三维地震技术在探测煤矿地质构造中的应用分析.pdf

当代化工研究 O Modern Chemical Research OQ2020 20 技术应用与研究 三维地震技术在探测 煤矿地质构 造中的 应用分析 *司马遥 山西阳煤集团沙钢矿业投资有限公司山西043500 摘耍煤矿资源一直都在社会正常运转中发挥着重要餉作用，实际更和工业生产有着直接的关系.只有有效地掌握地质条件才能够让煤 矿开采活动变得更加顺利.本文从多个方面具体分析三维地震技术在探测煤矿地质构造中餉应用策略. 关键词三维地震技术；煤矿探测；地质构造；应用策略 中图分类号TD163 文献标识码A Application Analysis of Three-dimensional Seismic Technology in Detecting Coal Mine Geological Structure Sima Ya o Sh a n xi Ya n gmei Gr o up Sh a ga n g Min in g In vestmen t Co ., Ltd ., Sh a n xi, 043500 Abstracts Coal resources have always played an important role in the normal operation of society, and actually have a direct relationship with industrial production. Only by effectively mastering geological conditions can coal mining activities become smoother. This paper analyzes the application strategy of three-dimensional seismic technology in detecting coal mine geological structure from many aspects. Key WOrdst 3D seismic technology coal mine detection geological structure application policy 引言 如果能够将三维地震技术有效地融入煤矿探测的过程 中，不仅能够获得更准确的探测数据，更能够有效地研究地 质构造。三维地震技术确实也能够在预测煤炭厚度变化时发 挥一定的作用，最终自然也能够解决煤矿生产时出现的问 题。但是，不同区域内部的地质状况有着很大的差异，最终 会影响煤矿地质构造。本文有效地分析了三维地震技术在探 测煤矿地质时发挥的主要作用。 1. 探测方法及技术措施 在实际探测时需要全面保证原始数据的准确性。实际探 测时应该在分析相关要求之后进行设计。国家实际在探测煤 炭层地震勘探活动时更有着相应规范和标准，更会对煤炭探 测工程提出更多的要求。实际更需要通过运用各类方法来确 定实际的参数山。在真正选择技术措施时，需要先分析不同 的地质条件，并将各类试验活动更好地考虑在内。必要时更 需要采用合适的技术来查看仪器的功能，最终的目的都是为 了能够让仪器可以顺利地被运用于施工过程中。除此之外， 在构建观测系统时需要按照示意图中的指示来执行，尽量避 免产生空炮等现象。按照有关的标准要求来控制用药量，并 将炸药的深度来作为激发内井设计的重要依据。 2. 煤矿概述 某煤矿是新建设的现代化矿井，每年矿井的设计生产能 力为130万t/a ,整个矿井的分布非常稳定，多数中小型的断 层也比较发达。在实际开采时，煤炭科学研究总院一共承担 了整个矿区的三维地震勘探任务。 3. 矿井基本情况 ⑴矿井概况 该煤矿属于华北地区的小煤矿，矿区地层从上而下分别 是由上石炭统本溪组、太原组、下二叠统山西组和不同的系 统组成。但是多数石炭系内部煤层发育不完全，可开采性相 对也较差，所以基本不可以被当作勘探的对象。 从构造上看，该煤矿地处华北板块东南部，四周已经 被各大不同断裂层所包围和限制。主体的构造为向西单斜构 造，地层的倾角介于20 -30。，断层发育的非常成熟，总 体是由零星的中小型断层和大型断层来构成，整体构造也非 常复杂。 ⑵地震地质条件 ① 地表地震条件 该煤矿属于一种隐藏型煤矿，其厚度介于400-430m, 东边的地形较高，西边的地形较低，但是大多数地势也显得 非常平坦。南区内部河水宽度介于200-320m,多数河边的村 庄也显得非常密集，地面又存在着密集的高压网线。相对而 言，北二采区和北四采区的条件要比南部好很多。 ② 浅层地震地质条件 该煤矿浅水面较为稳定，一般介于3-4m之间，水面下方 的粘土层和粉砂层互相交错。多数地震勘测和激发的条件较 好。又因为该河岸两边多位流沙或者淤泥，只需要将井的深 度控制在10-12m之间就可以获得较好的地震记录内容。 4.三维地震技术在探测煤矿时的应用成果 ⑴工程布置和方法 该煤矿采区内部一共设置了25束三维地震勘测线，检测 波线132条，炮线260条，主要是以束为单位来有效地进行施 工。每一束线上将会存在3条接收线和8条测试线，每条测试 线之间的距离被控制在了50m,重点采用下倾单边放炮的方 式来有效地进行。