三维地震勘探解释煤层地质异常体的应用

三维地震勘探在控制煤层赋存形态方面已取得了令人满意的效果，但矿井高产高效地质保障系统需要准确圈定“无煤带”、陷落柱、老窑采空区、煤层露头等地质异常体。通过河北、辽宁、河南等地煤矿采区三维地震勘探实例，介绍了确定煤层地质异常体采用的方法：结合钻孔资料进行正演地震模型试验，掌握地质异常体地震剖面特征，进行三瞬处理，研究振幅异常与地质现象的对应关系，更重要的是在地震资料解释方面，要充分利用已知地质资料，依据各种地质现象在地震时间切片（垂直切片和等时切片）、顺层切片、方差体切片上的识别特征解释各种地质异常体。     

煤矿复杂地质条件精细预测预报技术及应用

三维地震勘探信息挖掘不足及与矿井采掘地质信息脱节是矿井地质保障工作中存在的普遍现象。针对影响郭家河煤矿安全生产的主要地质问题,利用采区三维地震勘探成果和矿井采掘信息的集成和融合,对煤层厚度、地质构造、水害等矿井地质条件进行精细预测预报研究。建立了以矿井开采和测井资料为约束条件、多参数反演煤层厚度的综合预测技术,使煤厚预测准确率提高15%;采用地震属性融合技术提高小构造的识别能力,预测地质构造准确率提高30%。基于三维地震信息识别含水砂体的空间分布,建立了充水含水层富水性层次分析结构模型和水害危险性地质预测方法。研究成果对复杂地质条件煤矿的安全高效生产提供了低成本但有效的地质支撑。     

综合物探技术在山西某整合矿井的应用

山西某整合矿井地表条件复杂,目的层埋深变化大,部分区段煤层埋藏较浅,且有采空区存在,为解决该矿地质构造、采空区范围及其富水性以及影响煤层开采的其它水文地质问题,采用三维地震勘探与瞬变电磁法、直流电测深法相结合的综合物探技术。利用三维地震勘探解决目的层赋存形态及其地质构造问题;再利用瞬变电磁法进行平面控制,以使平面及深度解释误差达到勘探要求;应用直流电测深法及瞬变电磁进行勘探,在正反演解释的基础上对其资料综合分析、对比,并结合三维地震资料,确定地质构造的富水及导水性,取得了较好勘探效果。     

煤田高密度三维地震勘探技术的发展现状及趋势

传统煤矿采区三维地震勘探对复杂构造、下组煤层和灰岩探测的精度不高,很难满足煤矿安全高效开采对地质条件透明化、精准化探测的需求,煤田高密度三维地震勘探技术应运而生。中国煤田高密度三维地震勘探技术的发展历程可分为3个阶段：2005—2007年,探索与试验阶段;2008年—2014年：试验与示范阶段;2015年至今,推广与应用阶段。经过近20年的发展,煤田高密度三维地震勘探技术显著提高了复杂地质构造的探测精度,在解决特殊地质问题上也有了长足的进步。结合煤田高密度三维地震勘探技术相关研究成果与勘探实例,对煤田高密度三维地震勘探数据采集、处理和解释等环节技术的现状进行了综述。面向煤矿安全高效生产对小、微构造解译和岩性精准识别的迫切需求,提出地震观测系统的优化技术、连片处理技术、叠前深度偏移处理技术、OVT域的资料处理和解释技术、深度域地震资料解释技术、人工智能处理解释技术等,将是煤田高密度三维地震勘探技术发展的重点和热点方向。     

象山煤矿中小型地质构造发育规律及其预测

通过对象山井田勘探、建井及采掘生产以来的地质构造资料进行整理、统计和作图分析,系统总结了已采区断层构造的发育特征和展布组合规律,并对井田未采区的地质构造进行了预测。结果显示,象山煤矿煤层中的断层构造极为发育,主采煤层中众多的中小型构造具有明显的方向性,其中断层展布方向主要为NW向,其次为近EW向、NE向和近SN向;断层发育具有明显的成带性,在3号煤层中划分出4个构造带组和16个构造带,在这些构造带内,煤层构造较为复杂,对安全开采影响较大,而在这些构造带之间则为煤层构造相对简单的块段。      

