煤田地震勘探中特殊地质异常体的识别及应用研究
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应用高精度地震技术开展煤田地质勘探可行性研究报告(此文档为word格式,下载后您可任意修改编辑)前言高精度地震技术为油气勘探提供可靠的地质成果,在油气勘探领域是得到公认的事实。
但是,应用于煤田地质勘探,特别是利用高精度地震技术开展煤层气的勘探,似乎也应该是比较成熟的技术。
其实不然,煤田地质勘探特别煤层气的勘探,对高精度地震技术提出了更高、更精确、更准确的要求。
因为许多煤层的单层厚度薄、断点落差很小、断点平面位置要求非常高,而且煤层多数是与泥岩、砂质泥岩和灰岩等岩性形成相互薄层,仅管煤层本身是一个良好物性界面,但夹杂在这些岩性之中,良好的物性界面也就显得不明显了。
因此,应用高精度地震技术,服务于煤田及煤层气勘探,应该讲是地震勘探技术深入发展的新课题。
本文通过胜利油田物探公司近几年来,为煤田及煤层气勘探服务的实践,通过实例,介绍几点体会和提出某些建议。
一、沁水盆地煤层气勘探1、沁水盆地高精度二维地震勘探的主要地质任务(1)、了解工区主要构造特征、形态、断裂分布规律及工区煤系分布特征,主要煤层深度,厚度变化,预测主要煤层厚度变化趋势及小断层分布特点,为部署参数试验井、提供依据;(2)、结合煤层气参数井、试验井资料,整体评价工区煤层气地质条件,聚集规律,帮助选择富集区;(3)、要求地震勘探的目标是得好3#煤组反射和15#煤组反射,得好10m以内小断层的分布规律,力争得到奥陶系顶面反射及煤系上部地层反射;2、沁水盆地高精度二维地震勘探采集方法工区内表层地震地质条件复杂,可以分为四类,即黄土覆盖区、岩石出露区、河谷漫滩区和山坡冲沟区,其中后两种地区打井困难。
根据大量试验结果,主要选择施工因素如下:使用多道大动态数字地震仪,lms采样;观测系统为1525-25-025-1525m,30次覆盖;不同地表条件做了大量的试验性工作,采用不同井深和药量,并采取了特殊的激发震源,确定了合适的激发与接收方式,为得好野外采集资料奠定了坚实的基础。
三维地震勘探技术在新疆煤田勘查中的应用研究三维地震勘探作为我国西部煤田勘探的重要技术方法[1],为现代资源勘探提供了技术保障。
文章通过阐述三维地震勘探基本原理并结合实际矿区的地震地质条件,分析了三维地震勘探技术的施工方法及资料处理过程,利用处理后的勘探资料,对褶曲、断层、煤层厚度做了详细的解释。
标签:三维地震勘探技术;煤层;观测系统;资料解释引言运用三维地震勘探技术,能够有效的解决煤田勘探中:褶曲、断层、陷落柱、煤层变化等地质现象[2]。
三维地震勘探概念是在1970年由地球物理学家沃尔顿提出,经过四十多年的发展,三维地震勘探技术已经形成包括野外资料采集、室内资料处理和成果解释的一整套技术体系。
1 三维地震勘探的原理地震勘探一般是通过炸药或者可控震源来形成地震波,在地震波向下传播的过程中,因为不同地层岩性差异,导致波阻抗不同,从而在界面处产生不同的反射和折射,在地面上用专门的采集装置接收,从而记录下了地下反射波的信息。
上述讲述的是地震勘探的基本原理,我们通常对二维地震勘探反射波法比较熟悉,其实三维地震勘探和二维地震勘探在基本原理和实用技术方面有很多相似之处[3]。
2 地震地质条件勘探区位于新疆西部的准噶尔盆地东部北缘地带,表层地震地质条件较差,地貌为呈北西-南东向多垅沙漠,沙垅相对高差5~15m,对野外施工造成了一定的困难。
勘探区浅层被第四纪、新近纪地层大面积覆盖,且新近纪地层与下伏地层呈角度不整合接触,有良好的波阻抗界面,能够产生能量较强的反射波。
