煤矿井下采区地震勘探技术现状与思考(4)

近年来三维地震资料解释技术得到了较快发展。传统二维地震解释技术是通过选一定间隔的主测线和联络测线,在其上进行主要层位和断层的解释,再根据层位和断层的空间关系勾绘出等值线图。这种方法没有充分利用三维数据体的全部信息,缺乏地质体的整体空间概念,不易发现细微构造,其精度和效率都很低,尤其是没有进行三维属性数据体的分析。三维地震资料所特有的显示和解释手段多样化是三维地震勘探的重要特点,解释方法直接影响三维地震勘探地质成果的质量。

1)煤田三维地震资料解释大都使用GeoFrame软件系统,辅以landmark或者国内GRIStation地震解释系统。

2)全三维解释技术。所谓全三维解释是利用可视化技术对三维数据体进行全方位解释(观察、分析、描述、认识等)。其主要内容包括:面块切片技术、相干体(方差体)技术、属性分析技术、沿层切片解释技术、立体空间自动追踪技术、可视化技术等。

3)提高地震资料识别小断层能力。充分利用与地下构造及岩性有关的动力学信息,提取出煤层反射波中含有大量反映煤层构造变化的地质信息(地震特征参数),然后利用模式识别技术(模糊综合评判、模糊模式识别、分段线性模式识别、人工神经网络识别)、相干与方差体技术与图像处理中的细化以及边缘检测技术加以分析。

4)图像处理技术、虚拟现实系统及小波分析等相关学科在三维地震数据解释中得到运用,为识别采区内的小断层、陷落柱和其他异常体等提供手段,有利于地震解释,提高地震资料的信噪比,尤其是改善低信噪比地震资料的质量,利用先进的图像处理和系列图像分析技术进行创新性研究,提取能够反映地质结构的有效特征,有助于更好地对不同地质体以及断点、断层进行分析和解释。

5)形成了以钻孔反算求取平均速度法、分块建立平均速度法为主,同时应用层速度、拟合速度、空间速度场、虚拟地层时深转换法等方法进行时深转换,可根据采区的构造背景、横向速度变化特点、已知钻孔分布、巷道见煤点分布和地震资料本身特点选取不同的时深转换方法。

215 采区三维地震勘探主要地质成果[18-22]

有关探采对照资料表明,采区三维地震反射波连续形象地反映出小褶曲、牵引、挠曲等细微构造形态,煤层底板深度解释误差一般小于115%。利用三维地震成果,可准确划分采区综采块段、炮采块段和构造复杂带,满足采区巷道设计、采面布置和采煤方法选择要求。利用三维地震勘探成果,各个煤矿在矿井设计和采区布置上都不同程度地进行了调整,避免重大失误的发生。在三维地震成果应用方面,初步测算,潘谢矿区各矿每年可避免地质风险4~5次,一次地质风险的经济损失在1 000万元以上,可获得的效益十分可观。

目前,采区常规三维地震勘探主要解决的地质任务有:¹查明5m以上的断层,可解释3m左右的断点,控制煤层底板起伏形态;º解释区内主要煤层的厚度变化趋势;»解释陷落柱、采空区等其他地质现象;¼查明采区内主要煤层露头位置及风化情况;½圈定采区内主要煤层受古河床、古隆起、岩浆岩等影响的异常范围。

采区三维地震勘探区域逐步扩大,在东北地区、中西部地区的山区、戈壁、黄土塬、湖区沼泽地带等复杂地形地貌地区因地球物理条件的差异勘探效果有所差别,但大都取得了很好的地质效果。

216 新技术、新方法的运用[23-25]

近年来,随着煤炭形势的进一步好转,煤矿生产与安全也面临着新的挑战,越来越需要精确的地质构造信息,如何更好地为高产高效的煤矿生产提供地质保障,是采区三维地震勘探新的课题。

波阻抗反演技术是岩性地震勘探的重要手段之一,根据钻孔测井数据纵向分辨率很高的有利条件,对井旁地震资料进行约束反演,并在此基础上对孔间地震资料进行反演,推断煤系

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