煤田地震勘探断层解释技术及应用

赵敏

摘 要：煤炭开采中由于各种原因都可能导致煤层地震的发生，威胁工作人员的生命。为了能够准确的预测出煤层地震的发生，应该采取一定的预测技术。随着社会经济的快速发展，煤炭地震预测技术也得到了很大进步。在众多的勘探技术中断层解释技术是目前较为常用的一种，通过具体的操作能够显示出断层情况并对其进行解释，实现三维立体的煤层地震检测，文章结合具体应用实例，对这项技术在煤田地震中的实际操作以意义进行分析，希望能够给相关的人员一定的借鉴。

关键词：煤田地震勘探；断层解释技术；多种方法相结合

科学技术的快速发展，煤炭企业对煤层的构造情况判断的准确率越来越高，对煤层断层的检测方法有很多，但是当前所使用的三维地震勘探方法相比其他方法来说更加经济、高效、精确度高，受到了煤炭企业的广泛使用。这种勘探技术的主要目标就是通过对断层情况的解释来实现对煤层构造的分析，不过目前这项解释工作中存在着很多问题，为了能够更好的进行勘探工作，应该把地震和地质之间紧密联系，通过参考地质构造情况并把相关理论运用到实践当中，根据相关的立体以及平面相结合，通过可视化的三维煤层地震勘探技术实现更高效的开采工作。

1 断层解释技术

1.1 断点解释依据

如何确定断点呢？观察断层解释技术形成的垂直时间剖面上，如果出现了扭曲、断错、突变、反射波不正常的现象，通常都是数目突然间变少，甚至是消失，我们就可以把这个点确定为断点。最为主要的标志就是反射波出现了断错。在解释的过程中可以参考层位上的断错情况，做好断点确认工作。

1.2 断点解释所采取的措施

1.2.1 区域控制。在解释技术开始之前，相关人员应该对当地的地质构造、环境影响等方面进行全面掌握，这样后面的勘探才能够有序进行。

1.2.2 分类解释，逐条命名。在解释技术应用的过程中，应该按照一定的顺序逐条分类进行解释，应该先使用八十乘以八十的网度进行解释，这样就能够对断层程度比较大情况进行控制，通过对比之后所使用的网格密度越来越小。为了解释更加方便，可以对各个断层分别命名，也可以对形成的曲线采取不同的颜色，方便辨识。

1.2.3 多种方法联合解释。单一的解释技术不足以保证测量的准确性，通过多种方法联合解释能够提高检测的精确度。同时也能够利于解释系统的放大功能以及面积和密度之间的变化显示等方面，实现主剖面和其他剖面交错的关系能够容易解释，而且从剖面角度来说实现可视化检测技术能够做好煤田地震检测工作。

1.2.4 属性切片全面分析断层。煤层的构造变化呈现出一定的规律，通过运动学以及动力学方面的信息中能够有所体现，一般来说会生成属性切片，特别是在断层的位置会有更加明显的变化，方便断层解释技术的使用，方便解释人员分析。

1.2.5 方差体切片寻找特殊断层分析。地下组织结构十分复杂，在碰到地层中存在断层的时候，一般会通过地震道反射出来，形成的曲线会有一定的变化。通过这种方法能够直接检测出地层之间存在的细微差异。这种方法的优势在于能够直观的反应出地层和断层之间的关系。

1.2.6 三维可视化手段，了解断层的空间展布形态。通过这种手段不仅能够全面立体的看到断层的构造情况，而且还能够实现断层在空间上的分布直观查看，进而使工作人员能够在空间上掌握断层的结构。这项技术在实际当中的应用具有很大优势，能够让工作人员在了解断层空间构造的基础上实现断层组合。

1.3 断层组合

通过三维断层解释技术等让解释人员对该区域的地质构造有详细的了解，通过对具体的煤层进行属性切片并通过垂直和水平上的对比观察实现断层组合。具体工作中需要遵守的原则是同一个断层地点上的断层结构基本是相似的而且存在着一定的规律，这就会在解释技术中显示出连续性。我们所做的断层组合必须符合相应的地质构造够率，并也能够反映出一定的连续性。

2 应用实例及效果分析

2.1 地震地质条件

某矿呈现为黄土覆盖的丘陵地貌，总的地势为西北、低东南高，较大沟谷呈南北向延伸，大小支沟向主沟两侧呈树枝状展布，沟谷间以断续黄土梁峁相隔，地形比较复杂。最大相对高差149.9m。勘探区内黄土覆盖区占全区面积的60%以上，主要分布于山脊两侧的平台、斜坡上，勘探区西北部黄土厚度一般小于5m，东南部较厚，最大厚度>30m。基岩出露区占全区面积的30%左右，岩性主要为泥岩、砂岩等。表浅层地震地质条件较差。该区域探测的煤层密度和速度和上下围岩之间存在着很大的差异，这就形成了一个反射界面，并能够产生高能量的反射波，这个反射波就可以作为勘探的主要目的以及重要依据。深层和浅层相比地质条件更好。

2.2 关键技术及应用效果

2.2.1 区域控制。某矿位于煤田轩岗矿区北部一沉积煤盆地，以北东向的新华夏系构造为主，北东向区域性断裂与北西横向张性断裂较发育，断层规模较大，其性质多为压扭性断层，区域地质构造复杂。

2.2.2 三维可视化技术提高断层解释技术的应用。在煤田勘探的过程中使用三维可视化技术不仅能够对当前的地层状态有所了解，而且在此基础上能够提高断层解释技术的应用，帮助工作人员更好地完成下面的开采工作。本区除部分区域外，地震数据的信噪比较高，存在两组比较强的反射波，结合钻孔及地质资料大致可以判定分别为2#煤层和5#煤层形成的反射波。本区煤层总体上看起伏不大，通过对目的层2#煤层、5#煤层附近的水平切片动态观察，可以了解到本区为一轴向NE的背斜构造。本状况有了全面的认识，对解释方案的确定起指导作用。

2.2.3 属性切片、方差体切片全面分析断层。本次地震属性分析提取了对构造反映明显的体属性，及相应煤层反射波的同相轴属性，T2波的部分地震属性与2#煤层底板等高线示意图的对比见图1。

另外，对一些小断层根据地震属性也能有较好地反应，如对反射能量、最大能量、多道层属性（上）及对应的时间剖面进行对比分析可知DF3断层在垂直剖面上同相轴几乎没有变化，容易漏解。但是，在反射能量、最大能量切片上反映明显，利用地震属性差异，可以解决小断层异常解释的问题。

2.2.4 结合钻井地质资料。钻孔数据是进行地震勘探不可缺少的已知资料，利用联井剖面，可以使地震解释成果与地质成果进行结合。

3 结束语

综上所述，三维地震勘探断层解释技术在煤炭勘探中发挥着十分重要的作用，通过和其他勘探方法的比较，这项技术能够实现多方位、多角度相结合的解释技术。它能够被使用在一些地质条件比较差、地震频发的地区，具有广泛推广的价值，对整个煤炭行业的发展也具有积极的意义。

参考文献

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