淮南煤田三维地震勘探技术应用进展

淮南煤田地处华北型石炭二叠纪聚煤区的东南部地区,煤系地层为石炭二叠系。淮南矿业集团与产学研等多家单位合作,积极研究与推广应用三维地震勘探技术。自1993年谢桥矿首次开展煤炭采区三维地震勘探以来,至目前的高密度三维地震勘探,历经6个发展阶段,开展了针对不同煤层的精细处理、厚煤层屏蔽下的下伏煤层勘探技术、AVO技术、岩性反演技术及高密度三维地震勘探等多项科研项目,取得了丰硕的勘探成果。根据淮南矿业集团探采对比资料,指出了采区三维地震勘探的研究方向及应采取的措施。     

高精度三维地震勘探技术在煤田安全生产中的应用

高精度三维地震勘探技术在提高数据采集密度的同时,可以有效提高地震信号的信噪比及纵横向分辨率,为解决复杂地区的精细构造解释及煤矿瓦斯预测奠定良好的数据基础。在淮南某煤矿采用了5m×5m小面元、64次覆盖、纵横比为0.8的高精度三维地震采集技术,及叠前去噪、保持振幅、提高分辨率、叠前时间偏移等处理技术,获得了高质量的地震剖面。在解释工作中,将方差、曲率等属性进行综合分析,有效提高了解释的准确性。该研究区的高精度三维地震勘探实例表明,沿煤层的方差体切片,可以有效识别断距2~5m的断层;方差属性和曲率属性能够清晰显示20m左右的小陷落柱,且不受附近大陷落柱等地质体的影响;而利用叠前道集数据得到的煤层泊松比与煤层气呈负相关关系,即低泊松比区为煤层气(瓦斯)的相对富集区,并与断层关系密切。     

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。     

高精度三维地震勘探在八宝矿区的应用

以八宝矿区为例,针对山区存在的复杂浅表层地震地质条件,进行了高精度三维地震勘探,取得了准确率较高的成果。以往山区三维地震勘探漏掉解释小型构造和构造偏移较大的现象有了很大的改善,所以在山区地形高差大、浅表层地震条件复杂、深层地震条件一般、南部地层反转等特点下,开展高精度三维地震勘探具有重要的意义。     

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。     

淮南煤矿三维地震勘探技术应用与效果

如何有效精细探明煤矿地质条件和准确预测地质灾害,为煤矿安全生产与发展提供了坚实的地质基础,近20年来,淮南矿业集团与有关单位合作,开展了三维地震勘探技术应用研究,在地震采集、处理和解释技术应用方面取得了丰富的研究成果。近年来利用三维地震勘探已发现较大特殊地质异常体,诸如陷落柱、新地层构造、旋转构造等;在地震地质条件较好的地区,能够基本查明主要煤层落差2m断层。实践表明,三维地震勘探技术不断发展,煤矿地质技术保障水平明显提高,企业综合效益明显增强。     

四川复杂山地煤炭三维地震勘探效果

以GLSP煤矿三维地震勘探为例,针对勘探区内复杂山地条件、表浅层及深层地震地质条件下进行激发参数选择实验,确定了适合该区三叠纪砂质泥岩、砾屑灰岩、泥质粉砂岩和石灰岩等四种不同裸露基岩的施工方法,即三小（小道距、小线距、小面元）三高（高频记录、高采样率、高爆速成型炸药）三维地震勘探的野外数据采集方法,并提出了满足山地特点的精细地震资料数字处理技术及流程,解释采用人机联作加全三维立体可视化技术。本次勘探查明勘探区内落差大于等于5m的断层38条,控制主采煤层C13、C19、C25的赋存形态及深度,并预测了主采煤层的厚度变化趋势,对陷落柱的平面分布形态、垂向延伸变化规律及老窑采空区的分布范围进行了解释。     

