基于VMD和SVM的煤厚预测方法研究

煤厚变化对煤炭安全高效开采具有重要的影响。针对三维地震数据中含有噪声时,易导致煤厚预测结果具有较大误差的问题,提出一种利用变模态分解(VMD)和支持向量机(SVM)方法结合进行煤厚预测的方法。首先,构建煤厚楔形模型并对其进行地震正演模拟,当煤层厚度较薄时,振幅属性和频带宽度属性与煤厚之间具有较好的正相关性,而瞬时频率属性与煤厚具有较好的负相关性;对正演地震记录增加噪声,结果表明噪声对利用地震属性进行煤厚预测具有较大影响。利用VMD进行去噪之后,基于SVM进行煤厚预测,实际地震资料的煤厚预测结果与已有钻孔揭露的煤层信息较为吻合,预测煤厚最小绝对误差仅为0.02 m,最大绝对误差0.52 m,验证了方法的可行性和有效性。研究成果可为低信噪比区的煤厚反演提供参考。      

超化井田二1煤层厚度变化规律定量研究

超化井田二１煤层空间展布具有分带性、定向性、等距性和岛列性等基本规律。趋势面分析揭示了井田尺度煤厚变化的主体特征;方向梯度和滑动窗口变异系数分析是对煤厚变异性定量描述的一种新参数。     

综采工作面煤厚变化电磁波透视探测响应

综采工作面常有较大的煤厚变化,影响煤炭安全高效生产,需要在回采前探测煤厚变化情况。为掌握煤厚变化对电磁波透视探查的响应特征,采用仿真软件,建立了工作面三维模型,对不同煤岩电阻率比值的煤厚变化进行了电磁波透视探测模拟。结果表明：随煤厚减小,不同煤岩电阻率比值的透视场强值均呈抛物线型下降,说明煤厚越小,电磁波透视能力越差;同一煤厚值,煤岩电阻率比值越大,透视场强值越大,能够透视的距离越大;煤厚8 m以下工作面,场强变化率大,煤厚变化引起的场强值变化明显,可以仅采用相对煤厚变化解释地质异常变化情况;煤厚8 m以上工作面,场强变化率值相对较小,煤厚变化引起的场强值变化不明显,不能仅采用相对煤厚变化解释地质异常区,应结合煤岩电阻率比值和正常煤层厚度,根据煤厚场强变化率来确定恰当的煤厚变薄值来圈定地质异常区。陕西金源招贤矿业有限公司1305工作面探测结果表明：工作面煤层厚度从16.4 m减薄到11.2 m,平均场强变化率为1.233 8 dB/m,反映特厚煤层工作面随煤厚减小透视场强值缓慢降低。淮河能源集团张集矿1610A工作面探测结果表明：工作面煤层厚度从5.8 m减薄到2.0 m,平均场强变化...     

谱分解技术在煤层厚度预测及沉积环境方面的应用

谱分解技术是通过短时窗离散傅里叶变换(DFT)将地震资料从时间域转换到频率域,得到振幅谱及相位谱调谐体的一项处理技术。通过谱分解顺层相位与频率切片可以较清晰地了解区内煤层的岩性特征及沉积环境,从而预测煤厚。基于该项技术,以山西省沁水盆地某研究区山西组3煤层为例,研究了3号煤层厚度与下伏砂岩厚度的对应关系,发现3煤层厚度与基底分流河道砂岩厚度呈负相关关系,即煤层厚度随基底砂岩厚度增大而减小。由此认为在三角洲平原沉积环境下,在钻孔较少且分布不均匀时,可通过谱分解属性切片对煤层基底砂岩厚度的预测来推断煤厚。该区利用谱分解技术预测的煤厚趋势与振幅法获得的煤厚趋势相比,其精度较高,因此,谱分解技术不失为一种较好的煤层预测方法。     

陕北侏罗纪煤田榆神矿区中鸡勘查区煤层厚度混合分布特征及其意义

煤层厚度统计分布及空间变化规律研究对煤矿勘探和生产建设具有重要作用.以陕北侏罗纪煤田榆神矿区中鸡勘查区详查工作中获取的83个钻孔数据为例,对三大主要可采煤层2-2煤、3-1煤、4-3煤的煤厚数据进行了探索性数据分析,认为3个层煤的煤厚数据均具有混合分布特征,进而采用MML-EM算法对煤层厚度数据进行了高斯有限混合总体筛分.由总体筛分结果可见2-2煤、3-1煤的煤厚数据近似服从由2个子分布组成的混合正态分布,4-3煤厚数据近似服从由3个子分布组成的混合正态分布.讨论了煤层底板高程与煤厚的相关关系,认为煤厚变化主要受底板高程变化影响.筛分所获取的低值与高值2个子正态分布可能分别对应于2种不同的沉积环境,即低值总体指示泥沙及砾石等沉积物的沉积速度大于植物遗体的沉积环境,高值总体则反之.     

