三维地震勘探在河东煤田黄柏矿井的应用

王向东

（河曲县国土资源局，山西 忻州 036500）

发达国家20世纪70年代开始使用三维地震技术，而我国三维地震技术是在20世纪80年代迅速发展起来的，现已形成包括野外资料采集、室内资料处理和成果解释的一整套技术体系，在勘探开发中发挥了重要作用。三维地震能大大提高地下共深度点（指炮点和检波点连线的中点，在地震资料处理时，首先是把解偏后中心点一致的地震道集中在一起，将时间转化为深度，称为共深度点）的数量和更真实地给出地下地质形态。

山西鲁能河曲电煤开发有限责任公司为满足矿井设计和生产需要，委托山西省煤炭地质物探测绘院于2010年7月10日—2010年9月26日对黄柏矿井三盘区及四盘区北翼进行三维地震勘探，要求查明勘探区内影响煤层开采技术条件的地质构造。

1 工作方法及工程质量

本次三维地震勘探面积为9.07 km2，观测系统为8线8炮制束状三维观测系统，中间（浅部）及端点（深部）激发，覆盖次数为20（纵5×横4）次，CDP网格5×10 m，观测系统选择合理。在野外资料采集前进行了必要的试验工作，选取了合理的观测系统和采集参数。野外施工中严格执行了《地震规范》和施工“设计”，共计完成三维地震线束41束，总计物理点10228个，其中试验物理点94个，全部合格。线束物理点10134个，取得的10134张监视记录，依《地震规范》验收评价结果为：甲级记录5271张，甲级率52.01%；乙级记录4791张，乙级率47.28%；废品72张，废品率0.71%；物理点合格率99.30%。野外记录的质量满足《地震规范》要求。

在数据处理中作了细致的静校正、反褶积等工作，最终获得了网度为5×5×1 ms质量较高的三维数据体。数据体中由8号煤层对应的T8反射波能量较强、大部连续性较好。10号、11号煤层对应的T10反射波能量强、连续性好。由13号煤层对应的T13反射波能量强、连续性好。依《地震规范》，对40×80 m网度所抽取的336.300 km时间剖面进行了评级。I类剖面275.995 km，占82.06%，II类剖面 28.10 km,占 8.36%，III类剖面 32.205 km,占9.58%，I+II类剖面304.095 km，占90.42%，剖面质量达到《地震规范》要求。

在资料解释中，采用人机联作方法，纵横时间剖面相结合、垂直时间剖面与水平时间切片、方差切片相结合等解释手段，方法正确，为完成本次地震勘探地质任务打下了良好的基础。

2 主要地质成果

（1）查明了地质任务中 F11、F16、F17、F22 断层在本区不存在。

（2）查明了勘探区内10号、13号煤层的埋藏深度和起伏形态，基本查明了8号、11号煤层的埋藏深度和起伏形态。控制了区内地层发育的次一级褶曲，查明幅度大于10 m的褶曲6个。查明区内煤层倾角一般为2°～8°，局部地段倾角可达15°。

（3）查出勘探区内断层 13 条，Fd21、Fd24、Fd25 为逆断层，其余10条均为正断层；其中查明落差大于或等于5 m的9条，解释落差小于5 m的4条。按控制程度划分，控制可靠断层1条，控制较可靠断层 5条，控制较差断层共 3 条（Fd17、Fd21、Fd23），落差小于5m的未作控制程度评价；查明了勘探区内长轴直径大于20m的陷落柱2个。

（4）基本查明了第四系底界的标高。

（5）基本查明了奥陶顶界面的埋深。

（6）解释了勘探区内8号、10号、11号、13号煤层的厚度变化趋势。

（7）本次地震勘探在勘探区内未发现老窑。

3 存在的主要问题与建议

3.1 存在问题

（1）厚黄土地区是地震勘探工作的难点，本勘探区西北部黄土覆盖较厚，导致个别地段信噪比较低，资料解释精度有所降低，有5处共0.426 km2控制程度较差；本区地形复杂，有可能遗漏小构造的解释，请矿方使用资料时注意。

（2）由于勘探区奥陶系顶界面反射波连续性相对较差，且勘探区内只有一个钻孔穿透奥陶系供解释参考，奥陶系顶界面的解释精度较低，建议矿方在开采时加强必要的地质勘探工作。

3.2 建议

（1）本次解释的断层均可能错断至奥陶系地层内，解释的陷落柱均从奥陶系发育至煤层，在矿井建设与生产过程中应加强构造导水性的探测工作。

（2）建议项目单位与勘探单位双方加强信息交流，进一步提高资料解释的精度和准确性，为矿井建设和生产做好后期服务工作。