中、深层地震地质条件较好[4],煤层赋存条件较好,构造简单,地层倾角较平缓,煤层顶底板岩性、岩相组合特征清楚,物性特征突出,以致形成较强反射波。
3 三维地震勘探的技术要求3.1 观测系统设计的三维观测系统是否合理会直接影响勘探效果和精度,根据勘探区的地震地质条件和实验资料分析,选择如下观测系统(图1)。
排列方式:束状8线10炮制,中点发炮;接收道数:8×48=384道;接收线距:40m;接收道距:20m;接收炮距:80m;纵向偏移距:20m+20m;最小非纵距:10m;最大非纵距:310m;排列长度:480m+480m;最大炮检距:571.4m;CDP网格:10m(横向)×10m(纵向);覆盖次数:6次(纵向)×4次(横向)。
三维地震勘探技术在复杂地质条件下的应用发表时间:2020-12-17T14:30:46.593Z 来源:《工程管理前沿》2020年25期作者:单力[导读] 本文以某煤矿三维地震勘探为例,利用三维地震勘探技术查明某煤矿首采区的地质构造和煤层赋存情况单力陕西省煤田地质集团有限公司,陕西省摘要:本文以某煤矿三维地震勘探为例,利用三维地震勘探技术查明某煤矿首采区的地质构造和煤层赋存情况,为某煤矿以后的矿井开拓、采区设计提供地质依据。
关键词:三维;地震勘探技术;复杂地质;应用 1 地质概况及地球物理特征 1.1 地质概况某煤业有限公司井田受区域构造的影响,井田内发育宽缓褶曲,地层走向总体上为NE-NEE,倾向NW,地层产状平缓,倾角一般为3°~10°,地貌为剥蚀中山区,沟谷纵横发育。
井田内东部构造简单,褶曲宽缓、地层平缓;中西部断层发育,构造较复杂,地层总体走向变化不大。
以往勘探工作确定的主要内容包括:绘制施测了区域1:10000的地形地质图,完成了普查勘探区1/25000的地形地质测量。
并确定了区域矿产资源C+D级储量375820万t,其中C级储量163339.2万t等。
本次三维地震勘探的主要地质任务为:(1)查明勘探区内落差≥10m断层的性质。
(2)查明勘探区内直径≥30m的陷落柱,尽可能解释直径小于30m的陷落柱。
(3)初步查明勘探区内2#、15#煤层底板的起伏形态。
1.2 地球物理特征(1)浅层地震地质条件勘探区域的浅层地层结构可统述为以下三种类型:①薄黄土覆盖区。
主要集中于村庄附近及山梁平缓区域;②坡积物区。
主要集中于山梁斜坡处,赋存松散,对地震波的激发与接收存在不利的影响;③基岩出露区。
主要集中于勘探区内的沟谷区域。
(2)深层地震地质条件本次勘探的主要煤层为2#、15#煤层,煤层平均间距为96.58m。
其中,2#煤层沉积稳定,倾角较小煤层平均厚度为1.35m;15#煤层平均厚度为2.27m。
物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用【摘要】本文主要探讨了物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用。
首先介绍了物探方法的概述,包括地震勘探技术、电磁勘探技术和重力勘探技术。
然后详细分析了这些物探方法在煤矿地质灾害勘查中的具体应用,包括检测矿层裂隙、预测瓦斯爆炸和地质滑坡等灾害。
文章总结了物探方法在煤矿地质灾害勘查中的重要性,并展望了未来的发展方向。
最后提出了对未来研究的建议,希望能为煤矿地质灾害的预防和治理提供有效的技术支持。
通过本文的研究可以更好地了解物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用价值和意义。
【关键词】物探方法、煤矿地质灾害、勘查、地震勘探、电磁勘探、重力勘探、总结、展望、建议、研究意义、研究目的、引言、正文、结论。
