三維地震數據動態解釋技術的應用

王國安

摘 要：安全生產處于煤礦發展的首要地位。傳統的三維地震解釋作為煤礦勘探階段的必要手段，已經不能滿足煤礦對安全生產日益增高的需要。與傳統的三維地震解釋技術相比，三維地震數據動態解釋技術改變了三維地震解釋方式，煤礦生產進程中不斷出現新的地質信息，動態解釋技術將新信息與三維地震信息相結合，提高了三維地震信息的利用效率，為煤礦安全生產提供了有力的地質依據。

關鍵詞：三維地震；動態解釋；煤礦；安全生產

近幾年來，人們的安全意識逐步提高，安全、高效作為煤礦建設的必然要求，對與煤礦安全生產密切相關的地質資料（如斷層、陷落柱、采空區、煤層厚變化等）的收集精度要求也與日俱增。三維地震勘探技術作為精細地質勘查的重要手段，被廣泛應用于煤炭開采過程中。

1 三維地震勘探技術在煤礦的應用

三維地震勘探是反射波原理的有效應用，大量收集對礦區發射的地震波數據，并利用計算機進行運算處理，形成能反映地質體時間、空間變化的三維數據體，進而從中提取立體數據、時間切片和垂直剖面。

通過三維地震綜合勘探技術在煤礦生產中的廣泛應用，使煤炭資源的勘探及開發邁向科學技術領域的前沿，它比傳統的鉆探手段不僅縮短了勘探工期，而且大大的降低了勘探成本，同時也提高了地質綜合分析的質量，使地質預測技術發生了質的飛躍，使地質預測工作更加準確及時。

開灤錢家營礦業分公司自1995年以來將三維地震勘探技術等高端技術應用于煤礦資源勘探及生產中，尤其對各個采區內重點構造帶如褶曲、斷層的賦存狀態，進行了詳細追蹤，同時對小斷層的分布和發育情況、火成巖的侵入趨勢、煤層賦存狀況、古河床沖刷范圍以及煤層頂底板的破碎情況和變化情況都進行了細致的解釋。及時地預測了影響煤礦生產的不利的地質因素，并正確地指導了生產的順利進行。

但是，在運用三維地震勘探技術的同時，一些問題也逐步暴露出來，如：

①無法實時獲得任意方向（包括巷道方向）的地震剖面；

②地震成果不能得到有效利用，僅僅應用于間距已經固定的地震剖面和煤層底板等高線圖，無法實現三維地震數據體全部信息的利用；

③無法修正煤層底板等高線的誤差；

④在煤礦生產過程中，會揭露很多落差小于5米的斷層，但是原來的構造解釋方式無法自動修改。

2 應用實例

2.1 預測斷層

2012年，開灤錢家營礦業分公司引進三維地震數據動態解釋系統，同時將其運用到2074東等工作面的掘進巷道三維地震剖面分析預測工作上，詳細使用和驗證情況見下表：

三維地震數據動態解釋系統2074東工作面應用統計表

[＼&風道＼&運道＼&切眼＼&探巷＼&預測異常

驗證情況

準 確 率＼&5個異常區

基本相符

80%＼&4個異常區

基本相符

85%＼&1個異常區

相符

100%＼&2個異常區

基本相符

70%＼&]

同時利用該系統對工作面內部進行地震剖面分析預測工作，圈定5處異常區。

2013年5月，運用三維地震動態解釋系統對2074東風道進行地質預測分析，從三維地震剖面上解釋出一個異常區，施工至該區域實見三條斷層，與預測相符。通過運用2074東風道三維地震動態解釋系統，成功地對施工前方的地質條件進行超前預測，對施工單位提前制定安全技術措施，確保施工安全起到了至關重要的作用。

2.2 探查陷落柱

某礦在巷道掘進過程中發現存在陷落柱，該陷落柱在原有地質資料中沒有顯示，對煤礦的正常生產造成嚴重影響。在時間剖面上，陷落柱較為常見的表現為地震反射波在不同煤組中由下向上的中斷或者消失，即出現反射波的缺失帶，形成類似于“漏斗”的塌陷形態（如下圖），有時也會有地震異常擾曲反射波出現于陷落柱邊緣，通過將巖層水平、相干方差切片與此類異常相互結合比照，能夠有效地查找梅肯生產過程中存在的陷落柱。

陷落柱在地震剖面上的反映

3 結束語

三維地震數據動態解釋技術的有效應用，能夠及時、準確地發現梅肯生產過程中的地質問題，與現有地質資料相結合，對施工提出合理建議，有利于生產的安全進行，提高了煤礦生產效率，是煤礦安全高效發展的技術保障， 實現了煤田地震勘探從構造解釋階段向巖性解釋階段的巨大跨越。

參考文獻：

[1]崔若飛，孫學凱，崔大尉.煤礦三維地震數據動態解釋技術[J].煤炭地質與勘探，2008，36（6）：68-69.

[2]李孝斌，蔣宗霖，陳歌.三維地震數據動態解釋技術在煤礦中的應用[J].采礦技術，2009，9（3）：121-123.