煤层顶底板反射波的干涉效应

理论分析与实际资料证实,煤层顶、底板反射波的干涉,在煤层厚度所产生的时差小于半个周期时,导致反射波的振幅随着煤层厚度的减小而减弱,且在煤层厚度较小（趋于0m）的情况下,仍然是可以连续对比追踪的;大于半个周期时,反射波的振幅与干涉效应无关。通过实际资料的分析计算发现,在煤层厚度趋于0m时,其顶、底板反射波的干涉所形成的振幅极限值仍然是砂、泥岩界面反射波振幅的3倍,依据这个特征可有效识别煤系地层中的薄、无煤带。     

三维地震技术在探测煤矿腔状采空区中的应用

采用三维地震勘探方法对采空区进行勘探,虽积累了大量的经验,但在实际应用中,解释误差依然存在,尤其是煤层顶板悬空,并在一定范围内呈"腔状"类型的采空区,会出现较高的"漏检率"。为此根据实际地层序列设计了地质模型,对采空区的地震反射波场特征进行了研究。将腔状采空区充气、充水时的正演地震剖面,与煤层开采前正常地层波场响应特征进行对比发现,煤层开采后将会产生比正常波场能量更强的反射波组。另外根据腔状采空区充水和充气反射波最大振幅及反射波频谱对比结果,还发现充气时产生的反射波能量比充水时产生的反射波能量强;充气时产生的反射波频率比充水时产生的反射波频率要低。山西左权佳瑞煤业有限公司的应用实例佐证了三维地震勘探技术探测腔状采空区的有效性。     

利用三维地震资料研究鱼卡煤田7煤层厚度

7煤层为青海省鱼卡煤田主要可采煤层,中国煤炭地质总局水文物测队利用该区的高精度三维地震数据体,结合钻孔资料,对7煤层厚度与其反射波T7波的相位特征、振幅特征、频率特征进行相关性研究。结果表明,T7波的相位特征与7煤层厚度有较好的相关性,而T7波的频率特征、顺层振幅与7煤层厚度的相关性很差,即使煤层较厚时也是如此。通过例举薄煤层、较厚煤层、厚煤层等具体实例,说明煤层与反射波相位个数及相位时差具有正相关关系。由不同煤厚模型（0-50m）正演出的自激自收时间剖面反射波相位特征,也验证了7煤层厚度变化与其T7波相位特征的关系。     

三维地震勘探在康平煤田“无煤带”研究中的应用

“无煤带”是康平煤田特有的一种地质现象。“无煤带”是指煤层缺失变薄至不可采的地带或条带,多分布于构造复杂地区,且与该地区断层走向一致,均伴有一条或几条断层。通过对该区三维地震资料及正演地震模型的研究,发现煤层反射波振幅异常(振幅变弱)带恰恰对应着各种原因造成无煤区和煤层变薄区域。据此在1煤层底板等高线图上圈出了1煤层反射波振幅异常带,确定了无煤区域。这些成果为测区内采面划分、巷道布局和煤矿安全生产提供了有力的地质保证。     

用地震反射波定量解释煤层厚度的方法

煤层变薄模型地震反射特征的研究发现:对层厚小于λ/4(λ为地震主波长)的煤层来说,煤层顶、底板的反射波迭加形成复合反射波,几乎不能拾取顶底板反射波的初至时间;地震波的动力学特征(振幅等)与煤厚不是一一对应的,而是出现多个极值点,在层厚为λ/4、λ/2等处出现极值,但在区间〔0,λ/4〕及〔λ/4,λ/2〕内振幅是层厚的单调函数。因此,利用地震波的运动学及动力学特征就可以进行煤层厚度的定量解释。山西朔县地震资料的定量解释结果与钻探资料对比最大误差不超过0.6m,证明了该解释方法的可靠性。     

煤层地震波振幅切片解释煤层变薄带及应用实例

本方法根据薄煤层厚度与其振幅基本呈线性关系的原理,利用三维地震资料解释系统提取煤层反射波振幅参数,对生成的彩色平面振幅图进行分析,进而圈定出煤层变薄带的范围。并以实例说明了该技术方法在解释煤层变薄带方面的应用效果。     

