基于三維地震動態(tài)解釋技術的防治煤礦突水的研究

張振國

陽城陽泰集團竹林山煤業(yè)有限公司，山西晉城 048000

三維地震動態(tài)解釋技術在工作的過程中能夠實現(xiàn)大面積的信息采集，利用地震信息來從三維和二維角度研究地質(zhì)構造以及變化情況，對于煤礦的水文異常做出準確的判斷，為煤礦的突水防治提供了科學依據(jù)。

1 三維地震動態(tài)解釋技術簡介

隨著煤礦開采強度和深度的不斷加大，常常面臨著復雜的地質(zhì)構造。在煤礦的生產(chǎn)過程中，容易發(fā)生煤層頂?shù)装逋凰膯栴}，其原因主要是由于地質(zhì)構造的斷層和陷落柱。三維地震勘探技術作為一種先進的勘探技術，它能夠有效的發(fā)現(xiàn)煤層中的斷層查明煤層的地質(zhì)構造分布，逐漸的取代了傳統(tǒng)的的地質(zhì)勘探方法。三維地震勘探技術是利用人工地震波的形式對礦區(qū)的地質(zhì)數(shù)據(jù)進行采集，然后利用計算機對采集的數(shù)據(jù)進行處理，能夠從三維的角度反映出地質(zhì)的變化情況。而且利用采集到的數(shù)據(jù)，能夠實現(xiàn)對地質(zhì)構造的垂直剖切、時間切片等，其示意圖如下所示，能夠滿足測量工作的需要。

在我國的煤礦生產(chǎn)中基本都利用了三維地震勘探技術，得到了大量真實的三維數(shù)據(jù)。根據(jù)測量的數(shù)據(jù)可以有效的查明落差大于5m 左右的斷層，為煤礦提供了落差不小于5m 的斷點。在查明幅度不大于5m 的褶曲上具有良好的效果，而且其誤差也比較??；還能夠探明直徑大于30m 的陷落柱。雖然三維地震勘探技術具有比較好的效果，但是在應用的過程中也存在不少的問題，例如對于地震數(shù)據(jù)的利用率比較低，一般只能夠利用煤層底板的等高線圖和地震時間剖面，不能夠利用測量的數(shù)據(jù)得到所有的信息。隨著對煤礦三維數(shù)據(jù)動態(tài)解釋的要求越來越高，三維地震動態(tài)解釋技術應運而生，它能夠實現(xiàn)對煤礦生產(chǎn)全過程的動態(tài)進行解釋，提高了三維測量數(shù)據(jù)的效果，而且也能夠用來解決更多的地質(zhì)問題。三維地震數(shù)據(jù)動態(tài)解釋系統(tǒng)具有和Windows 系統(tǒng)一樣的用戶界面，可以使技術人員快速的上手使用并且熟悉該系統(tǒng)的功能。三維地震動態(tài)解釋技術能夠實現(xiàn)對數(shù)據(jù)和鉆孔資料的有效管理，對測量的地質(zhì)構造進行解釋，并且將解釋的成果輸出?？梢詫λ枰臄?shù)據(jù)文件進行查看和編輯，以及對圖件進行處理等。三維地震動態(tài)解釋系統(tǒng)采用了面向對象的技術，利用了模塊化的開發(fā)方法，能夠保證每個模塊的獨立運行。

2 三維地震動態(tài)解釋技術在煤礦突水中的應用

煤礦三維地震動態(tài)解釋技術能夠有效的在煤礦生產(chǎn)階段，對其全過程的動態(tài)進行解釋，改變了傳統(tǒng)的三維地震解釋的模式，實現(xiàn)了三維測量數(shù)據(jù)的合理利用，能夠有效的解釋和發(fā)現(xiàn)更多的地質(zhì)問題。三維地震信息能夠從三維和二維的角度來研究煤礦生產(chǎn)中的地層和巖石情況的變化，及時的發(fā)現(xiàn)水文異常的情況。

在某煤礦區(qū)域，其煤層為奧陶系灰?guī)r，存在著富水性比較強、水壓比較高的特點，同時還存在著張裂性和張剪性斷裂、陷落柱發(fā)育的現(xiàn)象。在煤礦的開采過程中奧灰水常常通過陷落柱或者小斷層的導水通道突破煤層底板涌入到礦井中，對煤礦的安全生產(chǎn)帶來了比較大的威脅。

在某次生產(chǎn)的過程中發(fā)生了突然涌水的現(xiàn)象，雖然沒有造成人員和財產(chǎn)的損失，但是極大的影響了煤礦的安全生產(chǎn)。煤礦技術人員根據(jù)地質(zhì)資料和工作的經(jīng)驗，推斷出水點位于西北部斷層或者垂直結構上。通過三維地震動態(tài)解釋技術，對煤礦的三維地震資料進行了重新的測量和研究，沒有發(fā)現(xiàn)斷層的情況，但是發(fā)現(xiàn)在出水點有一陷落柱發(fā)育的現(xiàn)象。在解釋的過程中主要以測量到的三維地震資料為主，同時結合煤礦的地質(zhì)和水文資料，根據(jù)地震剖面使的振幅變化和煤層反射波同軸的連續(xù)性來確定了陷落柱的位置。

3 結論

將三維地震動態(tài)解釋技術和煤礦生產(chǎn)中的地質(zhì)信息進行有效的結合，對于煤炭的安全生產(chǎn)具有重要的意義。三維地震數(shù)據(jù)動態(tài)解釋技術能夠實現(xiàn)對煤礦生產(chǎn)全過程的動態(tài)解釋，及時的發(fā)現(xiàn)煤礦地質(zhì)構造中存在的突水隱患，便于煤礦采取針對性的措施保證煤礦生產(chǎn)的順利進行，減少煤礦停產(chǎn)所造成的經(jīng)濟損失。三維地震數(shù)據(jù)動態(tài)解釋技術，改變了傳統(tǒng)的地震勘探技術，提高了三維地震測量數(shù)據(jù)的利用效率，對于煤礦生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。

[1]崔若飛，孫學凱，崔大尉，等.三維地震動態(tài)解釋技術在防治煤礦突水中的應用[J].采礦與安全工程學報，2009，26(2)：150-152，157.

[2]崔大尉，張少青，秦軻，等.陷落柱的三維地震信息解釋[J].黑龍江科技學院學報，2010，20(6)：454-456.