關于大磨嶺煤礦首采區三維地震勘探的應用成果

夏立冬

（黑龍江省煤田地質物測隊，黑龍江 哈爾濱 150008）

關于大磨嶺煤礦首采區三維地震勘探的應用成果

夏立冬

（黑龍江省煤田地質物測隊，黑龍江 哈爾濱 150008）

河南省新密超化煤礦有限公司依法取得了河南新密煤田關口井田探礦權，為保證建井后上綜采設備有可靠的地質保證，該公司在大磨嶺煤礦的首采區開展三維地震勘探工作。黑龍江省煤田地質物測隊針對本次地質任務進行了三維地震勘探，取得了可喜的成果。

三維地震勘探；斷層；煤層

概況

關口井田位于河南省新密、新鄭兩市交界處，大部分歸新密市茍堂鎮，南部屬關口鎮、東北部歸大隗鎮，東鄰新鄭市辛店鎮.井田中心西距新密市20km，東距新鄭市23km。本區地形總體呈西高東低、南高北低之勢，地面標高135-250m。多為第四系黃土所覆蓋，僅南部山崗或溝谷中出露有石千峰組地層。北部沖溝較發育，多呈北西方向，下切深度10-50m不等。總體屬丘崗地貌。

本區屬淮河流域。井田內有兩條河流，一條為源于西部區外老石板山下的澤河，另一條為發源于南部區外鳳后嶺腳下的茍堂河。

1 礦區地質

本區絕大部被第四系黃土所覆蓋，僅在大磨嶺、虎坡咀及溝壑中可見石千峰組上、下段地層零星露頭。歷次勘查中鉆孔揭露最老地層為震旦系石英巖（遇斷層所致）。經對鉆孔資料認真系統地整理與分析研究，總體來看，各時代地層與新密煤田相差無幾，僅上石盒子組地層厚度相對偏大。因井田內鉆孔較少，代表性不強，現依據井田鉆孔及地質填圖資料并結合區域資料將各時代地層由老而新敘述如下：

本區地層總體為一單斜構造,在52勘探線以東,煤層的走向EW,傾向S;在52勘探線以西,煤層的走向NE,傾向SE.傾角由淺至深、由西往東逐漸加大。

全區共組合斷層51條。按控制程度劃分，可靠斷層47條，較可靠斷層3條，控制程度較差斷層1條；按落差劃分，落差小于等于5m的斷層9條，落差5-10m之間的斷層12條，落差10-30m的斷層24條，落差大于30m的斷層6條。按其性質劃分，有正斷層31條，逆斷層20條。

組合的斷層中，除靳寨逆斷層切割所有目的層之外，切割二1煤層的斷層有41條，切割七4煤層的有9條。

本區煤系地層的構造較復雜，煤層的傾角較大，斷層發育。

2 地震地質條件

2.1 淺表層地震地質條件

測區為低山、丘陵地貌，地表高差變化劇烈。區內北部和西南角部分地段巖石出露外，其他部位均被第四系黃土覆蓋，且第四系黃土厚度變化劇烈，其中夾有多層卵石，給地震成孔帶來極大困難。區內村莊密布，工廠較多，大部地段種植有冬小麥，也給地震成孔和鋪線帶來極大困難。所以本區表、淺層地震地質條件較差。

2.2 深層地震地質條件

煤系為二疊系下統山西組，含煤多層，但二1煤為全區可采，且其頂底板與煤層的物性有一定的差異，故二1煤有較好的煤層反射波發育，為完成地質任務提供了最基本的條件，但七4煤其頂底板與煤層的物性差異較小，煤層反射稍差。

綜合以上情況，本區的深層地震地質條件應屬中等。

3 施工方法

根據本區地質任務的需要，本次試驗工作做了波場調查、井深、藥量、檢波器個數及組合方式、偏移距及儀器的前放增益等項試驗。

試驗時S1點開動96道，S2點開動120道，道距10米。

依據本次地質任務的要求確定了道間距和線距，以使形成的CDP網距滿足解釋精度。同時考慮到目的層埋深在400m～850m左右，最大炮檢距應小于(或等于)此深度，以減小動校拉伸畸變現象。

為了增強對地震波的吸收作用，在如下幾個方面采取措施，以增強對有效反射波的接收質量。

（1）采用世界上先進的408UL型數字地震儀，其具有24位模數轉換，動態范圍在120dB以上。

（2）采用10線4炮，單邊小號發炮的觀測系統。

（3）采用單井激發，成開柱狀炸藥。

4 成果

4.1 本次三維地震勘探施工面積6.17km2，滿覆蓋面積3.48km2，控制面積為3.00km2。完成生產線束20束，其中檢波線105條，總長為322.46km，炮線80條，總長為174.80km。完成物理點2324個，其中試驗物

理點39個，全部合格；生產物理點2285個，甲級物理點1176個，乙級物理點1109個，甲級品率51.47%，合格品率為99.74%，空炮13個，空炮率0.69%。

4.2 根據《煤炭、煤層氣地震勘探規范》要求，對剖面進行了評級。參加時間剖面品質抽查評級（40m×80m）的三維剖面總長為133.975km。評級的結果為：Ⅰ類剖面為97.69km，占72.92%；Ⅱ類剖面26.80km，占20.00%；Ⅲ類剖面 9.485km，占7.08%；Ⅰ＋Ⅱ類剖面總長124.49km，占92.92%。

4.3 本次地震勘探共解釋斷點337個，其中A級斷點252個，占74.78%；B級斷點55個，占16.32%；C級斷點30個，占8.90%,A+B級之和為307個，占91.10%。

4.4 全區共組合斷層51條。按控制程度劃分，可靠斷層47條，較可靠斷層3條，控制程度較差斷層1條；按落差劃分，落差小于等于5m的斷層9條，落差5～10m之間的斷層12條，落差10～30m的斷層24條，落差大于30m的斷層6條。按其性質劃分，有正斷層31條，逆斷層20條。

組合的斷層中，除靳寨逆斷層切割所有目的層之外，切割二1煤層的斷層有41條，切割七4號煤層的有9條。

4.5 查明了測區內二1號煤層底板的起伏形態和深度，并根據三維地震資料對七4號煤層進行了解釋。

5 結論

在本次地震勘探工程的進行過程中，觀測系統設計和施工方法選擇合理；資料處理認真仔細，處理流程設計合理，取得了較好的第一手資料；在地震資料的地質解釋過程中，采用人工解釋與工作站人機聯作解釋相結合、二維與三維聯合解釋的方法，充分發揮了地震勘探的優勢，得到了較為詳細的地Ae質信息，提高了本區的地質勘探精度。為礦井生產提供了較為可靠的地質依據。

夏立冬（1972-）女，黑龍江北安人，物探工程師，2010年畢業于黑龍江省科技職工大學計算機專業，現從事技術工作。