南方典型煤田小断层地震属性定量判别研究

断层是诱发矿井安全事故的重要因素,对落差5 m以内小断层的识别是一大难点。选取南方典型煤田——贵州省六盘水煤田作为研究区,对煤田地层进行详细调查和现场踏勘,设计地震物理模型,采用特有速度比1∶1.74,实现地震物理模型对埋深800 m、1 000 m和1 200 m,落差5 m、3 m和1 m小断层的构建和分析。应用地震波动力学方法提取多种地震属性对小断层进行分析,获得振幅包络、振幅一阶导数、振幅二阶导数等7种地震属性对小断层特征响应的敏感程度,据此建立地震属性与落差之间的相关关系。研究表明,当煤层小断层落差5 m以内时,不仅与传统上的振幅属性存在线性关系,还与相位、频率有关的地震属性成线性关系,其中振幅包络和振幅虚部的相关性较高,瞬时频率、振幅一阶导数、余弦瞬时相位、振幅二阶导数和振幅包络相关性较低。     

淮南煤系地层地震物理模型研究

针对淮南煤田的地质情况--煤系地层的分布和岩性特征,研究了煤系地层地震地质模型的制作方法与弹性测试,对地震物理模型进行数据采集与处理,得出地震物理模型的地震响应特征。研究结果表明：煤田地震物理模型技术的关键是低速煤层和裂隙带的模拟制作;煤系地层地震物理模型可以指导煤田地震勘探、认识煤田地震波场特征。     

煤层小断层动力学特征及其影响因素分析与应用

三维地震勘探是煤矿构造勘查的有效手段,但目前的勘查精度尚不能完全满足煤矿生产的需求,断距在5 m以下的小断层勘查精度低,普遍存在复杂地质条件下勘查精度低、断层位置误差大、近距离的多条断层难以分辨等问题。从煤田断层的物性基础出发,建立不同的地层模型,采用数值模拟方法,利用地震波的运动学和动力学特征,分析不同形态断层的地震响应特征,通过提取相关的振幅属性进行定量分析,得出理论上利用地震勘探方法可以识别断层的具体规模。实例证明,研究成果用于地震资料识别断层效果良好。     

深部煤系地质条件地震物理与数值模型研究

针对淮南煤田的地质情况、煤系地层的分布和岩性特征,研究了煤系地层地震物理模型的制作方法,并进行了测试,对地震物理模型进行数据采集与处理,得出地震物理模型的地震响应特征.利用地震数值模拟技术制作了淮南煤系地层地震数值模型,分析研究了不同充填物的孔洞地震响应变化的特征及变化规律.研究结果表明:煤田地震物理模型技术的关键是低速煤层和裂隙带的模拟制作;煤系地层地震物理模型作为指导煤田地震勘探,认识煤田地震波场特征有明显意义.地震探测可以检测孔洞,不同孔洞会引起地震波场绕射和反射特征的明显差异.由于目前国内外地震物理模实验主要还是应用于石油天然气的勘探开发上,而在煤田勘探领域尚不多见,因此本次研究成果具有一定意义.     

地震属性技术在解释小断层中的应用

落差2～5 m的小断层现成为影响煤矿生产效率和安全的一个重要因素。通过实例,探讨了三维地震对小的断层解释。建立了一个断层落差为2 m的地质模型进行数值模拟,并在正演生成的时间剖面上提取了属性,结果显示,虽然断层在时间剖面上看不出来,但在属性上有明显反映,因此利用地震属性技术可解释小断层。对一个实例利用地震属性技术进行了解释,解释出了一个落差2.5 m的断层,与煤矿实际揭露吻合。     

断层的数学模型研究

本文是在断层的教学模型基础上,提取地震波的运动学和动力学传征参数,研究它们在断点上的变化规律及与纵向分辨率的关系,为应用多元地震参数模式识别方法进行小断层识别提供了一定的理论依据。研究结果表明:(1)在信噪比高的地区,可查明5m左右的断层;(2)进行断层模式识别时,应使用有效地震特征参数     

三维地震资料在口孜东矿断层解释中的应用

以口孜东矿区为例,搜集整理采掘工程揭露的断层资料,利用三维地震进行动态解释.系统分析原始数据体在所揭露断层处的地震时间剖面、相干属性切片资料,研究不同落差的断层在地震时间剖面上的响应特征,分落差小于5 m、5～10 m、大于10 m断层在三维地震时间剖面及相关属性上的特征,为今后利用三维地震工作站解释预报断层、指导采掘...     

煤田地震多属性分析技术的应用

通过井震联合反演,研究煤系地层的横向变化,预测煤层的顶、底板岩性;从地震属性中优选出波阻抗属性、振幅属性、频率属性对小构造和煤层顶、底板岩性进行分析.得出联合测井信息,综合利用地震多属性分析可以从常规几何构造的解释向物性结构的解释过渡,提高了煤田勘探的解释精度,减少了解释的多解性.     

