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。     

东庞矿突水陷落柱三维地震处理效果与对比

以东庞矿2903工作面突水陷落柱为例,利用三维地震的纵横剖面、联井剖面、等时切片与沿层切片对陷落柱进行了对比解释,并对偏移速度90%、95%和103%的3个不同地震数据体上陷落柱边界的控制效果进行了分析。结果表明:偏移速度95%的地震处理效果较好,地震沿层属性切片技术对陷落柱的解释精度最高。      

地震波形差异技术在山西ky矿预测陷落柱中的应用

地震波形差异主要表现在陷落柱边界部位的差异、不连续/间断的异常特征。在地震时间剖面分辨率不能满足陷落柱精细解释时,依靠地震波形差异属性特征值的空间变化,可以有效地刻画出陷落柱在各煤层中的发育边界及高度。以山西ky矿为例,在陷落柱的解释中,对三维地震勘探技术中的常规时间剖面、波形差异属性雕刻技术、方差体切片等进行对比分析,结果表明利用地震时间剖面解释陷落柱的边界及高度误差较大,而地震波形差异属性可以精细刻画出陷落柱的边界及冒落高度。通过地震波形差异技术在该区的运用,圈定陷落柱7处,其结果经矿方实际采掘验证,效果较好。     

利用三维地震解释技术识别煤田陷落柱

三维地震资料能够识别的陷落柱大小与三维地震横向分辨率密切相关,在三维数据体中,三维偏移剖面的最佳水平分辨率取决于反射界面的平均速度及零相位子波的中心频率。为验证三维地震资料分辨陷落柱最小直径的能力,设计了9个直径从30 m到100 m不等、影响深度不同的陷落柱模型,其波动方程正演结果表明:陷落柱直径大小、垮塌高度都对地震反射波产生影响,进而影响到地震解释陷落柱的精度;陷落柱的直径与垮塌高度越大,则其在地震剖面上的反映越明显,反之则不易识别。并通过煤矿采区三维地震勘探技术应用实例,展示了常规三维地震解释技术结合方差、曲率等多属性综合分析技术在识别煤层陷落柱的有效性。     

基于地震波形差异属性精细分析煤矿陷落柱边界及发育高度

通过对煤炭采区三维地震属性的研究,提出了基于地震波形差异属性解释煤矿陷落柱的发育边界、发育高度的技术方法,实例表明：地震波形差异属性对地质异常体的分辨能力与参与波形差异比较的道数及时间分析窗口大小有关,多道数、大时窗,可突出大的地质异常;相反少道数、小时窗可有效反映小的地质异常体,特别是对小地质异常体边界的刻画会更准确。与地震时间剖面、地震属性切片及倾角属性剖面相比,地震波形差异属性解释陷落柱在煤层中的发育边界、发育高度方面具有明显的优势。     

基于地震波形指示反演的陷落柱识别方法及应用

在煤层气勘探开发中，陷落柱是制约煤层气勘探成效的重要因素之一，因此，有效识别陷落柱对提高煤层气勘探成效具有重要意义。以往识别方法都是基于三维地震数据利用陷落柱这一构造引起的地震反射同相轴的非连续性进行识别，本次将陷落柱作为一种地质异常体，利用地震波形指示反演的方法对其进行识别预测。通过测井资料分析和地质建模正演，分析得出煤层中陷落柱发育位置地震波形的3种地球物理响应特征:纵波阻抗值高、地震波形变化和振幅减弱。从地震波形指示反演的基本原理入手，明确该反演方法能够利用陷落柱上述3个响应特征对其进行有效识别。以沁水盆地樊庄区块为例，用该方法对陷落柱识别进行试验，识别结果与钻井含气性及水文地质背景相吻合。结果表明波形指示反演法对陷落柱能够达到有效识别，该方法是识别陷落柱的一种有效手段。      

地震属性解释技术在探测陷落柱中的研究与应用

为有效识别采区中陷落柱,提高煤田地震勘探的解释精度,在三维地震数学模型的基础上,设计了相对容易建立的三维陷落柱模型。通过正演模拟,对提取模型数据的地震层属性、方差体属性进行研究、分析、优化与筛选,最终得到对陷落柱反应灵敏的地震属性。将该研究成果应用到某勘探区的资料解释中,解释成果经采掘资料验证．该方法选定的地震属性具有较高的构造识别精度。     

基于频谱分解的陷落柱识别技术的应用

为解决煤田陷落柱难以识别的问题,以邢东矿1200勘探区揭露的X7陷落柱为研究对象,综合利用地震、测井及现场揭露等多种基础资料及综合地质研究成果,基于频谱分解技术,定性解释了X7陷落柱在地震剖面的几何分布。结果表明,在识别陷落柱时频谱分解技术优于常规地震属性技术,其方法可靠、有效,为其他区域内复杂地质体定性预测提供了技术依据。      

基于Beamlet变换的断层识别与线性提取

Beamlet变换在提取图像线性特征方面效果明显.对于三维地震解释,可将地震相干切片视为图像,切片上断层可视为线性信息,利用Beamlet变换可对切片上的断层进行识别和线性提取.笔者首先介绍了Beamlet变换基本原理,以及其在含噪图像线性特征提取中的优势,然后利用Beamlet变换对四川元坝地区的三维地震相干切片进行断层识别和线性特征提取,并对断层线性信息进行统计分析.结果表明,该方法对于小断层和裂隙发育带的解释具有明显优势.     