1. 引言1.1 背景介绍煤矿地质灾害是指在煤炭开采、生产过程中,由于地质构造、煤层赋存条件、矿井开采方式等因素所引起的矿石冲击、顶板垮塌、瓦斯爆炸、煤尘爆炸、水灾等地质灾害的综合称谓。
煤矿地质灾害是煤矿生产的一大隐患和风险,给煤矿生产和人员安全带来严重威胁。
本文将对物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用进行探讨,并通过具体案例分析,探讨不同物探方法在煤矿地质灾害勘查中的实际效果和成效,为煤矿地质灾害的防治和探测提供科学依据和技术支持。
1.2 研究意义研究意义是指本研究所具有的理论和实践意义。
对于物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用,其研究意义主要体现在以下几个方面:煤矿地质灾害对人们的生命财产造成了严重威胁,因此对煤矿地质灾害的认识和防范具有重要意义。
物探方法具有非侵入性、快速、高效的特点,能够在不破坏地下结构的情况下获取大量地质信息,为煤矿地质灾害勘查提供了有力支持。
物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用可以加强对地下结构和地质构造的了解,为煤矿工作面的合理布置和生产管理提供科学依据。
通过物探方法获取的地质信息可以有效地降低煤炭开采过程中的灾害风险,提高矿山的生产效率和安全性。
煤矿地质灾害的防范与治理是当前煤矿安全工作的重要任务,而物探方法的应用可以为煤矿地质灾害的预测、监测和防治提供可靠的技术手段。
煤田地震勘探技术的应用分析摘要:煤炭作为我国的一项重要的基本资源,煤炭的开采一直是我国的一项备受重视的行业,我国的国土面积较大,资源种类较为丰富,煤炭资源分布更是较为广泛,利用煤田地震勘探技术进行煤田开采能够提高开采效率,因此在这种情况下对煤田地震勘探技术的应用进行分析就显得十分必要了。
关键词:煤田;地震勘探技术;应用分析前言煤炭是我国的一项重要资源,煤炭在大部分的工业生产之中都能够发挥其作用,煤炭的使用提高了我国工业生产的生产效率,因此在这种情况下,煤炭资源的开采也会受到反向的刺激,从而相关的技术会得到不断的进步,煤田地震勘探技术就是其中之一。
本文将简单从两个方面对煤田地震勘探技术进行分析和讨论。
1、煤田地震勘探技术基本概况1.1煤田地震勘探技术的基本概念对于煤矿开采来说,最重要的一点就是探测煤矿的位置和形状,判断其可开采面积以及是否具有开采价值,传统的勘探方式十分危险,可能需要用到炸药等,无法保证人身安全,因此在这种情况之下,一些科研工作者将地震波应用到煤田勘探之中,众所周知,地震波能够在地下进行传播,较其他波段的波形来说,地震波受到的影响较小并且在受到阻碍时可以进行折射与反射,因此将地震波应用于煤矿开采之中,就能够快速的了解到地下煤炭的形状和厚度。
利用相关仪器将地震波进行发射,地震波会在地下进行传播,当遇到阻碍时地震波会进行反射,在反射的同时,利用相关的波段接收仪器对地震波进行接收,之后对数据进行分析,以此来判断煤矿的情况。
1.2煤田地震勘探技术的发展前景我国的经济目前处在一个高速发展的阶段,许多工业生产都需要煤炭资源作为后备来使用,因此煤炭行业在短期之内还是不会衰落的,大力发展煤炭行业就意味着会刺激煤炭相关行业的发展,作为目前煤炭行业中使用最为广泛的煤田地震勘探技术也会在大力发展煤炭行业之时得到技术的支持和进步。
煤炭的重要程度不言而喻,目前煤田地震勘探技术相关仪器的精密度以及便携程度还可以在技术的支持下做的更好。
煤田断层识别中地震属性技术的应用为了满足煤炭工程的需要,进行煤田断层识别工作的开展是必要的。
