煤田地震勘探斷層解釋技術及應用

趙敏

摘 要：煤炭開采中由于各種原因都可能導致煤層地震的發生，威脅工作人員的生命。為了能夠準確的預測出煤層地震的發生，應該采取一定的預測技術。隨著社會經濟的快速發展，煤炭地震預測技術也得到了很大進步。在眾多的勘探技術中斷層解釋技術是目前較為常用的一種，通過具體的操作能夠顯示出斷層情況并對其進行解釋，實現三維立體的煤層地震檢測，文章結合具體應用實例，對這項技術在煤田地震中的實際操作以意義進行分析，希望能夠給相關的人員一定的借鑒。

關鍵詞：煤田地震勘探；斷層解釋技術；多種方法相結合

科學技術的快速發展，煤炭企業對煤層的構造情況判斷的準確率越來越高，對煤層斷層的檢測方法有很多，但是當前所使用的三維地震勘探方法相比其他方法來說更加經濟、高效、精確度高，受到了煤炭企業的廣泛使用。這種勘探技術的主要目標就是通過對斷層情況的解釋來實現對煤層構造的分析，不過目前這項解釋工作中存在著很多問題，為了能夠更好的進行勘探工作，應該把地震和地質之間緊密聯系，通過參考地質構造情況并把相關理論運用到實踐當中，根據相關的立體以及平面相結合，通過可視化的三維煤層地震勘探技術實現更高效的開采工作。

1 斷層解釋技術

1.1 斷點解釋依據

如何確定斷點呢？觀察斷層解釋技術形成的垂直時間剖面上，如果出現了扭曲、斷錯、突變、反射波不正常的現象，通常都是數目突然間變少，甚至是消失，我們就可以把這個點確定為斷點。最為主要的標志就是反射波出現了斷錯。在解釋的過程中可以參考層位上的斷錯情況，做好斷點確認工作。

1.2 斷點解釋所采取的措施

1.2.1 區域控制。在解釋技術開始之前，相關人員應該對當地的地質構造、環境影響等方面進行全面掌握，這樣后面的勘探才能夠有序進行。

1.2.2 分類解釋，逐條命名。在解釋技術應用的過程中，應該按照一定的順序逐條分類進行解釋，應該先使用八十乘以八十的網度進行解釋，這樣就能夠對斷層程度比較大情況進行控制，通過對比之后所使用的網格密度越來越小。為了解釋更加方便，可以對各個斷層分別命名，也可以對形成的曲線采取不同的顏色，方便辨識。

1.2.3 多種方法聯合解釋。單一的解釋技術不足以保證測量的準確性，通過多種方法聯合解釋能夠提高檢測的精確度。同時也能夠利于解釋系統的放大功能以及面積和密度之間的變化顯示等方面，實現主剖面和其他剖面交錯的關系能夠容易解釋，而且從剖面角度來說實現可視化檢測技術能夠做好煤田地震檢測工作。

1.2.4 屬性切片全面分析斷層。煤層的構造變化呈現出一定的規律，通過運動學以及動力學方面的信息中能夠有所體現，一般來說會生成屬性切片，特別是在斷層的位置會有更加明顯的變化，方便斷層解釋技術的使用，方便解釋人員分析。

1.2.5 方差體切片尋找特殊斷層分析。地下組織結構十分復雜，在碰到地層中存在斷層的時候，一般會通過地震道反射出來，形成的曲線會有一定的變化。通過這種方法能夠直接檢測出地層之間存在的細微差異。這種方法的優勢在于能夠直觀的反應出地層和斷層之間的關系。

1.2.6 三維可視化手段，了解斷層的空間展布形態。通過這種手段不僅能夠全面立體的看到斷層的構造情況，而且還能夠實現斷層在空間上的分布直觀查看，進而使工作人員能夠在空間上掌握斷層的結構。這項技術在實際當中的應用具有很大優勢，能夠讓工作人員在了解斷層空間構造的基礎上實現斷層組合。

1.3 斷層組合

通過三維斷層解釋技術等讓解釋人員對該區域的地質構造有詳細的了解，通過對具體的煤層進行屬性切片并通過垂直和水平上的對比觀察實現斷層組合。具體工作中需要遵守的原則是同一個斷層地點上的斷層結構基本是相似的而且存在著一定的規律，這就會在解釋技術中顯示出連續性。我們所做的斷層組合必須符合相應的地質構造夠率，并也能夠反映出一定的連續性。

2 應用實例及效果分析

2.1 地震地質條件

某礦呈現為黃土覆蓋的丘陵地貌，總的地勢為西北、低東南高，較大溝谷呈南北向延伸，大小支溝向主溝兩側呈樹枝狀展布，溝谷間以斷續黃土梁峁相隔，地形比較復雜。最大相對高差149.9m。勘探區內黃土覆蓋區占全區面積的60%以上，主要分布于山脊兩側的平臺、斜坡上，勘探區西北部黃土厚度一般小于5m，東南部較厚，最大厚度>30m。基巖出露區占全區面積的30%左右，巖性主要為泥巖、砂巖等。表淺層地震地質條件較差。該區域探測的煤層密度和速度和上下圍巖之間存在著很大的差異，這就形成了一個反射界面，并能夠產生高能量的反射波，這個反射波就可以作為勘探的主要目的以及重要依據。深層和淺層相比地質條件更好。

2.2 關鍵技術及應用效果

2.2.1 區域控制。某礦位于煤田軒崗礦區北部一沉積煤盆地，以北東向的新華夏系構造為主，北東向區域性斷裂與北西橫向張性斷裂較發育，斷層規模較大，其性質多為壓扭性斷層，區域地質構造復雜。

2.2.2 三維可視化技術提高斷層解釋技術的應用。在煤田勘探的過程中使用三維可視化技術不僅能夠對當前的地層狀態有所了解，而且在此基礎上能夠提高斷層解釋技術的應用，幫助工作人員更好地完成下面的開采工作。本區除部分區域外，地震數據的信噪比較高，存在兩組比較強的反射波，結合鉆孔及地質資料大致可以判定分別為2#煤層和5#煤層形成的反射波。本區煤層總體上看起伏不大，通過對目的層2#煤層、5#煤層附近的水平切片動態觀察，可以了解到本區為一軸向NE的背斜構造。本狀況有了全面的認識，對解釋方案的確定起指導作用。

2.2.3 屬性切片、方差體切片全面分析斷層。本次地震屬性分析提取了對構造反映明顯的體屬性，及相應煤層反射波的同相軸屬性，T2波的部分地震屬性與2#煤層底板等高線示意圖的對比見圖1。

另外，對一些小斷層根據地震屬性也能有較好地反應，如對反射能量、最大能量、多道層屬性（上）及對應的時間剖面進行對比分析可知DF3斷層在垂直剖面上同相軸幾乎沒有變化，容易漏解。但是，在反射能量、最大能量切片上反映明顯，利用地震屬性差異，可以解決小斷層異常解釋的問題。

2.2.4 結合鉆井地質資料。鉆孔數據是進行地震勘探不可缺少的已知資料，利用聯井剖面，可以使地震解釋成果與地質成果進行結合。

3 結束語

綜上所述，三維地震勘探斷層解釋技術在煤炭勘探中發揮著十分重要的作用，通過和其他勘探方法的比較，這項技術能夠實現多方位、多角度相結合的解釋技術。它能夠被使用在一些地質條件比較差、地震頻發的地區，具有廣泛推廣的價值，對整個煤炭行業的發展也具有積極的意義。

參考文獻

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