;为回采工作面提供基于地质模型的场景仿真和规划截割曲线,指导采煤机自主规划截割,提供回采前方地质异常构造位置、应力集中区位置距离预警,提高回采工作的安全性。该技术在内蒙古鄂尔多斯唐家会煤矿进行了应用,为安全、高效采掘工作提供地质保障。      

三维地震数据动态解释技术在朔州地区煤矿的应用

中国煤炭进出口公司朔州矿业公司所属4家煤矿临近担水沟大断层,地质条件复杂,次生构造发育。各煤矿于2005年均进行过三维地震勘探工作,但从采掘工程对地震勘探成果的验证情况来看,很多落差5~10m的断层均未能查明,严重制约了煤矿的安全生产。为此,结合采掘工程所获得的矿井地质资料,对三维地震资料进行了动态解释,同时利用地震波的运动学和动力学信息,有效解决了影响煤矿安全生产中的地质构造问题,取得了丰富的地质成果。     

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。     

潞安矿区地震勘探资料精细解释分析

介绍近年来潞安矿区煤矿三维地震精细解释情况和解释方法。根据精细解释结果与原三维地震解释成果实例对比情况,说明三维地震精细解释的效果及必要性。随着煤矿开拓的进行,地震资料需要根据揭露情况进行方案的及时调整,及时的探采对比及实时解释将极大提高地震资料的解释精度及利用率,也有利于提高地震勘探解释人员的解释水平,为矿井生产提供高质量服务的同时,推动地震勘探的发展。     

高密度三维地震技术在潞安矿区高河煤矿的应用效果

对潞安矿区高河煤矿进行了高密度三维地震勘探试验,通过实验获得区内合理的采集参数,并在处理和解释中采用了多项关键技术,如分频剩余静校正迭代技术、叠前时间偏移技术、正演模型技术、三维可视化技术、属性体切片和彩色剖面联合技术等。高密度三维地震勘探解释结果与常规三维地震勘探解释结果的对比表明,高密度三维地震能够提高构造成像准确度和精度,避免误判,还可以提高下组煤层反射波的能量和连续性,是进一步提高潞安矿区三维地震勘探精度的有效技术手段。     

煤矿采区三维地震探采对比效果的分析与思考

通过介绍兖州、淮南等11个矿区20多个煤矿采区三维地震成果,对各矿探采对比情况进行统计与分析,总结出影响三维地震勘探成果精度的5个技术问题,并指出造成这些问题的3个主要原因,即:野外施工质量普遍下降;方法研究工作严重滞后;三维地震资料二维解释仍很普遍。为提高采区三维地震勘探成果精度提出了6点建议,即:推广高密度三维地震技术,解决精细探查问题;围绕共性关键问题,开展攻关研究与示范应用;发挥产学研结合优势,挖掘现有技术的潜力;加强地震行业自律,施行市场准入制度;集中优势技术力量,加强基础理论研究以及开展煤矿井下地震技术研发,提高地质保障水平。     

全数字高密度煤矿采区三维地震技术研究与实践

通过分析常规煤矿采区三维地震勘探存在的问题及技术瓶颈,提出了全数字高密度煤矿采区三维地震勘探的主要技术框架,即:数字检波器、单点接收、更小的接收道距与线距、更小的激发点距与线距、单炮超多道数、小面元、全方位、高覆盖次数观测,真实记录全波场海量数据的采集技术,及其与之相配套的高精度地震成像处理和精细综合地震解释技术。与以往的常规三维地震勘探相比,全数字高密度煤矿采区三维地震勘探技术在断层方位、小断层识别、陷落柱探测、下组煤层探测、高陡构造勘探等多个方面都有明显优势。     

煤矿采区三维地震资料解释中的切片技术及其应用

长期以来,煤矿采区三维地震勘探资料解释的工作流程与二维地震勘探基本相同,三维地震资料相对二维地震资料所具有的许多解释方面的优越性未能有效发挥出来,人机联作的过程相对简单.在三维地震勘探获取的三维数据体基础上,可做进一步的运算和分析,提取速度、振幅、频率、相位等相关信息,并利用等时切片、层拉平切片、断层切片、面块切片、方差体、相干体等各种技术,有效解释小构造、小褶曲及岩性方面的信息.     

三维地震勘探技术在潞安矿区的应用

潞安矿区属黄土丘陵地貌,浅层地震地质条件较好,但由于矿区内村庄、工业矿区等地面建筑较多,严重影响数据采集质量。目前潞安矿区三维地震勘探存在的主要问题为：小构造遗漏较多,特别是5m以下的断层和20m以下的陷落柱;陷落柱的解释误差较大,影响巷道及工作面布置;时深转换不准确,煤层底板等高线出入较大;第四系厚度不准。虽然受测区地震地质条件和技术限制存在多解性和误差,但就潞安矿区已开展的三维地震勘探来看,采区三维地震勘探是潞安矿区精细化地质勘查的必要手段,其在煤矿生产的合理设计、采区的合理划分及巷道、工作面的合理布置等方面发挥了重要作用。     

从1D到4D:煤田地震勘探的技术进步及启示

作为煤矿安全高效地质保障系统的核心技术之一,我国煤田地震勘探技术已经形成了从一维地震(1D)、二维地震(2D)到三维地震(3D)的技术系列,实现了从资源勘探向采区勘探、从构造勘探向岩性勘探的技术进步,而四维地震(4D)将进一步实现地震勘探从静态探测到动态探测的技术跨越。基于空间-时间维度的概念,在1D到4D地震勘探4个发展阶段的基础上,提出了1.5D(如非零偏移距VSP)、2.5D(如宽线二维地震)和3.5D(如三维地震动态解释)等3个过渡阶段,给出了1D与1.5D、2D与2.5D、3D与3.5D以及4D等7个不同阶段的时间-空间特征。研究发现:(1)煤田地震勘探从低维到高维、从空间维到时空维的维度增加,使得地震勘探所获地下信息量出现指数级增长,地震勘探解决地质问题的精度相应得到了显著的提高,这是煤田地震勘探技术不断进步的内在引擎;(2)基础理论研究的厚积薄发、地震勘探仪器的升级换代和煤矿开采技术的需求驱动,是煤田地震勘探技术持续进步的外部驱动力;(3)跨学科、跨行业和跨部门的学科交叉与技术融合,加速了煤田地震勘探技术的迭代升级。     

应用相干体技术研究生产矿井中的特殊地质体

相干体技术是通过道与道之间的非相似性，以显示和突出与地质异常有关的地震数据的横向变化。通过相干体解释，可进行断层解释、岩性异常圈定，特别对小断层和陷落柱的发育部位及其空间关系有其独特效果：晋城赵庄矿整体构造简单，但陷落柱相当发育，利用相干体技术识别陷落柱，效果明显。     

综合物探技术在山西某整合矿井的应用

山西某整合矿井地表条件复杂,目的层埋深变化大,部分区段煤层埋藏较浅,且有采空区存在,为解决该矿地质构造、采空区范围及其富水性以及影响煤层开采的其它水文地质问题,采用三维地震勘探与瞬变电磁法、直流电测深法相结合的综合物探技术。利用三维地震勘探解决目的层赋存形态及其地质构造问题;再利用瞬变电磁法进行平面控制,以使平面及深度解释误差达到勘探要求;应用直流电测深法及瞬变电磁进行勘探,在正反演解释的基础上对其资料综合分析、对比,并结合三维地震资料,确定地质构造的富水及导水性,取得了较好勘探效果。