在该工程的应用过程中,通过对地震属性技术体系的健全,更有利于解决煤田断层工程中的问题。
有利于提升煤田工程的整体安全性。
通过对煤田小断层构造形态的分析,可以解决煤炭地震勘探过程中的相关问题。
地震属性技术具备良好的应用性质,它能够根据断层的构造状况进行相关信息的提取及分析,能够有效指导煤田断层工作的开展。
在文章中,作者将常见的地震属性技术进行分析,进行断层识别工作方案的优化,切实解决实际工作中的问题。
标签:地震属性技术;蚂蚁追踪;矿区工程;相干能量梯度;谱分解;方差体;矿采区构造1断层识别过程中地震属性技术的理念概述随着我国经济体系的健全,国家对于煤炭开采的重视度逐渐提升,煤田开采的规模也在不断的提升。
煤炭开采工作面临着更多的挑战。
煤田开采从小区域地区转变为环境复杂的地区。
这些地区的采矿条件比较恶劣,采矿环境不友好,比如诸多地区的煤层破坏状况、矿区断层状况等。
这些状况的出现,导致导水通道的出现。
为了有效解决煤矿采区的构造问题,需要进行煤层构造位置、大小等的分析,从而进行地质灾害的有效规避,最大程度的保证采矿过程中的安全性。
该文进行煤田三维地震的深入勘探,总结了地震属性技术在断层识别中的具体应用步骤。
地震属性技术是一种应用概念比较复杂的方法体系,该体系的应用需要进行施工环境三维地震资料的分析,通过对严谨性、科学性的计算,得出非常严格的地震信息,进行地震振幅程度及地震相位变化的分析。
随着经济的不断发展,我国的地震属性技术体系不断健全,出现了诸多种高水平的地震属性技术,通过对煤矿环境的综合性分析,可以有效识别一系列的地质状况,从而解决现实问题。
2 地震属性技术应用方案的优化2.1 方差体属性技术方差体属性技术是地震属性技术体系的重要组成部分。
在该技术的应用过程中,需要进行层位自动追踪功能的应用,进行方差体地震属性的提取,进行断裂系统信息的准确表达,从而进行大断层位置状况及性质状况的分析。
三维地震在煤田地质勘查中的应用探究地質勘探指的是利用地下介质弹性存在的差异,对观测到的数据信息进行分析研究,研究大地对人工激发地震波带来的响应,以此推断出地下岩层形态与性质的一种地球物理勘查手段。
笔者针对三维地震在我国煤田地质勘查过程中的具体应用情况进行探究,为加大三维地震勘查技术在煤田地质勘查领域的应用力度提供参考资料。
标签:三维地震煤田地质勘查应用情况分析0引言我国属于煤炭资源储量较为丰富的国家,多数地区煤层厚度较大、倾角偏小,具备了良好的开采条件,为煤炭行业的进一步发展创造了良好的地质资源条件。
我国机械haunted采煤量高达70%,其中综合机械化采煤量则在37%以上。
然而长时间下来,煤矿建设却无法满足综采设计地质勘查为布置采区与矿井的根据,对采区的具体地质情况分析不够精确。
笔者从分析煤田地质勘查和物理勘探的现状,探讨了三维地震在煤田地质勘查中的具体应用。
1田地质勘查和物理勘探的现状1.1国外地震地质勘查现状美国长时期在矿井开采地质条件下进行了综合性分析与研究,发现影响煤田矿井顶板岩层稳定性能的地质因素主要包括了滑面、凸顶、夹薄顶煤层、冲刷以及擦痕的沙面岩互层,利用岩巷钻探、无线电造像的测量方式和地质数据的计算机模拟方式来确保矿井长壁工作面的开采效益。
而俄罗斯地质研究人员注重的是所有地质参数对地质变化情况的预报。
例如:研究煤田的化学特征以及物理特征来分析预测出断层,并统计出地质数据资料,从而进行构造变形规律的研究。
德国利用的是构造裂隙解析技术、沿着煤层水平方向钻探技术,以及横波地震的构成综合勘探技术等,德国地质研究人员则认为横波探测小型构造比较有发展前景。
