煤田岩性地震勘探技术进展.ppt

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1、2021/7/30中国矿业大学1煤田岩性地震勘探技术进展崔若飞中国矿业大学二零一一年十月2021/7/30中国矿业大学2汇报提纲煤矿安全开采与岩性地震勘探地震属性技术地震反演技术地震相分析技术谱分解技术2021/7/30中国矿业大学31煤矿安全开采与岩性地震勘探提高地质成果的勘探精度、实现安全开采是我国煤炭行业今后的主要奋斗目标。影响煤矿安全开采的地质因素很多，如构造、水文、瓦斯、煤层顶底板条件等。目前，主要成熟的勘探手段之一是三维地震勘探，但也仅限于解决构造问题。而煤矿安全开采中的主要地质问题，包括煤层顶底板水文地质条件、瓦斯突出条件与力学性质均属岩性勘探范畴。2021/7/30中国矿业大学

2、41煤矿安全开采与岩性地震勘探构造地震勘探主要利用地震波的运动学特征，即利用地震波的旅行时和波速，计算出地层分界面上各点的埋藏深度，从而确定出地层的构造形态。岩性地震勘探除了利用地震波的运动学特征外，还利用地震波的动力学特征来研究地层的岩性。地震属性技术、相关/方差体技术、地震反演技术、地震相分析技术和谱分解技术是煤田岩性地震勘探的重要手段。2021/7/30中国矿业大学52地震属性技术2.1地震属性地震属性是指从叠前和叠后地震数据中提取出来的运动学、动力学和统计学地震特殊测量值。地震属性技术是指提取、显示、分析和评价地震属性的技术，在煤田地震勘探中包括地震属性的提取、地震属性的分析、利用地震

3、属性区分构造、岩性并进行目的层预测。地震属性的分类没有统一的标准，结合煤田地震勘探的特点，可以根据运动学/动力学特征把地震属性分成八个类别：时间、振幅、频率、相位、波形、相关、吸收衰减、速度。地震属性的类型很多，要根据解决的地质问题来选择相应的地震属性。2021/7/30中国矿业大学62.1地震属性地震属性技术的关键在于属性提取，提取方式包括同相轴属性提取和数据体属性提取。同相轴属性是与某个界面有关的地震属性，具体提取方法包括瞬时提取法、单道分时窗提取法和多道分时窗提取法。基于数据体的地震属性将产生一个完整的属性体，其最大优点是能产生相关型的数据，从而提供逐道之间地震信号相似性和连续性的有用信

4、息。将固定的三维数据体转化为能反映一定地球物理特征的新三维数据体。最常见的是相干数据体和方差数据体。2021/7/30中国矿业大学72.2应用实例1——构造解释阳煤集团新景煤矿保安区东部完成了三维地震勘探工作，对3煤层、8煤层和15煤层进行了构造解释。图1是该区的典型地震剖面，可以看出地震剖面的信噪比较高，对应三个煤层的T3波、T8波和T15波同相轴连续，可以连续追踪。图2是3煤层构造解释方案，3煤层的构造相对比较简单，共解释断层18条，陷落柱8个。2021/7/30中国矿业大学8图1典型地震剖面2021/7/30中国矿业大学9图23煤层构造解释方案2021/7/30中国矿业大学10提取了T3

5、波的多个地震属性，根据本区煤层反射波的波形特征，选择时窗长度为25ms；主频为45Hz；主频带为40~50Hz。图3是T3波的地震属性，分别是振幅、方差、相似性、主频带能量和相位。从属性切片中均可发现，在勘探区的东北部有一个构造异常区域(用黑色圆圈表示)，在原构造方案中均未进行解释。图4为异常区域内的地震剖面。结合地质资料进行综合分析，该构造异常区域为煤层变薄冲刷带。2.2应用实例1——构造解释2021/7/30中国矿业大学11振幅图3T3波地震属性方差2021/7/30中国矿业大学12图3T3波地震属性主频带能量相位2021/7/30中国矿业大学13图43煤层构造异常区域的地震剖面2021/

6、7/30中国矿业大学14图5是8煤层构造解释方案，8煤层的构造相对比较简单，共解释断层16条，陷落柱8个。图6是T8波的地震属性，分别是振幅、相似性、主频带能量和相位。可以发现，所有地震属性在勘探区北部和南部差异明显，而原构造方案中均未进行解释。结合地质资料进行综合分析，勘探区南部为煤层变薄区域(<0.8m)。2.2应用实例1——构造解释2021/7/30中国矿业大学15图58煤层构造解释方案2021/7/30中国矿业大学16振幅图6T8波地震属性相似性2021/7/30中国矿业大学17图6T8波地震属性主频带能量相位2021/7/30中国矿业大学18新景煤矿芦南二区北三正、副巷在掘进过程中发

7、生瓦斯突出，7202综采工作面在回采过程中也发生瓦斯突出，瓦斯突出点(红星)位置见图7。图7中的红线范围是利用三维地震资料解释的3煤层变薄冲刷缺失带。北三正、副巷瓦斯突出点正在这个范围内，7202综采工作面瓦斯突出点在这个范围的边缘。显然，瓦斯突出与煤层的变薄缺失密切相关。2.4应用实例2——岩性解释2021/7/30中国矿业大学19图73煤层瓦斯突出点位置2021/7/30中国矿业大学202.4