超厚煤层分布与成因模式

煤厚的分级主要是从煤炭开采的角度来确定的,大于8m的厚煤层一概以巨厚煤层来称之。世界上,煤层总厚最大的是澳大利亚的吉普斯兰盆地,总厚达到700多米;加拿大哈溪煤田二号露天区则为单层煤厚最大的矿区,煤厚达510m;中国内蒙古自治区胜利煤田胜利东二号露天煤矿,单层（6煤层）厚达244.7m,总煤厚达320.65m。从沉积、层序地层与构造诸角度出发,依据现代泥炭堆积与阴沉木堆积等现象进行厚煤层的成因研究,对异地成煤及一些超厚煤层的成因模式进行了介绍和初步评价。     

T4钻孔煤厚突变原因的地震综合解释

从钻孔资料分析、测井曲线对比、黄土塬区三维地震勘探以及综合地震地质解释等几个方面,对T4孔的煤厚变化原因进行了综合分析与解释,查明了T4孔煤厚变化的原因以及区内煤厚变化趋势。后期的地面钻探补充勘探结果表明:通过对三维地震信息的综合地质解释,认为该区煤层厚度变化主要是沉积原因的结论是正确的;而且,与实际揭露相比,三维地震资料的煤厚预测精度较高,为矿井的采区划分、安全生产和巷道布局提供了可靠的地质依据。      

陕北侏罗纪煤田煤厚解释方法研究及应用效果

陕北侏罗纪煤田煤层厚度变化范围大(0～14m),而其调谐厚度为8m,故以往基于薄层理论的煤厚解释方法对其不完全适用。本次研究选用的九种参数的物理含义,并且通过楔型模型正演,得出不同参数适用于不同煤厚度变化范围,以便于对于不同地区有针对性地选用合适的参数来解释煤厚。文章还介绍了模型正演程序及反演程序的结构和流程,并介绍了其主要功能。最后用煤厚反演程序对大保当区实际资料进行了煤厚预测,其结果经钻孔验证,精度较高。     

瑞利波勘探技术在开滦荆各庄矿的应用

瑞利波勘探技术应用于煤矿地质,在生产中起到了重要的作用。开滦荆各庄矿应用瑞利波探测煤厚、构造、薄煤带等取得了较好的效果,使地质预测、预报由定性预测上升为定量预测,资料更加准确及时,能更好地为生产服务。      

瑞利汉勘探技术在开滦荆各庄矿的应用

瑞利波勘探技术于煤矿地质在生产中起到了重要作用。开滦荆各庄矿应用瑞利波探测煤厚、构造、薄煤带等取得了较好的效果，使地质预测、预报由定性预测上升煊量预测，资料更加准确及时，能更好地为生产服务。     

利用人工神经网络法预测煤层厚度研究

我国的兖州、淮北、平顶山、焦作等矿区,普遍存在着煤层缺失、剥失、分叉、合并等现象,煤层厚度变化对煤炭开采产生很大影响.据资料统计,如果实际煤厚比设计煤厚变薄10%～20%时,煤炭产量就会下降35%～40%.煤田高分辨率三维地震勘探的开展,为解决地质问题提供了丰富的三维数据体,特别是为BP人工神经网络法研究煤层厚度提供了多种地震波属性.     