此外,澳大利亚利用的是横波地震、航磁、地面地震以及地面地磁等技术进行煤田地质预测工作,以此减少煤田开采灾害。
1.2我国地震地质勘查现状1989年,山东省济宁市的煤田勘探过程中,我国和日本合作进行地质勘探,第一次利用了三维地震地质勘查技术,其面积为5km2。
地表复杂区煤田三维地震勘探法的应用为了满足现阶段煤田工作的需要,进行三维地震勘探法的应用是必要的。
三维地震勘探方法广泛应用于地表复杂地区的勘探工作,这得益于该勘探法的技术优势。
文章就三维地震勘探法技术进行分析,进行其应用现状及其所面临问题进行剖析,旨在解决地表复杂地区的实践应用问题,比如检波点的偏移过大问题。
通过对地表复杂地区的勘探技术数据采集分析,解决地表复杂地区的勘探问题,满足矿产工程的应用需要。
标签:煤田;自然能源;三维地震勘探;复杂地表;地区勘测1 地震勘探的基本方法(1)我国是一个资源大国,煤炭资源是我国的重要储备能源之一,煤炭资源的开发及其应用与国家经济发展、社会民生等密切相关。
随着社会经济的发展,人们对于煤炭的需求量逐渐提升,煤矿开采企业面临着巨大的经济压力。
我国煤炭资源储备丰富,然后有相当多的煤炭资源开采困难,这是由于我国多数的煤炭资源分布情况复杂,煤炭资源勘探复杂。
传统的二维地震技术适合于地势平缓地区,不适宜于一些地貌复杂多变的地区。
实际上,目前很多的未探明资源皆分布在地势复杂地区。
经济的发展推动了地震勘探技术的发展,三维地震勘探技术得以发展。
在此趋势下,我国的煤炭勘探范围不断扩大,利用三维地震勘探技术,煤炭开采信息的处理及其分析应用更加快捷,三维地震勘探技术具备良好的综合效益,对于我国煤田勘探工作的开展意义深远。
(2)地震勘探体系比较复杂,它具体包括了反射勘探环节、透射勘探环节、三维勘探环节、矢量地震勘探等环节。
三维地震勘探方法是一种比较先进的地震勘探方法,其利用反射波进行地下三维地质构造特征的获取,能够解决复杂地区的资源勘探工作难题。
随着资源开采规模的扩大,我国煤田构造勘探开采难度不断提升,有些隐藏在地表复杂地区的煤炭成为勘探工作的主要目标。
2 地表复杂地区的常见勘探问题我国的很多煤炭资源分布在地表复杂区域,这些地表环境复杂的地区,存在相当多的开采问题。
复杂的地表环境影响到低降速带参数的调查精度,这些地貌严重、地形复杂的地区也不利于勘探技术后期数据信息的处理。
地震相分析技术在煤田地震勘探中的应用高阳;王春贤;冯西会;汶小刚;聂爱兰;王军【期刊名称】《煤田地质与勘探》【年(卷),期】2016(000)001【摘要】地震相分析技术日渐成为煤田岩性地震勘探的一门新技术。
阐述了基于波形分类的地震相分析方法,通过人工神经网络地震相检测技术对不同的波形进行分类,达到区分不同目标体的目的。
以圈定火成岩发育范围、预测煤层冲刷变薄带和识别断层、陷落柱等地质异常体为例,讨论了地震相分析技术在煤田岩性地震勘探方面的效果。
【总页数】5页(P107-111)【作者】高阳;王春贤;冯西会;汶小刚;聂爱兰;王军【作者单位】中国地质大学北京地球物理与信息技术学院,北京100083; 国土资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室,陕西西安 710006; 陕西省煤田地质局物探测量队,陕西西安710006;中国石油测井有限公司长庆事业部,陕西高陵710201;国土资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室,陕西西安 710006; 陕西省煤田地质局物探测量队,陕西西安710006;国土资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室,陕西西安 710006; 陕西省煤田地质局物探测量队,陕西西安710006;中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安 710077;西安财经学院信息学院,陕西西安 710100【正文语种】中文【中图分类】P631【相关文献】1.