小面元三维地震勘探技术在西山屯兰矿南五采区的应用

屯兰矿南五采区地形复杂,最大高差达271m,地表大面积为第四系黄土覆盖,激发困难。为探索研究小面元三维地震勘探技术的应用效果。在常规三维地震勘区域内划出1km^2,采用5m×5m小面元进行采集。在地震数据采集过程中,采取了加大激发井深、提高覆盖次数、减小CMP面元网格和加大接收排列等技术措施,做到“四小三高、二中一深、两个等高面”。通过插值、抽线及扩大面元处理。获得2．5m×2．5m×1ms、5m×5m×1ms、5m×10m×1ms、10m×10m×1ms以及不同叠加次数的三维数据体。资料解释工作主要是在5m×5m×1ms、2．5m×2．5m×1ms两个数据体上进行,解释落差大于或等于5m的断层6条,落差3～5m的断层8条;查明长轴直径20～30m的陷落柱4个。30～100m的陷落柱1个,大于100m的陷落柱3个。与相邻区常规三维地震比较,小面元三维地震勘探有利于对小陷落柱、小断层的控制和解释。     

三维地震勘探技术在淮北矿区的应用

淮北矿区地处华东腹地,其采区地震勘探虽具有良好的激发条件及较高的煤层反射波能量,但因地质构造复杂、煤层数多、深层反射信噪比低、新生界地层厚度大及地面障碍物遍布等原因,致使三维地震勘探困难较大。通过开展高密度三维地震勘探及岩性勘探,综合利用波阻抗反演、叠前时间偏移与叠前深度偏移等新技术手段,在淮北矿区成功地进行了煤层厚度预测、岩浆岩侵蚀带预测及小断层对比等,为煤炭安全高效开采及枯竭矿山接续提供了可靠的地质资料。根据淮北矿区10多年来三维地震勘探的实践经验,指出了采区勘探中依然存在的问题,并提出了解决这些问题的方法。     

山区三维地震勘探在阳泉五矿的应用效果

通过山区三维地震勘探在阳泉煤业集团五矿的应用, 肯定了此种方法在查明煤矿生产中隐伏陷落柱、断层等地质构造方面的明显效果,确立了此种方法在煤矿地质勘探工作中的重要地位。     

三维地震精细处理技术在识别煤田小断层中的应用

煤层中发育的断层构造不仅破坏煤层的连续性,而且往往与冒顶、突水、瓦斯突出等事故伴生,小断层等微幅构造的精确探测一直是煤田安全生产研究的重点。三维地震技术是目前获得煤区构造特征、识别小断层最有效技术手段之一,但常规地震数据处理技术难以满足现阶段煤田勘探精度的需求。笔者等针对煤田采区三维地震资料的特征,提出一种有效的煤田三维地震数据精细处理技术,通过对静校正、叠前去噪、振幅处理和反褶积等关键技术进行攻关试验,提高煤田三维地震资料的信噪比和分辨率,进而更好地识别小断层等微幅构造。通过对实际煤田三维地震资料进行精细处理测试表明,笔者等提出的精细处理技术对于煤田三维地震资料具有很好的实用性,在现有三维地震叠后偏移剖面基础上可以识别出煤层中5 m以内的小断层,验证了研究区煤田三维地震精细处理技术的有效性,体现了精细处理技术在煤田精细勘探中的重要作用。     

三维地震精细处理技术在识别煤田小断层中的应用

煤层中发育的断层构造不仅破坏煤层的连续性,而且往往与冒顶、突水、瓦斯突出等事故伴生,小断层等微幅构造的精确探测一直是煤田安全生产研究的重点。三维地震技术是目前获得煤区构造特征、识别小断层最有效技术手段之一,但常规地震数据处理技术难以满足现阶段煤田勘探精度的需求。笔者等针对煤田采区三维地震资料的特征,提出一种有效的煤田三维地震数据精细处理技术,通过对静校正、叠前去噪、振幅处理和反褶积等关键技术进行攻关试验,提高煤田三维地震资料的信噪比和分辨率,进而更好地识别小断层等微幅构造。通过对实际煤田三维地震资料进行精细处理测试表明,笔者等提出的精细处理技术对于煤田三维地震资料具有很好的实用性,在现有三维地震叠后偏移剖面基础上可以识别出煤层中5 m以内的小断层,验证了研究区煤田三维地震精细处理技术的有效性,体现了精细处理技术在煤田精细勘探中的重要作用。     

