煤炭物探技术的主要进展及发展趋势

“十二五”期间,煤炭物探在煤层气富集区地震AVO分析技术、瞬变电磁数据拟地震处理等基础研究方面取得了阶段成果;地面高密度全数字三维地震、矿井瞬变电磁探测、矿井槽波地震以及煤矿开采动力灾害监测预警等技术发展成熟,并得到了推广应用;“十三五”期间,预计煤炭物探技术与装备将在智能化监测预警等方面实现优先发展。     

深部煤层地震资料处理方法

深部煤层地震勘探技术面临信噪比低、分辨率低、地下成像困难等诸多难点。在分析深部地震资料特点和处理难点的基础上,对如何从深部地震资料中压制多次波、提高信噪比,提出了利用"减去法"压制多次波和采用"扩大面元叠加"提高信噪比的处理思路,在实际资料处理中获得了显著的地质效果。     

Rayleigh型与Love型槽波波场分离

煤矿井下采集到的槽波通常包括Rayleigh型槽波和Love型槽波,这两种类型的波场具有不同的偏振特点,由于目前现有的槽波处理软件和方法仅针对单一类型的波场,因此在数据处理过程中两种波场互为干扰,影响了后续频散分析和槽波成像的质量。从煤层槽波中Rayleigh型槽波和Love型槽波的基本偏振方程出发,利用两种波场的不同偏振特征,推导出一种时间域的波场直接分离方法,该方法具有经验参数少、算法稳健的特点;通过模型数据和实际数据的波场分离验证,取得了满意的结果。     

Geoframe软件地震剖面的显示错误与测试分析

地震数据显示与控制参数较多,“所见即所得”(WYSIWYG)是最基本的要求。目前被广泛用于三维地震解释的Geoframe软件,其显示功能改变了地震剖面上各道振幅大小的相对关系,存在着默认的“显示错误”或“修饰功能”。利用模拟数据进行了测试分析,对同一实际数据该软件的剖面与立体显示结果也出现了“自相矛盾”,证实Geoframe解释系统的显示失真,其原因可能包括测试不够、预置AGC或只考虑构造解释以及软件“Bug”等,对于地震属性分析、地震岩性解释等会出现“解释陷阱”,这一点应引起注意。     

煤矿采区三维地震探采对比效果的分析与思考

通过介绍兖州、淮南等11个矿区20多个煤矿采区三维地震成果,对各矿探采对比情况进行统计与分析,总结出影响三维地震勘探成果精度的5个技术问题,并指出造成这些问题的3个主要原因,即:野外施工质量普遍下降;方法研究工作严重滞后;三维地震资料二维解释仍很普遍。为提高采区三维地震勘探成果精度提出了6点建议,即:推广高密度三维地震技术,解决精细探查问题;围绕共性关键问题,开展攻关研究与示范应用;发挥产学研结合优势,挖掘现有技术的潜力;加强地震行业自律,施行市场准入制度;集中优势技术力量,加强基础理论研究以及开展煤矿井下地震技术研发,提高地质保障水平。     

唐家会煤矿透明地质保障系统构建及示范

唐家会煤矿智能化建设面临导水断层发育、带压开采等制约因素,地质条件不透明成为智能开采的技术瓶颈。唐家会煤矿以奥灰水害防治为重点,采用孔中瞬变电磁、孔间电阻率、随掘地震、随采地震、微震监测5项先进技术,构建了实时动态透明地质保障系统,实现基于透明地质模型的水害防治、快速掘进和智能回采3个目标,以支撑自主截割快速掘进和自主规划智能回采2条智能采掘作业线,其中,随采地震探测技术在61304智能回采工作面超前80 d、344 m发现了SYC1异常区并持续跟踪预报,现已得到回采揭露验证。透明地质保障系统的示范应用,取得了显著的经济效益和社会效益:① 61304工作面解放了受奥灰水威胁近100万t煤炭资源;② 61302快速掘进工作面的进尺由原来的260 m/月提高到352 m/月;③ 61304智能开采工作面日常用工减少70%。      

中国煤田地质学的现状与发展战略

在简略分析中国煤田地质学的历史、现状与发展前景的基础上,指出了面临的机遇和挑战;同时,提出了相应的对策和未来5～20年的重大研究领域:①我国东部大型老矿区深层煤矿床与资源开发潜力;②新疆煤炭资源的区划单元与综合评价;③煤层气成藏动力学和有利区块优选以及煤矿区煤层气与煤的一体化协同开发;④洁净煤、液化煤地质以及煤炭开发利用中的环境、健康效应。     

煤矿反射槽波探测技术研究评述

反射槽波可用于单条巷道内探测巷道两侧和掘进前方一定区域内的断层等异常地质构造。目前该项技术已在我国多数矿井开展过探测试验和工程应用,对采掘危险区治理、工作面布置和采掘方案设计等生产环节起到了重要的指导作用。阐述了反射槽波的处理方法和原理,比较了面对巷道的侧帮和掘进前方2种不同探测区域时,反射槽波数据和处理方法的异同之处,着重对反射槽波的叠加成像、偏移成像以及掘进工作面超前成像3类成像方法的技术原理、适用条件和研究进展进行了梳理和分析,总结了反射槽波在巷道侧帮与掘进前方断层、采空区以及陷落柱探测方面的典型案例。在此基础上提出进一步提高探测能力的改进方向：研究适用于槽波频散性的反褶积方法,有效压缩反射槽波并依据频散速度准确偏移归位,提高成像分辨率;通过极化处理求出槽波的偏振方向,从而减少“画弧”现象;借鉴束偏移技术,选取特定方向的槽波参与成像,提高成像信噪比;研究影响反射槽波信号强弱的地质条件和采集条件,在不增加震源能量的条件下有效增强反射槽波;研制新型震源,提高反射槽波探测应用的安全性和适用性。对反射槽波未来的应用方向进行展望,以期促进反射槽波探测技术发展,为煤矿安全高效开采提供保障。     

沙漠区超浅层三维地震勘探

针对神华集团神东煤炭公司乌兰木伦煤矿三维地震勘探区沙漠覆盖,地表条件复杂,目的层埋藏浅的特点,阐述了野外数据采集、资料处理和资料解释过程中所采用的主要技术措施及取得的地质效果。经井下探巷验证,三维地震勘探的精度很高     

地震勘探技术的新进展与前景展望

近年来,高分辨率地震勘探仪器装备、处理软件升级换代速度明显加快,地震资料采集、处理与解释出现了一体化的趋势。综述了地震数据采集、资料处理和地质解释上的新进展,分析了国内地震勘探技术与国外的主要差距,并结合煤炭地震勘探技术的现状,提出了未来煤炭地震勘探发展的技术思路。