基于地震频谱属性的煤层厚度预测方法

利用陇东黄土塬区施工的地震勘探成果,通过提取煤层反射波中的多种地震属性,与煤层厚度进行相关性分析,发现频谱属性与煤层厚度有较高的线性相关度。通过属性优选,利用频谱属性中的中心频率、振幅属性对研究区煤层厚度进行了预测。预测所获得的煤层厚度变化趋势与钻孔揭露厚度吻合较好,说明了煤层具有频率调谐作用,也说明了利用地震频谱属性对煤层厚度进行预测的方法是有效可行的。     

利用三维地震资料解释煤层采空区的方法研究

以铁法矿区大隆矿东三采区周边煤层采空区的三维地震资料解释为例,在分析煤层采空区岩层形变机理及地质特征的基础上,介绍三维地震反射特征及沿层地震属性分析技术在煤层采空区解释方面的特点.通过示例研究表明由于煤层采空区上覆岩层的坍塌及形变,致使该区域不能形成反射波或反射信号微弱,采空区上部出现波速降低,地震反射波时间明显出现下拉现象;采空区范围内地震波振幅变弱,致使出现煤层反射波零乱及地震波同相轴中断现象.该区三维地震资料解释煤层采空区的研究成果证实,以现在地震地质解释精度,能够为煤层采空区周边工作面的合理布置和采空区探放水提供可靠的地质依据.     

利用地震资料识别煤与瓦斯突出的探索研究

三维地震勘探技术已经成为解决矿区煤与瓦斯突出区域的重要手段,而突出区域特殊的地球物理特征为这种技术的实施提供了可能。实验室测试资料表明：突出煤层的地震波速度约为正常煤层的1/3,因此煤层突出区域具备利用地震技术进行检测的物性条件;地震正演模拟结果显示,煤与瓦斯突出部位的煤层地震反射波的传播时间、能量和频率特征,与正常煤层存在明显差异;实际资料表明,煤层突出地段在地震资料上出现地震波至时间加长、振幅减弱、频率降低等特征,这与理论研究结果是一致的。初步分析认为：地震资料的时间、振幅和频率变化等特征,可以作为利用地面地震圈定煤与瓦斯突出区域的辅助标志。     

松辽盆地煤层在地震剖面上的特征

煤层具有低速度、低密度特征、煤层与其他岩性接触的界面是良好的液阻抗界面，可以形成强振幅反射波，煤层在常规及物理地震剖面上都具有明显的反射特征。煤层的强透射损失对于煤层识别非常重要。     

木里地区天然气水合物地震属性分析

陆域冻土区天然气水合物地震勘探是应用地震方法进行能源勘探的新领域。为研究陆域天然气水合物的地震属性,开展了高精度反射地震、合成地震记录分析等方法技术研究,并对地震记录进行了有关地震属性分析。试验研究结果表明:含天然气水合物地层形成的地震反射波组具有主频较高、振幅较弱的特征,合成地震记录及实测地震剖面对应较好;在制作的流体模型中,储层顶界面反射波振幅随入射角的变化曲线斜率为正,底界面曲线斜率为负,固结骨架模型的曲线特征则刚好相反。在瞬时振幅、瞬时频率剖面上,含水合物地层反射波的振幅和频率属性与地震剖面一致,在瞬时相位剖面上,含水合物地层反射波的相位没有明显变化,表明瞬时相位属性对水合物反映不敏感;高值区的能量半衰时对应的反射波频率相对较高,表明反射波通过破碎程度较高的含水合物地层时,能量衰减相对较强。该研究结果将为我国陆域开展天然气水合物地震勘探提供技术支持。     

基于模型驱动的煤层强反射能量衰减方法

地震数据中煤层反射波具有能量强的特征，使邻近地层的反射被煤层反射所掩盖，导致邻近层难以成像，岩性解释工作存在困难。针对此问题，提出基于模型驱动的煤层强反射能量衰减方法。利用测井数据和煤矿井下钻孔实测的煤厚数据与煤层反射振幅绘制交会图，拟合振幅与厚度的关系式，构建数字模型并模拟煤层反射，在振幅残差阈值的控制下迭代求取全区煤层厚度，使用求取的模型煤层反射数据对实际数据中的煤层振幅进行衰减。通过模型试算表明，该方法在理论上具有可行性；通过对鄂尔多斯市某煤矿地震数据中3-1号煤层反射压制的应用表明，该方法对实际数据中的煤层反射压制效果良好，煤层附近的弱反射层成像质量得到提升，为岩性解释提供基础数据。      