煤矿采区高密度三维地震勘探模式与效果

煤矿安全高效生产对三维地震勘探精度要求越来越高,如何进一步提高勘探精度,设计思路、采集方法、处理和解释过程中的每个环节都至关重要。煤矿采区高密度三维地震勘探采用数字检波器接收,观测方式为全方位、高密度、大偏移距,获得更接近理想波场的信息;采用宽频带处理,获得宽频带、高保真度的数据体,为解释工作打下良好基础。以淮北矿区近年施工的高密度三维地震勘探工程为例,从观测系统设计优化、处理解释思路及方法、工程施工过程控制等方面入手,总结出一套煤矿采区高密度三维地震勘探新模式,对进一步提高煤矿采区三维地震勘探精度以及为煤矿采区设计、工作面开采提供详实的地质保障基础资料具有一定的意义。     

高分辨率三维地震在淮南煤矿采区勘探中的应用

介绍了在地震地质条件较好的情况下,高分辨率三维地震勘探在淮南煤田的应用.成果表明,所得地质资料可靠程度较高.     

宽频宽方位处理技术在淮北矿区全数字高密度地震勘探中的应用

与常规三维地震勘探相比,全数字高密度地震勘探采用高横纵比、宽方位观测系统,使用单点数字检波器接收。宽方位地震勘探有利于高陡构造和复杂断块成像,但存在各向异性问题,而单点数字检波器地震信号频带宽、保幅性好、噪声强。为了充分发挥全数字高密度地震资料优势,克服其缺点,必须将宽频、宽方位处理技术运用到煤炭高密度三维地震数据处理中,以提升数据处理效果。以淮北矿区全数字高密度地震资料为基础,针对淮北矿区地质构造复杂特点,以叠前保幅去噪、振幅补偿、OVT处理技术以及全方位角偏移成像技术为重点,开展了煤炭全数字高密度地震资料的宽频、宽方位处理技术研究。结果表明：保幅去噪在几乎不损伤有效信号的前提下实现了对噪声的有效压制,振幅补偿恢复了地震信号高低频能量的损失,宽方位处理不仅消除了各向异性影响,改善了成像效果,还获得了丰富的叠前数据。宽频宽方位处理技术是全数字高密度地震资料处理的必要手段,其处理成果比常规处理成果频带更宽,对复杂构造成像更好,分辨率更高,能够实现煤田复杂地质条件地震资料精细成像。     

孙村煤矿深部区的三维地震勘探

针对新汶矿业集团孙村煤矿深部三维地震勘探区目的层埋藏深、地表条件复杂、钻孔资料少的特点,阐述了野外数据采集、资料处理和资料解释过程中所采用的主要技术措施及取得的地质效果。经矿井生产实际验证,三维地震资料的精度较高。     

高精度三维地震数据采集技术在TBM探区的应用

鄂尔多斯盆地北部TBM探区表层地震地质条件较为复杂,低降速层主要为流沙、含水沙层及黄土层,厚度横向变化较大,潜水面变化不定。储层非均质性强,有效储层薄,储层与煤层伴生,严重制约了本区天然气勘探开发步伐。为了解决目前勘探开发所面临的实际问题,在TBM探区部署并实施了100km²的高精度三维地震数据采集,针对探区的地震地质特点和难点,开展了攻关和试验。在高精度三维地震数据采集中,通过观测系统优化、虚反射界面分析和利用、激发岩性优选、试验资料功率谱面积和频宽收敛分析等技术的综合运用,确定了合适的三维观测系统和激发因素,取得了较好的效果。     

山西煤矿采区高密度三维地震勘探综述

在对国内外高密度三维地震勘探技术研究及应用现状进行系统阐述的基础上,对高密度三维地震勘探的3个关键参数及概念进行了讨论,认为高密度三维地震勘探技术是先进地震勘探技术的集成,具有组合性和相对性,应灵活应用,因地制宜地开展。在分析了山西煤矿采区的地震地质条件及技术特点的基础上,提出了在山西煤矿采区开展高密度三维地震勘探应遵循“小面元、高覆盖、宽方位（3,必要条件）和相应的关键采集及处理技术（X,必选项） ”的“ 3+X”技术路线;在数据采集中,应以提高信噪比为核心;在数据处理中,应以高精度静校正和叠前去噪为核心。将该技术运用到山西某矿工程实例中,取得很好的效果,证明该技术路线的有效性。研究成果可为同行提供技术参考,并促进高密度三维地震勘探技术在山西煤矿采区推广。