地震相分析技术在煤田地震勘探中的应用

地震相分析技术日渐成为煤田岩性地震勘探的一门新技术。阐述了基于波形分类的地震相分析方法,通过人工神经网络地震相检测技术对不同的波形进行分类,达到区分不同目标体的目的。以圈定火成岩发育范围、预测煤层冲刷变薄带和识别断层、陷落柱等地质异常体为例,讨论了地震相分析技术在煤田岩性地震勘探方面的效果。      

煤层陷落柱多波地震数值模拟与成像研究

陷落柱是煤田勘探开发中常见的地质灾害体,陷落柱的精确探测一直是煤田安全生产研究的重点,单纯依靠常规纵波地震勘探技术难以满足现阶段煤田精细勘探的需求。多波地震勘探技术能够获得纵波和转换波地震资料,提供更丰富的波场信息,且转换波对于埋深较浅的小幅度构造有更高的分辨率,充分利用多分量地震资料可以有效的提高地震勘探的精度。本文将多波地震技术应用到煤层陷落柱研究中,利用数值方法对煤层陷落柱进行多波地震勘探模拟研究,采用弹性波有限差分方法对构建的陷落柱模型进行多分量正演模拟,然后分别对波场分离后的PP波和PS波地震数据进行叠前深度偏移成像测试。通过对两个小尺寸陷落柱模型进行多波地震数值试算表明,多波地震勘探技术是一种有效的煤层陷落柱探测方法,充分利用多波地震资料有利于查明煤层陷落柱构造,对陷落柱取得更好的勘探效果。     

陷落柱地震响应特征分析

通过分析研究陷落柱地震响应特征,提出判别陷落柱的依据,并与实例进行验证比较,对于今后正确分辨和圈定陷落柱具有一定指导意义。      

方差体技术在地震勘探中的应用

三维地震数据体反映了地下一个规则网格的反射情况。当遇到地下有断层或某个局部区域地层不连续变化时，一些地震道的反射特征就会与附近地震道出现差异而导致地震首局部的不连续性。三维方差体技术就是求取三维数据体所有样点的方差值来反映这种不连续性信息。通过该技术在济宁2号井某采区的实际应用，可看出，方差体技术在三维地震信息的自动拾取以及提高地震资料解释成果精度等方面有明显优势，对断层、陷落柱有良好的自动识别能力。     

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。     

Investigation of karst collapse based on 3-D seismic technique and DDA method at Xieqiao coal mine, China

Karst collapse is a serious geological problem in most of the coal mines in the north of China, but recently it has been found in the south as well. The present study is aimed at investigating subsidence mechanism and deformation field of a karst collapse column at Xieqiao, in the south of China. A method of three-dimensional (3-D) seismic technique has been successful in exploring the spatial morphology of the karst collapse at Xieqiao, and the discontinuous deformation analysis (DDA) method is used to calculate the deformation field and analyze the subsidence mechanism. The results indicated that DDA could approximately simulate and back analyze the subsidence process and strata deformation fields. The subsidence processes of the collapse column depend on the sizes of the karst caves. With the continuous expansion of the karst caves, a semi-elliptic stress field, local separation strata and fracture zone will be formed around the karst cave. Moreover, they will gradually expand upwards along the vertical direction. The paper also indicates that the subsidence failure stage may trigger a sudden collapse of the karst column because of the sudden energy release. Also, it will make a great impact on the vicinity working face so as to cause a rock burst. The effects of the friction angle of rock strata on the subsidence mechanism were reported firstly based on DDA.     

基于贝叶斯理论的反射率法煤田地震波阻抗反演

地震波阻抗反演可以直接提供地下介质的弹性信息，为后续的煤层识别，水通道预测以及陷落柱识别等提供可靠的资料。在面对复杂地质条件时，现有的波阻抗反演方法精度较低，不能满足实际勘探的需求。反射率法通过求解弹性波动方程获得弹性参数信息，能够模拟全波场响应以及地震波的各种传播效应，能更精确地考虑透射损失、多次波等引起的地震波振幅和相位变化，精度较高，且计算效率高于其他波动方程求解方法。因此，基于贝叶斯框架，建立了反射率法的反演目标函数并通过引入柯西分布作为先验分布提高反演结果的分辨率，形成了一种基于贝叶斯的反射率法波阻抗反演方法。将该方法应用于布尔台煤矿地震数据中，获得的波阻抗反演结果与测井资料匹配度较好，相比于常规方法分辨率更高，精度高，能够有效识别薄煤层和深部煤层分布，有效验证了新方法的可行性和有效性。该方法能为利用地震反演技术识别煤层及陷落柱等小构造，预测顶底板水分布提供有力的资料。      

特殊剖面在陷落柱研究中的应用

本文探讨了陷落柱在地震三瞬(瞬时振幅、瞬时频率、瞬时相位)剖面和拟层速度(GLOG)剖面上的反映特征,以及利用特征剖面研究陷落柱要素的方法,并指出,利用地震特殊处理剖面结合常规时间剖面识别陷落柱、研究陷落柱的特征是可能的。