豫西新安煤田煤层厚度变化规律及其控制因素

豫西新安煤田煤层厚度及其变化对煤与瓦斯突出具有控制作用。采用统计、沉积环境和构造分析相结合的方法,研究了煤田内煤层厚度变化规律及成因。研究表明:新安煤田煤层厚度大(平均3.87m),且煤厚变化大,煤层变异系数0.87,可采指数0.85,两个相邻的最薄与最厚煤厚点间的距离为25～185m。煤层平均厚度主要受成煤初期基底不平和成煤期后古河流冲蚀作用控制;煤厚变化主要受顺层剪切滑动构造作用控制。根据煤厚变化规律和成因,可对局部煤厚变化进行预测。      

微型检波一体化三分量地震仪及其应用

讨论了一种微型便携式地震仪的设计思路,该仪器具有本安防爆,重量轻、低功耗、高精度、高采样率等特点,内置三分量检波器,采集数据原位数字化且原位存储,能极大限度地抵抗外界干扰,提高采集信号的信噪比,实现了地震勘探检波一体化的理想采集条件。该仪器适用于恶劣环境条件下的高精度浅层多波勘探,如岩土体强度的原位测试、残余煤厚探测与工程检测等。通过实际应用证明该仪器应用范围广阔。      

小波多尺度分析在煤厚探测中的应用

根据声波反射法探测顶煤厚度中存在的问题,提出了将小波多尺度分析应用到实际煤厚探测信号分析中的信号处理方法。结果表明:小波多尺度分析大大改善了煤层顶板弱反射波的识别能力,提高了煤厚探测的精度。      

地震槽波法的方法试验

六十年代初,西德克雷（Th·krey）教授提出了地震槽波法,西德、英、法等许多国家相继进行了大量的试验研究工作,在探测煤矿井下的小断层、煤层冲蚀、煤厚变化、陷落柱等方面都取得了一定的地质效果,并认为槽波法是一种有发展前途的方法。      

利用地震反射波法探测深部煤厚及其在山东的应用

本文以理论为指导,从实际地震资料出发,按照特定的处理流程,结合钻孔资料及模型试验的结果,探讨了利用反射波振幅、时差等参数求取煤厚的方法.     

《沙漠地区煤厚解释方法研究》成果获陕西省科学技术奖

20 0 1—2 0 0 2年度陕西省科学技术奖励项目日前公布,陕西省煤田地质局完成的《沙漠地区煤厚解释方法研究》获得陕西省科学技术奖三等奖。“沙漠地区煤厚解释方法研究”项目于1996年立项,1999年通过专家评审,之后进行推广应用。该项目在基础理论研究方面,特别是在地震反射波特征参数与煤厚变化关系方面的研究比较深入,编制出相应的正反演软件,设计合理,程序功能齐全,使用方便。经在6个地震勘探项目中使用,认为煤厚解释精度较高,适用范围广。以往地震勘探主要用来探测构造,但是煤矿建设还需要地震勘探能够确定煤层厚度及其变化,该课题成果迎…     

滤波处理提高道积分法反演煤层厚度的精度

道积分法反演煤层厚度,其计算的煤层厚度往往受到地震子波的类型和主频的影响。根据煤厚的分布范围,选择合适的滤波频带,对道积分剖面进行滤波处理可以提高煤厚的反演精度。      

线性回归分析在邯峰矿区2~#煤层瓦斯含量预测中的应用

以邯峰矿区53个钻孔中2#煤层资料为基础数据进行线性回归分析,首先初步确定原煤水分、挥发分、灰分、煤厚、煤层倾角、埋深、顶板(岩性、厚度)和底板(岩性、厚度)等因素与煤层瓦斯含量的相关程度,并将其定量化,经一元线性拟合筛选,删除对2#煤层瓦斯含量影响较小的灰分和底板因素,对余下因素再进行多元线性拟合,建立2#煤层瓦斯含量与2#煤的水分、挥发分、埋深、煤厚、煤层倾角和顶板(岩性、厚度)的多元线性回归方程。经检验该方程较好地表达了瓦斯含量与相关因素的定量关系,预测值与实测值接近,可作为邯峰矿区预测其它钻孔2#煤层瓦斯含量的数学模型。     

地地震多参数BP神经网络预测煤层厚度

依据煤层反射波运动学和动力学特征，提取出了波峰波谷振幅A1、平均频率Fa、主频带能量Qf1、低频带宽能量Qf和峰值频率Fmain等5个地地震特征参数。选取8组学习样本，利用4层BP（Back Propagation)人工神经网络模型，采用动量法和自适应调整的改进算法，训练BP网络，用训练好的BP网络预测煤层厚度。经实例验证，地震多参数BP网络预测煤层厚度精度高，是一种有效的煤厚预测方法。