“蚂蚁”+属性技术在煤矿生产中的应用

金学良

【摘 要】断层是影响煤矿安全、高效生产的一个重要因素。随着煤矿机械化程度的提高，地质构造复杂化，落差3～5m的断层阻碍了煤矿安全高效生产，如何准确查清落差3～5m的小断层，在煤矿生产中有着现实的意义。童亭煤矿109采区断层发育，地震地质条件较好，在基于构造导向滤波的蚂蚁体断裂追踪技术方法基础上，提取多属性对比、优化，选择对于小断层识别的优势属性，以达到识别落差3～5m的小断层的目的。

【关键词】三维地震；属性；“蚂蚁”+

0 引言

随着煤矿机械化程度的提高，落差3～5m的断层阻碍了煤礦安全高效生产。常规的地震资料解释结果受人为因素影响较大，且小断层识别比较困难；相干体技术等地震属性技术的出现在一定程度上提高了断层的解释精度，但由于受到地震分辨率等多种因素的影响，在具体应用过程中有一定的局限性；而基于蚂蚁算法的断裂系统自动解释技术则为这两个难题的解决提供了一种有效途径。本文通过以构造导向滤波的蚂蚁体断裂追踪技术方法为基础，融合地震多属性技术组合，以达到精细识别童亭煤矿109采区落差3～5m的小断层的目的。

1 童亭煤矿109采区地质构造及地震反射波特征

1.1 地质构造特征

童亭煤矿位于安徽省淮北市濉溪县境内，北距淮北市约42公里。109采区位于童亭井田东北部，采区总体为一走向近南北、倾向西的单斜构造，在单斜构造基础上发育有次一级的褶曲。主采10煤层倾角变化不大，一般在5～10°之间，区内断层较发育，以正断层为主。

1.2 地震反射波特征

采区10煤层为中厚煤层，煤层厚度平均3.5m。从10煤层反射波主振幅属性分析，10煤层反射波信噪比及分辨率高，反射波能量强、波形连续（图1，红色为10煤层反射波），通过对采区内10煤层开展蚂蚁+各类地震属性反演，进而解释断层具有实际的物理依据。

2 “蚂蚁”+属性解释应用

2.1 “蚂蚁”+属性解释成果

提取童亭109采区的若干属性，使其在最佳显示效果中显示，可以比较童亭109的方差属性、相干属性、瞬时振幅属性以及“蚂蚁”+属性（包括“蚂蚁”+方差属性、“蚂蚁”+相干属性、以及“蚂蚁”+瞬时振幅属性），并对它们进行比较，优选其中的敏感属性用于精细构造解释。

图2（a）-（h）为童亭109采区10煤层地震反射波各属性小断层响应特征分析图。由图可知，只进行构造导向滤波的属性虽然提高一定的信噪比，但仍旧无法精细解释断裂构造，而经蚂蚁追踪后的“蚂蚁”+属性能够精细解释区内断层构造，信噪比高，其中“蚂蚁”+振幅属性显示的断层构造过多，无法分辨真假，错误率高，而“蚂蚁”+方差以及“蚂蚁”+相干属性对断层的显示能力优秀，能够作为解释对比的验证属性，相比未经蚂蚁追踪的方差、相干等属性，在断层构造的质量和数量上更符合断裂构造精细解释的要求。

2.2 成果与实揭验证对比

现将采掘揭露资料套入 “蚂蚁”+方差属性图（图3）、“蚂蚁”+相干属性图（图4）以及“蚂蚁”+倾角属性图（图5），检验其吻合度。

以上三图黑色表示方差属性属性，白色表示相干属性，红色表示倾角属性。红色细线表示人工解释断层以及巷道采掘揭露断层，蓝色细线为“蚂蚁”+属性新解释断层，绿色为属性未解释断层，粉红色细线表示采掘巷道面。从三种“蚂蚁”+属性图与实际揭露断层对比分析可以发现，“蚂蚁”+方差属性及“蚂蚁”+相干属性的断层几乎把人工解释的和巷道采掘揭露的断层都涵盖了，并在此基础上新解释处大量新断层，吻合度极高，但是对于3m以下的小构造，蚂蚁体的追踪能力有限，只验证部分小构造，蚂蚁体为本次解释提供了巨大贡献，追踪出来的小断层和部分采掘揭露的断层能成功吻合，吻合率较高。“蚂蚁”+倾角属性对于大断层有一定的反映，而且显示的断层形态连续性好，但是很难追踪小构造，吻合率较低。

3 结论

“蚂蚁”+相干及“蚂蚁”+方差属性是本区优选属性，效果优于其他属性。以“蚂蚁”+方差属性作为断层验证对比属性，全区已掘进或回采的巷道中，共发现了断层17条，本次地震属性显示了15条断层，未解释出断层2条，吻合率达88.2%，未解释出2条断层中，1条为2.7m， 另1条为3.5m；在已揭露17条断层中，人工共解释了12条断层，吻合率达70.6%。因此地震属性对于断层显示效果要比人工解释效果要好。同时，对于揭露17条断层中落差H=3-5m的断层有7条，地震属性显示了6条断层，吻合率达85.7%，人工解释了4条断层，吻合率达57.1%，可以看出地震属性对落差H=3-5m的小断层的识别较人工解释更具有优势。

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[责任编辑：朱丽娜]endprint