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。     

井—地三维激发极化数据快速反演

为实现井—地激发极化数据的快速反演,分析三维有限元正演四面体网格剖分形成的系数矩阵的元素规律,应用MSR非零元素压缩存储和SSOR-PCG方程求解技术,提高了正演执行效率。在正演基础上,利用Jacobian矩阵与正演方程的简单关系,采用共轭梯度法求解最小二乘目标函数的模型修改量,避开Jacobian矩阵的直接计算和存储,实现了三维井-地激电数据的分钟级快速反演。模型正演合成数据的反演结果表明,能基本再现已知的模型。     

河北开滦矿区晚古生代煤对CO2 和CH4 气体吸附模型探讨

对河北开滦矿区不同变质程度的煤进行了纯CO2和纯CH4气体等温吸附实验,并用Langmuir模型、三参数BET模型和吸附势理论模型（DR,DA）对煤的吸附实验数据进行了拟合,检验了各模型的拟合程度。结果表明：中煤阶烟煤的马家沟矿9号煤（Ro, ran = 1.21%）对CH4和CO2吸附能力比低煤阶烟煤的林南仓矿11号煤（Ro, ran = 0.58%）的吸附能力大;在相同压力下,同一煤样对CO2的吸附能力明显大于对CH4的吸附能力。马家沟矿9号煤对CO2和CH4的等温吸附线具有典型的I型特征,各模型对其吸附行为拟合误差相差很小,可用Langmuir方程描述;林南仓矿煤等温吸附线较复杂,因用Langmuir描述误差较大,应优先选择误差较小的吸附势理论DA模型来描述其吸附行为。9号煤对CH4和11号煤对CO2和CH4的吸附均以单分子层吸附为主。     

瓦斯突出煤和非突出煤AVO响应的比较

基于Zoeppritz方程,对煤层进行AVO正演模拟,得到煤层的AVO响应曲线。瓦斯突出煤与非突出煤的AVO响应对比表明,无论是瓦斯突出煤还是非突出煤,其顶界面AVO响应在总体上表现为地震振幅绝对值随偏移距增加而减小的特点,但是瓦斯突出煤的截距绝对值要大于非突出煤的截距绝对值,瓦斯突出煤的斜率要大于非突出煤的斜率。煤层厚度变化会对AVO响应产生影响,当瓦斯突出煤和非突出煤的厚度相同时,瓦斯突出煤的截距绝对值大于非突出煤;当厚度不同时,瓦斯突出煤的斜率大于非突出煤的斜率。瓦斯突出煤与非突出煤的AVO响应差异,可为地球物理参数进行煤与瓦斯突出危险性预测以提供技术参考。     

AVO探测煤层瓦斯富集的理论探讨和初步实践——以淮南煤田为例

以煤层瓦斯富集地质理论为基础，根据煤层瓦斯与常规砂岩储层天然气赋存机理的对比，提出了以煤层割理裂隙为探测目标的煤层瓦斯富集AVO技术预测理论. 根据AVO理论模拟，煤层顶面反射振幅通常是随着炮检距的增大而减小；不同结构煤体在AVO响应上存在明显的差异，随着煤层割理裂隙发育程度的增强，煤层顶面AVO的截距和梯度都会增大；煤层厚度的调谐作用对其AVO特征有明显的影响. 通过对淮南煤田实际地震资料的处理和分析，探讨了煤田地震资料AVO的处理和解释方法，认为AVO梯度和伪泊松比反射系数是对煤层割理裂隙发育程度最为敏感的属性，获得了研究区内有工程使用价值的瓦斯突出区预测成果，初步证实了应用AVO技术检测煤层割理裂隙、预测煤层瓦斯富集部位的可行性.     

淮南煤田二叠系第四含煤段花斑状泥岩的特征及成因

淮南煤田二叠系第四含煤段下部广布着一层分布稳定的花斑状泥岩。该花斑状泥岩可依据花斑的大小、岩性、沉积构造、生物化石,花斑与基质的关系等划分成似层状花斑泥岩,大花斑泥岩和小花斑泥岩三种宏观类型。用比较沉积学和综合分析的方法对该花斑状泥岩的研究结果表明,该花斑状泥岩形成于进积阶段期间复合型三角洲的网状河道体系内。因网状河道体系内部次一级环境的差异,该花斑状泥岩在不同的地点其沉积特征不同。一般说来,似层状花斑泥岩主要形成于河岸天然堤地带,大花斑泥岩形成于漫滩部位,而小花斑泥岩则主要是湿沼地的产物。并且通过模拟实     

地震勘探常规低速带调查方法应用中的问题探讨

以山西某区低速带调查试验线为例,分析了浅层折射法和微测井法在野外低速带调查中存在的问题,探讨了产生这些问题的原因以及给解释结果带来的误差,介绍了简易微测井方法,希望能为野外地震技术工作者提供参考.     

泥炭沼泽体系的建立及其成煤模式

现代和古代大量煤沉积学事实说明,占据煤层主体的全盆性或大范围分布的煤层,发育在不同的沉积体系之上,与下伏沉积体系之间存在着明显的沉积间断,煤层形成时下伏的沉积体系已经废弃。这些煤层(煤层组)构成了独立的沉积体系——泥炭沼泽体系。本文论述了泥炭沼泽体系的构成和成因。      

煤与瓦斯突出数学地质模型研究

在焦作中马村矿应用研究结果表明:由于煤与瓦斯突出的分区分带主要受地质条件控制,运用数量化理论Ⅱ,可以借助已知瓦斯突出类型的若干地质变量,建立该矿井煤与瓦斯突出的数学地质模型,并预测未知区的瓦斯突出,这可提高瓦斯突出预测的准确性和可靠性。      

群桩条件下桩土相互作用实验研究

根据海洋钻井实际工程情况,开展了粘性土质条件下群桩模拟实验,研究分析了群桩条件下的桩-土相互作用问题,得出了群桩作用对土应力场的影响关系,模拟实验结果对海上隔水导管的施工具有重要的指导意义。