三维地震探采对比及再分析初探

寺河矿为一个千万吨级特大型现代化矿井,截止2006年底,矿井三维地震勘探面积已达51km^2,目前采掘范围为二盘区和三盘区,面积分别为6．8km^2和2．8km^2。对比三维地震解释成果与矿井采掘区域实际揭露地质异常,发现早期的常规解释技术手段,在山区复杂地震地质条件下,勘探效果较差,难以满足高产高效矿井生产要求。建议根据采掘得到的相关煤层底板标高、补充钻孔数据、构造及异常数据,利用最新解释技术,在原有地震资料解释技术的基础上,重新进行层位标定,重点利用地震方差体解释技术及属性分析,更好地解释断层、陷落柱等地质异常,进而提高解释精度。     

三维地震及电法综合勘探在晋西北黄土区的应用

晋西北某矿井位于吕梁山黄土塬区,为年产500万t的特大型在建矿井,为查明首采区煤层赋存条件、地质构造情况、以及奥灰与主要含水层的富水性,对该区进行了三维地震及电法综合勘探。其中三维地震勘探查明了勘探区内4#、9#煤层的埋藏深度和起伏形态,解释断层18条,陷落柱4个,褶曲1条,煤层倾角大于15°的区段1处;运用瞬变电磁法结合直流电测深法查明K6、K5砂岩富水异常29处、4#、7#、9#煤顶板岩层富水异常51处,奥灰顶界面-100m富水异常18处。三维地震及电法的综合勘探,不仅解释了该区主要煤层的厚度变化趋势及基岩面和奥灰顶界面深度变化情况,还对落差大于5m断层、直径大于25m陷落柱、煤层、奥灰水以及主要含水层的富水情况、导通关系及相互间的水力联系进行了分析,其结论为解决矿井建设和开采中的地质难题,提供了可靠的地质信息。     

钱家营矿五采区断裂构造分析

地质构造是影响煤矿安全生产的重要因素之一,本文结合三维地震勘探和部分工程资料对五采区七煤层段主要地质构造进行了分析归纳,并在此基础上预测了可能存在的伴生构造,为今后准确地指导生产与安全提供地质依据.     

高密度三维地震技术在新河煤矿的应用

山东济宁煤田新河煤矿延深区由于地质构造复杂,常规三维地震勘探及二次精细化处理解释地震地质成果均不能满足煤矿开采需要,因此矿方对该区开展了高密度三维地震勘探。高密度三维地震野外原始数据采集采用小道距、高覆盖、宽方位角观测系统,进一步提高了资料的信噪比、分辨率和保真度。地震资料成像采用克希霍夫叠前时间偏移技术,提高了构造成像精度。通过与常规三维地震资料对比,新生界底界面、侏罗系上部厚层岩浆岩顶底界面及侏罗系底界面、主采3^#煤层、深部16^#煤层反射波在高密度三维地震时间剖面上有了明显的改善;采空区反射特征明显,时间剖面及振幅属性显示其边界与实际开采边界吻合较好;褶曲形态及断层组合及分布更加合理,取得了较好的应用效果。该项目的成功应用为高密度三维地震勘探技术在山东省煤矿采区的推广应用积累实践经验,具有一定的指导和借鉴作用。     

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。     

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。     

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。     

矿井地震超前探测技术在龙东矿的应用

龙东煤矿区内构造较为发育,可采或局部可采煤层为7、17、21号煤层,为查明21煤试采区巷道前方断层、破碎带的发育程度及导水状态,采用矿井地震超前探测技术进行了超前探测,测线布置在回风巷左帮上,共设炮点20个,利用两个三分量传感器C1、C2接收。对采集数据进行波场分离、反射波提取、叠前偏移成像等核心技术处理,得到SV波深度偏移处理结果图,从中提取了5个异常界面,分别位于迎头前方22.5m、40.5m、54.5m、64.5m、98.5m,结合地质资料,解释为小断层。根据现场掘进实测剖面资料,矿井地震超前探测技术在龙东矿探测的异常界面准确,其界面距离最大误差率小于10%,表明该技术在掘进迎头前方100m范围内可以有效探测断层等地质构造。     