地震相分析在煤田勘查中的应用 [J], 陈中山2.地震相分析在深反射地震勘探资料解释中的应用 [J], 刘葵;赵文津3.地震相分析技术在煤田地震勘探中的应用 [J], 薛继龙;张睿4.二维地震勘探技术在陕北侏罗纪煤田活鸡兔西勘查区找煤中的应用 [J], 冀月飞5.浅谈几种地震属性技术在煤田地震勘探构造解释中应用及效果 [J], 刘建;席井昌因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
煤田地震勘探中特殊地质异常体的识别及应用研究【摘要】煤田三维地震勘探技术不仅在控制煤层赋存形态及断层方面有着巨大的优势,而且在准确圈定地质异常体方面已取得了很好的效果。
本文对煤矿生产中经常遇到的地质异常体的地质特征及地震反射特征进行总结,并通过三维地震勘探资料与煤矿实际揭露进行比对验证,取得了良好的效果。
【关键词】三维地震勘探;小窑采空区;岩浆岩侵蚀;煤层露头;火烧区及冲刷带;陷落柱0 引言地质异常(geological anomaly)是指在成分、结构、构造或成因序次上与周围环境有明显差异的地质体或地质体的组合。
也常常表现为地球物理场、地球化学场及遥感影像异常等都有所差异,主要用于矿产预测,进而用来总结区域成矿规律。
煤矿中的地质异常通常是指小窑采空区、陷落柱、岩浆岩侵蚀、火烧区及冲刷带等,这些地质异常体通过三维地震勘探均能够被识别。
本文主要论述了几种常见特殊地质异常体的概念和地质形态及其在地震时间剖面上的识别特征,并且通过实例将地震勘探技术和地质资料相结合进行了研究分析,为进一步解决煤矿安生产全提供地质保障。
1 小窑采空区的识别特征1.1 小窑采空区的地质特征小窑采空区是在采煤历史久远的矿区存在的一种特殊地质体,由于小煤窑的随意开采,存在许多不明采空区,这些采空区的存在对煤矿安全生产构成极大威胁,并对地面建筑、地面工程结构物的稳定性造成危害。
因此,对小窑采空区的准确勘查,了解和掌握采空区的岩层特征、采矿条件,查清采空区赋存深度、大小、状态以及覆岩和煤层的结构特征和物理、力学性质是关键问题所在[1-2]。
1.2 小窑采空区的地震特征采空区是煤层被采空之后残余少量煤柱,上下围岩向下垮塌,三维地震勘探时得不到连续的煤层反射波,在地震时间剖面上表现特征为同相轴变弱、扭曲或者发生产状变化甚至缺失,采空区出现冒落时,其对上下反射波同相轴皆有较大影响[1-2]。
煤层采空之后还存在大量煤柱,勘探后获得微弱的反射波或得不到连续的反射波,在时间剖面上表现有三种特征:其一,是煤层反射波变弱,在采空区边界处反射波同相轴频率和产状发生突变,在采空区内部反射波同相轴如蠕虫状;其二,是通过房柱式采煤,煤层反射波同相轴的变弱,频率和产状变化较大,与周围非采空区煤层反射波存在明显差别,而且煤层反射波之下的层位反射波同相轴增强,频率和产状突变,从整张剖面来看无采空区的地段煤层反射波较强,其下覆层位反射波很弱,而有采空区的地段煤层反射波同相轴表现微弱,其下覆层位反射波同相轴较强,形成明显反差;其三,是煤层被完全采空,残余有少量煤柱,则在地震时间剖面上表现为煤层反射波缺失。
图1 采空区在时间剖面上的显示1.3 地震解释实例应用陕北某矿地处毛乌素沙漠边缘,属于典型的黄土梁峁-沙漠地貌。