边缘检测技术在三维地震勘探中的应用

随着煤田勘探、开发的发展,对煤田地质构造的要求也越来越高,特别是小断层的解释,其准确程度,对煤矿生产安全具有一定的积极作用。本文根据三维地震勘探项目生产和应用研究倾角边缘检测效果,从而准确识别小断层及其延伸范围。通过对比目前淮南GQ矿煤田三维地震勘探中通行的常规资料处理解释和属性分析解释以及方差体的效果,认为倾角边缘检测分析技术成果更加可靠。     

黑河富宏二维地震勘探

用二维地震勘探方法查明区内煤系地层的构造形态,落差大于10m的断层,对区内小断层的发育程度作出评价。     

三维地震勘探技术在宁夏任家庄煤矿的应用

勘查区共完成三维地震勘探试验物理点132个,收集了4组反射波,通过反射波组研究,解译了煤层深度及起伏形态和断层分布。控制了波幅大于5 m的褶曲,主要为三道沟背斜和黄草沟向斜;查明了三煤、五煤和九煤落差≥5 m的断层,并对落差3～5 m的断点尽可能进行了解释,全区共解释断层29条,新发现断层23条。控制了新生界厚度,为130～240 m,自西南向东、北逐渐变厚。查明了煤层的底板形态,总体为走向近SN、倾向E的单斜。控制了煤层的底板标高（+400～+1 090 m）。未发现其他地质异常现象。     

复杂多变条件下浅层三维地震勘探技术的应用

针对准格尔煤田南端矿区煤层埋深浅、地形复杂、厚黄土覆盖、地表障碍物稠密等不利于三维地震勘探的特点,采用小线距、小道距、高覆盖次数宽频带接收的常规三维观测系统和选择最佳的激发与接收位置的特殊三维观测系统的技术解决数据采集不全和资料不理想的地带,数据处理时采用折射波静校正、叠前三维地表一致性振幅解补偿、三维地表一致性反褶积和严细的三维切除处理等手段最大限度提高资料分辨率和浅层反射波的损失的问题。通过本次勘探进一步查明了测区内主要可采煤层的赋存形态和深度,新发现断层6条,查明了主要可采煤层风氧化带范围。     

透射槽波探测技术在同煤塔山矿的应用研究

同煤塔山矿煤层为特厚煤层，地质条件复杂，断层是制约安全高效开采的主要地质因素之一，如何查清回采工作面断层的分布情况是亟需解决的难题。基于槽波地震探测原理，采用槽波透射法，通过特厚煤层槽波探测断层的数值模拟，研究了在特厚煤层中槽波波场响应特征及探测断层断距的精度，并在工作面进行了实际应用。研究结果表明：基于实际模型的顶底板岩性与煤层物性差异明显，槽波发育较好；18 m厚煤层槽波主频为80 Hz，埃里相速度为1 000～1 100 m/s，对模型数据进行60～100 Hz的带限滤波，通过成像，槽波可以探测断距为5 m以上的断层；结合回采情况，同煤塔山矿宜采用透射槽波地震探测技术对构造进行探查，槽波解释成果可为矿井安全高效智能化开采提供可靠的地质保障。     

基于SVM算法的地震小断层自动识别

为了提高小断层解释的准确率,构建基于支持向量机(SVM)算法的断层自动识别方法。通过分析构造部位和非构造部位地震属性特征,建立SVM两分类的断层识别模型。首先,研究支持向量机两分类算法的基本原理和结构,表明支持向量机在两分类问题上具有准确率高的优点;然后建立断层正演模型,分析不同地震属性的断层响应特征,表明断层分布与属性值变化趋势相关;通过对支持向量机算法和正演模型的分析,表明利用地震属性作为支持向量机的输入,预测小断层具有可行性。从叠后地震数据中提取方差、曲率等与断层相关的属性集合;通过相关性分析和聚类分析评估属性,确定4种互相关性低的地震属性。利用14口钻井、3条巷道的地震属性和断层信息共606个数据,选取400个作为训练样本,构造SVM断层识别模型;206个数据作为测试样本,进行断层识别,识别正确率达到98%。利用地震属性建立的SVM断层自动识别模型,能够有效识别小断层,降低人为主观因素的影响,缩短了解释周期;钻孔分布越均匀、数目越多,解释精度就越高。     

矿井中部大型断层探控技术研究与应用

F10大断层(落差10～110 m)为矿井的中部大断层,为了解决邻近该断层巷道施工期间的断层水害问题,通过在26煤巷进行槽波地震探测对F10大断层的赋存情况进行探查,然后在26岩石集中巷施工探查云盖山断层钻孔进行钻探验证,对槽波物探结果进行检验,通过采取这种探控技术,来分析该断层的赋存情况,留设相应的断层保护煤柱,以防...     

长治盆地霍尔辛赫煤矿三维地震勘探技术研究与应用

长治盆地霍尔辛赫煤矿位于长治盆地西侧,井田内断层和褶曲较发育,岩溶引起的陷落柱较多,需对其进行查明。三维地震勘探技术常用于井下勘探中,基于岩石的波阻抗差异,对地下地质构造进行推断、解释的物探方法。通过在此区开展此方法,详细查明区内新生界厚度、煤层底板起伏形态、断层、陷落柱的分布及其性质。研究得出,3号煤层达到查明程度,15号煤层为控制程度,共发现波幅≥10 m的褶曲7个;发现的6条断层中落差≥5 m的3条为逆断层,＜5 m的3条为正断层;长轴直径＞25 m的陷落柱6个,其中3个为控制可靠陷落柱,另3个为控制较可靠陷落柱;并圈定异常区3处。研究为后续煤矿开采设计提供了详实、可靠的地球物理资料。     

煤田三维地震采区小断层解释方法及应用

在煤田三维地震采区,现代机械化综采系统的生产能力和效益在很大程度上依赖于对小断层的精确解释.介绍了煤田三维采区小断层的3种解释方法:彩色变密度剖面识别法、连续的多线对比识别法、断层立体解释法.以山西省寺河煤矿为例,对这3种解释方法进行了详细的解剖.研究表明,彩色剖面显示技术、倾角控制下的相干体技术,配合断层立体解释技术和连续多线对比识别技术,可以较精确地解决煤田三维采区小断层的预测问题,为煤矿安全高效生产提供技术支持.