全数字高密度煤矿采区三维地震技术研究与实践

通过分析常规煤矿采区三维地震勘探存在的问题及技术瓶颈,提出了全数字高密度煤矿采区三维地震勘探的主要技术框架,即:数字检波器、单点接收、更小的接收道距与线距、更小的激发点距与线距、单炮超多道数、小面元、全方位、高覆盖次数观测,真实记录全波场海量数据的采集技术,及其与之相配套的高精度地震成像处理和精细综合地震解释技术。与以往的常规三维地震勘探相比,全数字高密度煤矿采区三维地震勘探技术在断层方位、小断层识别、陷落柱探测、下组煤层探测、高陡构造勘探等多个方面都有明显优势。     

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。     

钱家营矿六采区地震地质条件分析

为提 高对 采 区 范 围内 地 质 构 造的 控 制 程 度,开 滦钱 家 营 矿 先后 在 六 采 西区 、辅 六采 区 进 行 了三 维 地 震 探 测 ,以 查明 该 区内 的地 质 构造 、煤 层赋 存 状况 及火 成 岩分 布情 况 ,从目 前 的部 分实 见 情况 看,探测 结 果同 实 际情 况 有 较 大出 入。根 据实 见资 料 结合 该区 的 地震 地质 条 件分 析其 主 要原 因是 该 区地 震地 质 条件 复杂 ,造 成多 次 波发 育,对煤 层 波产 生了 强 烈的 干扰 ,影 响 了有 效波 的 接收 ,使 探测 结果 出 现偏 差。     

波阻抗反演在东胜煤田勘探中的应用

东胜煤田为陆相沉积煤田,具有含煤层数多、厚度不均、层间距不稳定等特点,勘探区内地震反射波追踪对比存在多解性,严重影响了煤层的追踪对比。为破解该难题,对东胜煤田地震勘探资料进行了以模型为基础的多井约束岩性宽带反演,即:利用该勘探区的地震数据资料、对煤层反射波解释层位、断层数据,结合测井数据、岩性柱状数据及其它地质资料,进行多井约束下的二维叠后反演,对所得到的反演数据体再依据反演原理,结合已知测井数据进行地震属性反演,最终得到能够反映岩性变化的波阻抗数据。对波阻抗反演数据进行煤层追踪对比解释,准确圈定出区内煤层的赋存范围,并合理解释了煤层分叉、合并、尖灭及厚度变化等地质现象,取得了较为可靠的地质成果。     

关于煤炭三维地震勘探发展的几点思考

根据中国煤炭地震勘探技术发展现状及趋势,提出了三维地震勘探技术今后应重点关注及开展研究的几个问题.提高地震勘探分辨率,首先要提高地震勘探反射波的频率,其次可考虑激发和利用低速波.采用小网格采集技术有利于小构造识别,使用该技术要考虑：一是目标地质体的大小尺度,二是针对倾斜层的最高无混叠频率,三是横向分辨率.利用多次覆盖技术提高地震波信噪比,针对地层倾角大、构造复杂地区,应使用叠前深度偏移处理技术.为提高矿藏及其构造的精细刻画与描述,改善成像质量,应加强开展单点地震勘探高密度采集技术的应用.     

三维地震小面元采集技术在晋城矿区的应用

依托“西部煤炭资源高精度三维地震勘探技术”工程,对晋城矿区进行了旨在提高小断层,小陷落柱探测能力的高密度三维地震勘探。根据面元选择因素及该区地质任务,采用5m×5m网格进行野外数据采集;考虑炮检距、方位角、覆盖次数、排列片横纵比及煤层埋深（350～500m）等因素,采用中点放炮、60道接收,24次覆盖（横向4次,纵向6次）的8线16炮束状观测系统,基岩中激发。原始资料经同一处理流程后,获得5m×5m×1ms、5m×10m×1ms、10m×10m×1ms及2.5m×2.5m×1ms不同单元的三维数据体多个,通过对比可以发现小断层,小陷落柱在其小面元叠加时间剖面、顺层切片及相干切片都有清晰的反映。实例说明,小面元采集技术可以提高对小构造的纵、横向分辨能力,满足山区对三维地震精确勘探的要求。