本区的三维地震勘探地质任务主要是查明区内小窑采空区。
经三维地震勘探,在资料解释过程中,发现勘探区大部煤层的反射波发生异常,在常规时间剖面上反映为煤层反射波同相轴扭曲、错断、产状突变、杂乱无章等(图1);从图2的属性分析中可以看出,反射波凌乱区表现为反射波能量消失、形成圈闭,故三维地震将其解释为小窑采空区,后经钻探验证,取得良好的效果。
图2 采空区在RMS属性的分析上的显示2 陷落柱的识别特征2.1 陷落柱的地质特征陷落柱是煤矿当中,由于下伏易溶岩层经过地下水强烈腐蚀,形成大量空洞,从而引起上覆岩层失稳,向溶蚀空间冒落、塌陷所形成的桶状柱体。
其形成大致经历了溶隙、溶孔、溶洞塌陷等过程,其中溶洞形成是核心和先决条件。
2.2 陷落柱的地震特征陷落柱与围岩存在的物性差异是陷落柱探测的物性基础。
在地震时间剖面上识别和判定陷落柱的主要依据有:(1)反射波组中断或能量变弱。
其中断点或能量变化位置即为陷落柱边界的反映。
(2)反射波同相轴扭曲、产状突变。
其扭曲起始点之连线即为陷落柱的边界反映。
(3)反射波同相轴产生分叉合并和圈闭现象。
其分叉、合并点即为陷落柱的边界反映。
(4)反射波相位转换,极性发生反转,其反转起始点即为陷落柱边界。
(5)在叠加时间剖面上,出现断陷点绕射波、延迟绕射波等。
(6)在方差体剖面上,将反射波立方体内的差异放大,以深颜色突出表示出来,能够反映陷落柱体边界;(7)在瞬时相位剖面上,反射波连续性变差,出现相位转换、分叉合并和圈闭现象;在瞬时振幅剖面上,反射波能量突然中断或消失。
(8)在水平等时切片和顺层能量切片上的反映为能量突然变弱,以不同的颜色显示出来,形成一个异常圈闭,基本上能够反映陷落柱的平面形态。
(9)在方差等时切片和方差顺层切片上,陷落柱边界以明显的放大了的差异特征形成突出的异常圈闭,能够较准确的反映陷落柱的平面形态[3-4]。
2.3 地震解释实例应用山西某矿地处吕梁山脉的芦芽山南部的丘陵区,属于典型的黄土梁峁地貌。
本区的三维地震勘探地质任务主要是查明区内煤层中的陷落柱。
经三维地震勘探,在资料解释过程中,发现勘探区中西部煤层的反射波发生异常,在常规时间剖面上反映为各煤层反射波同相轴扭曲、错断、产状突变等(图3);从图4中可以看出,在水平切片上表现为反射波能量消失、形成圈闭;在等时切片上可以看出其平面形态均为近椭圆形(图5)。
经过精细的地震地质解释,在勘探区内圈定了3个长轴直径均大于20m的陷落柱。
图5为陷落柱在等时切片上的表现特征,由此可以看出其特征均为上小下大的反漏斗型、陷壁角大多较陡,约80°,柱体中心轴多为直立型。
本次勘探解释的3个煤层陷落柱的发育情况与实际揭露情况较为吻合。
图3 DX1陷落柱在纵剖面上的显示Figure.3 Subsided column (DX1)reflected on vertical section图4 陷落柱DX1在水平切片上的显示Figure.4 Subsided column (DX1)reflected on horizontal slice图5 陷落柱在等时切片上的显示Figure.5 Subsided column reflected on time slice3 岩浆岩侵蚀的识别特征3.1 岩浆岩的地质特征岩浆岩是由岩浆直接冷凝形成的岩石,因此,具有反映岩浆冷凝环境和形成过程所留下的特征和痕迹。
岩浆岩不论侵入到地下,还是喷出到地表,它们和周围的岩石之间都有明显的界限。
岩浆从上地幔或地壳深处沿着一定的通道上升到地壳形成侵入岩或喷出到地表形成喷出岩的过程中,由于温度、压力等物理化学条件的改变,岩浆的性质、化学成分、矿物成分也随之不断地变化,因此,在自然界中形成的岩浆岩是多种多样、千变万化的,这充分说明了岩浆成分的复杂多样性。
