煤矿安全高效开采地质保障系统课件.ppt

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1、煤矿安全高效开采地质保障系统煤矿安全高效开采地质保障系统的研究意义我煤炭工业由于地质状况查明不清，机械化程度低，生产效率低，90年代全国年煤炭产量约十亿余吨，职工人数超过700万80年代我国开始综合机械化生产技术，难度很大。其中最大的问题是开采地质条件复杂影响了机械化的效益。1、综采机械设备遇到3-5米断层，便要停产搬家，造成经济损失；2、顶板压架事故造成重大的经济损失,有时甚至人员伤亡。3、淮南潘二矿：年设计能力300万吨，因地质构造查明不清，投产十年后，产量一直在50万吨左右，亏损20亿元，2000年破产实施煤矿机械化高效开采，必须有可靠的地质保障为

2、基础煤矿安全高效开采地质保障系统的研究意义深部煤炭资源赋存状况掌握程度低，开发盲目性大深部煤炭资源精确勘查的技术难度越来越大深部开发地质条件的变化，致灾因素增多，影响强度加大突水事故井筒破裂围岩变形巷道失稳地温增高瓦斯聚积随着煤矿开采深度加大，影响煤矿高效开采的地质制约越来越大，研究建立先进的地质勘探技术与煤矿高效安全开采地质保障系统迫在眉睫煤矿安全高效开采地质保障系统的研究意义矿井地质工作要求能分辨≥3米的断层和地质异常体,空间误差＜1.5%。而精查地质报告只能查明落差≥20米的断层。深部开发中，各种地质因素影响矿井安全生产的问题将更加突出，传统地质成

3、果和方法很难保障煤矿安全高效开采。必须依靠先进的探测技术与装备。煤矿物探技术专业性强，很多地面先进物探技术与装备由于不符合煤矿安全规范不能用于煤矿，煤矿探测技术与装备必须自主开发。煤矿高效安全开采地质保障系统必须以先进的物探技术为基础，必须依靠自主开发煤矿安全高效开采地质保障系统主要研究内容：煤矿精细地质构造高分辨三维地震勘探技术煤矿瓦斯灾害源高分辨探测技术与方法顶板稳定性地质预测技术与防治方法矿井突水灾害源高分辨探测技术技术与方法研究发展先进矿井物探仪器和技术主要包括:先进高效的综合机械化采煤技术，必须查明采区内落差3-5m的断层，否则设备推进速度慢、

4、开采效益差.精查地质报告只能查明落差大于20米的断层迫切需要先进可靠的煤矿复杂地质构造探测和预测技术。以运动学为基础的三维地震勘探理论认为三维地震勘探只能解决落差≥13米的断层和地质异常体。一、煤矿小构造高分辨三维地震勘探技术体系背景要查清落差3-5米的断层，无论从理论和技术上的难度极大！结合我国煤矿特点，针对煤矿小构造、煤岩层结构和厚度进行长期攻关，在煤矿高分辨三维地震勘探技术的：理论研究野外数据采集技术数据处理技术成果解释技术等方面进行重点研究，取得一批具有自主产权的科研成果。研究内容一、煤矿小构造高分辨三维地震勘探技术体系关键技术1：初步建立了以

5、能量为基础的煤矿高分辨地震探测理论与技术结合煤矿地震勘探实践，认为地震勘探对微小断层的分辨、岩层界面的粗糙度、以及岩层结构等问题的研究，都不能简单地使用几何地震学的描述量，如波长来定义。我们认为：反射界面的任何微小变化所引起的地震波量子的损失都会在地震波能量上宏观显现出来。反演梯度剖面物理模型--岩层中异常体叠前识别技术一、煤矿小构造高分辨三维地震勘探技术体系关键技术2：建立了以聚焦分析技术为基础的地震野外数据采集技术利用聚焦分析技术开发了三维地震探测数据采集与评价软件，在淮南顾桥矿实施了井地联合三维三分量数据采集，采集到800-1200m深煤系地层品质

6、良好的三维地震数据体。顾桥矿区全方位、高覆盖、炮检均匀的观测系统常规地震野外采集评价方法我们地震野外采集评价方法一、煤矿小构造高分辨三维地震勘探技术体系地表一致性校正（淮南顾北矿）关键技术3：开发出由96个处理模块组成的煤田地震数据处理系统（EMS）淮南顾北矿（深度:890m）处理效果：高分辨率处理剖面中尖灭点、薄层分辨率明显提高法国CGG软件处理效果EMS系统处理效果法国CGG软件处理效果EMS系统处理效果高分辨处理（淮南顾北矿）一、煤矿小构造高分辨三维地震勘探技术体系关键技术4：建立了以γ-γ为约束的地震反演方法和精细构造评估技术建立了以人工伽玛曲线

7、为约束的地震反演方法、可视化解释技术、精细地质构造分析评估技术。开发出具有自主产权的微机版煤田高分辨地震解释软件。断层陷落柱时差分析断层检测与落差估计淮南矿区潘一矿地震反演剖面(深度:780m)利用三维可视化技术确定煤层的空间形态三维地震勘探微机解释系统一、煤矿小构造高分辨三维地震勘探技术体系Time0.50.6Line354100m565ms落差小于5米大于3米的小断层在时间剖面（左）和水平切片上的显示应用效果1：可精确识别断距3-5米的小断层，为保证机械化生产提供可靠的地质保障一、煤矿小构造高分辨三维地震勘探技术体系0.4s0.5s0.6sLine1

8、76大型陷落柱在时间剖面上的显示100m小型陷落柱在地震时间剖面上的显示coal