如果三维线束不小心遇到了村庄和河流， 则需要釆用特殊的施工方式来配合施工，以此来保证村庄的 勘测过程变得更加顺利。 ⑵地履资料处理 当代化工研究 OO Modem Chetnlc皿脳饨皿 技术应用与研究 2020 ・ 20 在分析完有关的勘察任务和地质条件之后，需要结合实 际条件来选择最优的施工流程，最后才能够选择最佳的施工 流程。 3个采区原始的地震资料记录的质量较好，信噪比和分 辨率都较高，内部的反射波不仅非常丰富，其层次也很清 晰，内部的能量较强。但是因为探测区内部地表的障碍物很 多，在釆集地震信息时又采用了特殊的观测系统来进行施 工，最终使得有一部分地段出现丢道的现象，后续覆盖的次 数也很不均匀閃。加之局部地段内部的信噪比较低，有效波 不能够有效地连接在一起, 如果在实际处理资 料时采用了全排列线性 来直接校正剖面，自 然就能够提升信号的质 量，最终也能够检查几 何定义的内容。如果遇 到大炮检距的现象，不 仅能够及时补偿地震 波，更能够不断地补偿 能量，从而补贴大炮检 距中有效波产生的能量 损耗。图1有效地分析 了地震资料处理的主要 流程。在煤矿开采时， 各种环节都更好地结合 在了一起，并在关键时 刻发挥了重要的作用。 自然就不能够更好地处理资料。 I原始带］ |球面扩散补偿| |频谱分析 ------1 充零切除CDP痂F］ |动校正|----1速度分析| |----------1自动剩丰静校定］-------1 |高精念迭加I I DWO迭加| |剔除拟右迭力i“| 图1煤矿采区地震资料处 理流程图 ⑶地震资料解释方法 可以通过将人工解释、计算机解释和其他不同的解释有 效地结合在一起来分析二维地震资料，并在具体分析钻孔资 料的基础上确定不同反射波所对应的地质层。 图2煤矿标准反射波 在对比和解释不同维度下的剖面时，重点通过对比不同 反射波和其他波组来进行的。同时，注意在分析矿井构造的 复杂程度的技术来选择其中一部分的剖面，并有效地按照从 稀到密和由纵向到横向的顺序来全面地进行研究。 水平切片上的同相轴强度将会反映出不同地震波的强 度，其实也和同相轴宽度、地层倾角以及地震波视频率由直 接的关系。相关理论表明，水平切片确实能够有效地放大小 断层，更可以直接分辨出小断层。通常，只有借助水平切片 才能够检验出断层组合的整体结构，并有效地解释小断层分 布的实际规律。因此，实践中水平切片解释已经成为了判断 小构造的重要手段。 常规的人机交互辅助系统可以借助三维数据体来灵活地 展现各类水平切片和立体图，并借助存在于不同位置上的立 体透视图来掌握合适的断层空间所展现的变化规律，更可以 借助不断放大的图来了解整个构造的变化，最终就能够形成 合适的空间立体概念。从发展的过程看，如果能够配合人机 交互自然就能够核查合适的方案。 其实，断层解释为三维地震勘探中最重要的一种任务。 其内部的精度将会和断点组合有直接的关系閃。在实际解释 断点时，只有通过充分利用地震时间剖面上存在的反射波以 及后续扭曲产生的突变现象来有效地判断断点。如果有必 要，更可以利用合适的水平时间切片来验证已经被解释的断 点。 ⑷地震地质成果 本次通过采集各类数据资料来更好地完成了地质勘探的 过程，主要取得了如下几点重要成果第一，全面地查明了 区域内部新生的结构、构造和厚度，并有效地分析了基岩面 起伏的主要状态。第二，通过有效地控制煤层底板形态的主要 形象来分析埋藏的深度和露头的位置。第三，在实际勘测中， 煤层中落差超过5m的断层一共有91条。第四，从探测的过程可 以看出，地震探测段验证的平均准确率被控制在65,其中， 落差大于20m的断层准确率被控制在78,落差位于5-10m的 断层的落差为65。 5. 未来展望 通过运用三维地震全程地质探测的方式可以进一步地优 化地震处理的效果，最终进一步提升检查的精度。其查明的 地质构造的情况会让采掘活动影响到其他区域。未来，在实 际勘探的过程中，巷道揭露将会起到非常重要的作用。在运 用三维地震勘探技术时更需要将分析后的信息有效地运用在 内，并更好地处理勘探的结果。如果有必要，更需要借助迭 代反馈的方式来找出不符合精度的探测结果。如果采掘活动 产生了变化，就会出现了更多的煤层直接被揭露的现象，与 煤层相关的约束条件也会出现变化，最后所获得的数据资料 自然就能够获得全程的地质情况。 6. 结束语 综上所述，如果将三维地震技术运用于探测煤矿地质构 造中，自然能够为探测活动提供更好的支持。在进行二次分 析之后也就能够给出更加科学合理的解释。三维地震技术一 方面能够分析出不同区层内部的地质条件，另外一方面更能 够反映出三维地震全程地质情况。此外，更可以配合三维地 震技术来解释内部存在的煤层区。 【参考文献】 ［1］ 李斌坤.地质构造超前探测中瑞利波技术应用分析［J］.能 源与节能, 2020 04 182-183. ［2］ 吴琰杰.三维地震技术在探测煤矿地质构造中的应用［J］. 内蒙古煤炭经济,2019 02 149-150156. ［3］ 张花花.地质构造对煤炭开釆的影响分析［J］.石化技术， 2020, 27 03 336-337. 【作者简介】 司马遥1989-,男，山西阳煤集团沙钢矿业投资有限公 司；研究方向煤矿地质”