3.2 岩浆岩的地震特征由于岩浆岩侵蚀,造成局部煤层的破损或缺失,在地震时间剖面上表现为煤层反射波同相轴的变弱或消失,在平面上表现为条带状分布,和煤层冲刷带的区别是岩浆岩体顶面往往形成较强反射波[5-6]。
3.3 地震解释实例应用河北某矿在三维地震资料解释的过程中发现勘探区的西南部有一被辉绿岩侵蚀的岩浆岩侵蚀带,并被3号和2钻孔控制,这两钻孔中的主要煤层(4、5煤层)都被侵蚀掉,6号钻孔间接控制,该孔4号煤层呈块状似焦炭质坚硬,煤质受火成岩体烘烤影响所致。
其岩体总体走向NE,被F1和DF1、DF2断层切割,本次根据周边资料对测线间的侵蚀边界位置进行了推测,4、5煤被侵蚀面积约0.2km2(图6)。
图6 岩浆岩侵蚀带在地震时间剖面上的显示Figure.6 Magmatic rock intrusion reflected onseismic time section4 火烧区的识别特征4.1 火烧区的地质特征煤层燃烧后,岩层受高温烘烤变质浅红色、赭色、浅黄色烧变岩,打击发出陶瓷片声。
地表岩层裂隙度增大,土质地变松软,有大片的潮湿土,形成一层薄硬壳,颜色为棕红色带有硫化氢的气味,这是地下化学反应气体随热气上升地表形成。
顶底板围岩中含有黄铁矿、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等成分时,受高温烘烤发生物理化学性质的变化而产生新的电阻高、导电差的氧化物,经高温分解产生磁性物质。
4.2 火烧区的地震特征煤层燃烧以后,其上下部围岩受到高温烘烤,岩石的物理特性发生根本性变化,岩层层状特征遭到明显破坏,裂隙增大,岩石破碎,煤层的物理化学性质也发生巨大变化,在地震反射波上的反应即为煤层反射波消失或者变弱、反射凌乱、同相轴连续性明显变差,总体表现为无明显成层性反射[7-8]。
4.3 地震解释实例应用新疆某矿在三维地震勘探后对三维地震资料的解释过程中发现,在勘探区的南部ZKN1209钻孔附近发现主采煤层反射波产状突变,同相轴杂乱无章,反射凌乱、同相轴连续性明显变差(图7)。
综合解释后主采煤层中在该处圈定为火烧区,呈不规则形状,面积约0.33km2,后经钻探验证,情况属实。
图7 火烧区在时间剖面上的反映Figure.7 Combustion area reflected on time sction图8 冲刷带在时间剖面上的反映Figure.8 Erosion zones reflected on time sction5 煤层冲刷带的识别5.1 煤层冲刷带的地质特征煤层冲刷带一般是指水流对泥灰层或煤层的冲击并通过由砂质沉积物而形成的地质体。
煤层冲刷带的实质是发育于煤层中的带状砂体,各个冲刷带在煤层中的分布无连续性。
煤层与岩体相比较具有弹性波传播速度低和密度小的特点。
5.2 煤层冲刷带的地震特征冲刷带边缘物性差异明显,存在弹性分界面,当地震波遇到冲刷带边界时,煤层反射波消失或者中断[9-10]。
5.3 地震解释实例应用在对新疆伊犁某矿三维地震资料的解释过程中发现,在勘探区东南部发现一煤层冲刷带,其在地震时间剖面上M1煤层反射波突然中断,与煤层未受到冲刷的反射波截然不同(图8)。
6 结论地质异常体的存在,增加了矿井地质的复杂性,给煤矿安全生产带来极大危害。
因此,掌握这些地质异常体在三维地震时间剖面上的反射特征及其规律,摸清其在平面上的展布规律,对合理高效开采、减少经济损失、减少人员伤亡等有着重要的指导意义。
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