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.     

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。     

应用人工神经网络解释煤层厚度

本文介绍了人工神经网络解释煤层厚度的方法，为直接利用煤田地震资料确定煤层厚度提供了一种新的途径。利用煤层厚度与煤层反射波动力学特征参数之间的非线性关系，用人工神经网络进行定量描述，便可根据地震资料求出煤层厚度。     

三维地震属性参数在煤层厚度预测中的应用

依托“西部煤炭资源高精度三维地震勘探技术”项目工程,对晋城某矿南翼大巷东南区5m×5m×1ms的三维地震数据体,采用三维地震属性参数预测煤层厚度及其变化规律：沿3煤层、15煤层10ms时窗提取地震属性42种,根据钻孔资料,计算出煤厚与地震属性相关系数;从中优选出相关系数大于0．35的地震属性,其中3煤层9个、15煤层10个;然后进行地震属性互相关分析,优选出与3煤、15煤层厚度相关系数较大的4种属性,建立预测煤厚的BP神经网络模型,分别选取3煤层12个、15煤层4个实测数据作为学习训练和测试样本,以钻孔地震属性作为学习样本,对网络进行训练,最终获得全区煤层厚度。经与预留钻孔成果资料对比,预测精度较高,结果可用。     

地震属性参数在煤层厚度预测中的应用

薄煤层厚度的变化必然引起地震波场属性参数的变化。借鉴油气勘探中提取地震属性参数技术,通过引入小波变换工具,在不同频段提取小波域属性参数,并利用BP神经网络技术进行多参数煤层厚度的综合预测,经实际资料验证,预测精度较高,误差小于10%。     

地震多属性分析技术在煤层厚度预测中的应用分析

准确预测煤层厚度对指导煤矿安全生产具有重要意义.以新疆某三维勘探研究区A3煤层的煤层厚度预测为实例,选择15口井作为样本数据,通过提取目的层地震属性特征,应用多元回归分析方法和神经网络方法进行煤层厚度预测,煤层厚度预测趋势的相关系数高达0.98.预测结果表明,多属性定量预测煤层厚度是一种有效的方法,神经网络方法得到的煤...     

利用三维地震资料解释煤层冲刷范围

文章以地层沉积理论,地震反射理论为基础,提出用已知钻孔、巷道等地质资料做半定量分析,结合地震勘探资料三维空间定位来综合解释矿区煤层冲刷的方法。该方法结合煤系及河流沉积规律,依据钻孔,巷道资料的准确性和地震勘探资料空间三维连续性的优点,使解释的冲刷区更合理。     

用综合地震特征参数解释煤层厚度

介绍了用综合地震特征参数解释煤层厚度的具体方法。通过对淮南潘三矿东3、东4采区地震资料的重新处理,提取出对应13-1煤的T₅波的多个地震波动力学参数,将有效参数综合并进行煤层厚度的定量解释,提供了煤层平面等厚线图,经井下资料验证解释精度可靠。      

利用地震属性解释煤层冲刷带

把地震属性技术和地震相分析技术应用于煤层冲刷带的解释工作中。首先从煤层反射波中提取了多种地震属性;然后分析对比地震属性与煤层冲刷带的响应特征;最后利用响应特征明显的地震属性对煤层冲刷带进行了综合解释,确定了煤层冲刷带的范围。与传统钻探解释方法相比,地震属性方法能够更准确地圈定煤层冲刷带的边界。     

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。     

地震属性参数在煤层厚度预测中的应用对比

高分辨率三维地震勘探能够获得地下空间三维数据体的大量地质信息,为工作区煤层厚度的确定提供依据.通过常用的三种方法谱:矩法、振幅谱平方比法、地震振幅谱和子波振幅谱比法,提取三维地震数据体中地震属性,编制相应的软件程序,对煤层厚度进行预测.研究对比了这三种算法的预测效果,为煤田煤层厚度的预测提供了可靠的参考依据.     

地震属性的拟测井反演及在煤层解释中的应用

描述了地震属性的拟测井反演方法,即从地震属性中反演能够反映煤层特征的拟测井曲线。该方法将钻孔处的测井曲线和地震属性作为样本数据,经过神经网络训练后形成网络模型,以此模型反演非钻孔处的地震属性,得到三维测井曲线数据体。该数据体纵向分辨率高,横向分布精确可靠,经过解释,提供高准确度的煤层空间分布情况。     

突变理论在地震资料解释中的应用

阐述了尖点突变理论,建立了地震信号尖点突变模型并转化为尖点突变的标准形式,在时间域内提取突跳势、突跳时间;在频率域内提取突跳势、突跳次数等参数。运用突变理论对实际地震资料进行构造解释表明:突跳参数曲线上异常的位置与断层的位置有关,为地震资料解释提供了一种新的途径。      

基于物理小波的地震资料最佳分辨率解释方法

通过理论分析,指出:“基本小波与待分析的信号越接近,该信号在时间-尺度(或频率)域能量分布就越集中,即能量分布空间维数越低;反之,能量分布空间维数就越高,”然后分别深入地研究了信号和有色噪声的能量分布空间的性质。在这些工作的基础上,提出了基于最佳匹配地震子波(或有效信号)的物理小波,对地震资料进行最佳分辨率解释的方法。这种方法抑制了部分噪声和干扰波,同时增强了有效信息。模型及实际资料算例证明了其有效性。     

三维地震属性解释技术在巷道探测中的应用

针对煤矿安全生产中老窑巷道的位置和边界难以确定的困扰,对采煤巷道进行正演模拟,分析了巷道在二维地震资料剖面上的反映特征及敏感属性特征。以内蒙某区三维地震为例,在高品质数据采集的前提下,对实际三维地震资料进行保幅处理;在常规解释的基础上提取平均振幅、平均地震能量和均方根振幅等多种属性进行巷道定位解释。最终,解释结果与采掘工程图比对,巷道定位准确。     

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。