薄互层及宏观结构变化煤层地震反射波特征的初步分析利用

通过对单层，薄五层及煤层分叉的煤层反射波数学模型剖面的分析，发现薄互层及分叉煤层的地震反射波面貌与单层煤层反射波面貌相比有着较为复杂的变化，正确认识其反射波的基本特征对煤层深度和构造形态的准确解释及地震资料的合理评价是很有必要的。     

利用地震反射波的振幅特性定量解释小断层的研究

本文从地震模型试验入手,重点研究了利用地震反射波的振幅特性定量解释小断层断距的可行性。试验结果表明:当地下有小断层存在时,地震反射波振幅的变化比时差的分辨率高,为小断层的识别和追踪提供了一种有实用价值的且前景广阔的途径。本文根据实验资料绘制了利用反射波时差和振幅特性定量解释断层断距的量板,同时说明量板的使用方法。     

地震波形分类技术在煤层分叉解释中的应用

地震波形分类技术是地震相分析技术的重要延伸。通过对时窗选取、地震属性体选择、波形分类数、模型道选取等主要技术参数的分析,认为时窗选取和地震属性体是影响波形分类结果最大的两个因素。以河东北部煤田为例,利用地震波形分类技术对其13#煤层的分叉现象进行了分析,在此基础上,对13#煤反射波上下各20 ms的层段,进行了三次计算,经对比认为当波形分类数为6时的地震相可很好的区分煤层分叉的不同状态。对比振幅、频率及相位等常规属性与分类结果的地震相,发现常规属性平面虽也能反映出煤层分叉趋势,但属性平面图对分叉线表达欠清晰,而三种属性的波形分类平面图可清晰的反映出煤层从西南至东北方向的分叉边界。     

利用地震属性划分瓦斯富集带

从阳煤集团新景煤矿芦南二区北三正、副巷3煤层发生的瓦斯突出来看,该矿的瓦斯富集带主要位于煤层变薄缺失带附近。依据新景煤矿地质资料建立地质模型,并从理论上对提取的地震属性变化特征进行比较,发现其振幅、主频、低频带能量和相位等属性可以作为瓦斯富集带预测的判识依据。勘探成果表明,利用3煤层反射波提取的地震属性,在煤层变薄缺失带上具有明显的响应特征：振幅切片上能量变弱,相似性切片上异常突出,主频切片上表现为高值,主频带能量切片上表现为低值,平均频率相位切片上也存在较大差异振幅。依据该特征,圈定了新景煤矿芦南二区的煤层变薄缺失带。已发生瓦斯突出点与煤层变薄缺失带在地震属性的一致性,证实煤层变薄缺失带是该矿瓦斯防治的重点区域。     

三维地震勘探技术在新疆沙吉海井田中的应用

针对沙吉海井田以往未开展过地震勘探,煤层多、局部间距小特点,介绍了研究区主要地震反射波与煤层对应关系.通过对T13、T12、T10、T6反射波研究,采用地震波阻抗反演技术对该区煤层厚度及煤层结构进行解释,查明井田构造形态和主要煤层赋存变化特征,取得了较好地震勘探效果.     

三维地震资料在圈定煤层结构变化上的应用

随着煤炭开采机械化程度的不断提高,煤层结构的变化对采掘工作的影响日益突出。三维地震资料不仅能够控制落差3~5m以上的断层和幅度大于5m的褶曲,而且还可以利用三维资料所包含的丰富地质信息,包括煤层反射波振幅能量强弱的变化、波阻抗反演等对煤层结构的变化情况进行圈定,以提供煤层结构方面的地质资料。     

煤层反射波特征及其岩性解释

利用煤层反射波的初至特征、相位特征、振幅特征、频率特征和波组特征的变化,可以解释煤层缺失,分析煤层沉积环境,对比煤层分叉,确定构造断裂和预测煤层厚度变化趋势等。      

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。