浅谈三维地震探测结果的纠错.docx

1、浅谈三维地震探测结果的纠错 摘要：以具体实例为背景，阐述了如何对三维地震资料进行纠错分析，以及如何防止解释出错。 思想汇报 关键词：三维地震技术；纠错；预防 0 引言 三维地震勘探技术是从二维地震勘探逐步发展起来的，是地球物理勘探中最重要的方法，也是当前全球石油、天然气、煤炭等地下天然矿产的主要勘探技术。维地震勘探技术是一项集物理学、数学、计算机学为一体的综合性应用技术，其应用目的是为了使地下目标的图像更加清晰、位置预测更加可靠。下面笔者就某矿三维地震探测结果的纠错进行具体分析，以供同行探讨。 一、地质概况 某矿井田位于我国华北地区，井田东西长约 20 km， 南北宽约 12.50 km，面积

2、为 170.82 km2。 1、煤层情况 煤田为 双纪煤田，即侏罗纪煤系和石炭纪煤系重叠赋存。该矿现开采石炭纪煤系，该区石炭系太原组属于近海平原相沉积环境，该组地层与下部的本溪组地层分布较为稳定，厚度变化较小，与下覆的奥陶系灰岩地层呈平行不整合接触，分布面积较大，煤系基底奥陶系灰岩溶岩发育，含水性强，煤系形成后，又经历了多期地质构造运动。大同煤田为一开阔的、北东向的向斜构造，向北东倾伏。南东翼倾角一般 20 60 ，局部直立、倒转。北西翼被白垩系地层覆盖。由于受东西向构造体系的影响，其主干构造线（向斜轴和向斜东缘的压扭性断裂，山阴怀仁大同断裂） 呈北东向，而不是北北东向。首采工作面布置在石炭系

3、 3 5 层煤， 煤层总厚度为 12.63- 20.20 m， 平均 16.87 m，变异系数为 22.64 %，可采系数为100%，为稳定煤层。该煤层上部由于煌斑岩侵入的穿插破坏，煤层受热变质或硅化，局部已经疏松，易碎，使煤层结构与煤质趋于复杂化，煤层中普遍含 3 8 层夹矸，岩性以高岭岩、高岭质泥岩、炭质泥岩为主，局部为粉砂岩。 2、褶皱 区内发育次级小褶皱 盘道背斜（ S2） 和老窑沟向斜（ S3），盘道背斜其轴部位于盘道村附近，背斜轴走向 北 45 50 西。背斜东翼产状 3 5 ，南西翼产状 4 5 ，背斜延展幅度约 2000 m。老窑沟向斜其轴部位于老窑沟村附近，向斜轴走向北 35

4、 西；南西翼产状 3 8 ，北东翼产状 7 10 左右；向斜在区内延展幅度约 2000m。褶曲沿盘道村老窑沟村一线展布。延展长度约 4000 m。在局部褶皱强烈地段，也会产生层间滑动和揉皱作用，对煤层的赋存也会产生大的影响和破坏。煤层露头由于受力作用强，煤层被揉皱、挤压、错动影响呈厚煤体。 3、断层情况 该区断层绝大多数为正断层，只发现 3 条逆断层 。断层多数沿北西西向展布，少数几条断层沿北东、北北东、北西向展布， F1678 沿东西向展布。沿北西西向展布的断层，早期燕山期为扭（压） 性，属经向和纬向构造体系，燕山期后为张（扭） 性，属新华夏系构造体系；北东、北北东断裂面，先为扭性，后为压扭

5、性。根据对不同方向的断裂结构面力学性质分析，该区受以下构造体系的控制： （ 1）燕山期前，早期受纬向构造体系控制，晚期受经向构造体系控制。 （ 2）燕山期，受新华夏系联合式（与纬向构造联合） 构造体系控制。 开题报告 （ 3）燕山期后，受新华夏 复合式（与纬向构造体系复合） 构造体系控制。此外， F1678 断层属于压（扭） 性断裂，其应力方向局部来自南北方向。史家沟向斜、盘道背斜和老窑沟向斜则受压（扭）性经向和纬向构造体系控制。 该区共发现断层 51 条，断距在 20 m 以上的断层有 15 条。 二、三维地震探测情况 石炭系太原组、本溪组地层分布较为稳定，厚度稳定，与下覆的奥陶系灰岩地层呈

6、平行不整合接触，分布面积较大，煤系基底奥陶系灰岩岩溶发育，含水性强，煤系形成后，又经历了多期地质构造运动。因此，查明该区的构造情况、煤层的赋存情 况以及水文地质情况尤为重要。由河北某物测队在该矿 3 5 煤层 8102 工作面对应上覆地面作了三维地震探测工作，其震源采用高爆速成型炸药，激发井深为 8 30 m，药量为 4 kg，仪器为IMAGE SYSTEM 遥测数字地震仪，采样率为 1ms，记录长度为 2s，检波器为HD- JSII 加速度检波器， 7 只地震检波器串联连接。最终提交的三维地震勘探成果资料中不仅控制了勘探范围内煤层的起伏与构造，还修正了已知断层的平面摆动情况，勘探共发现断层

7、20 条，完成了勘探地质任务。 三、井巷揭露情况 3 5 煤层距奥陶系灰岩的顶界面为 62.60 93.41 m，开拓巷道和回采工作面同时存在，当遇到较大的导水断层和陷落柱时，由于隔水层厚度的减小、可能存在导水通道，存在着发生奥陶系灰岩承压水突水的危险性，因此，在掘进过程中，前方预测有大于 5 m 的断层必须采用先探后掘的原则。在 3 5 煤层 8102 工作面掘进过程中，由于煤层较厚，局部留有底煤，因此，对三维地震结论中的小断层无法验证。而当 2102 巷掘至 1458 m，比三维地震勘探结果提前 8 m采用 150 钻机进行超前探测，总计打探孔 8 个，钻探结果是 该巷道前方没有落差大于

8、5 m 的断层，也没有采空区或积水区。 四、错因分析 在该矿 2102 巷掘至 1458 m 时，煤层顺层磨光面较多，煤层完整性较差，磨光面附近煤层已经变质为糜棱煤，密度较低，松软；底板岩性为高岭质泥岩，磨光面较多，破碎，有一处底板发现地毛刺现象。 为什么会出错呢？滑动构造总是在较软的地层中形成，滑动面在煤层中或较软的顶底板中形成，由于构造力的作用致使地层原有的结构、构造以及岩性发生变化，使得滑动面附近的岩石完整性变差，因此，滑动面附近的地层与其周围岩层有明显的波 阻抗差异，能够形成具有一定能量的滑动面反射波。 五、预防措施和结论 由于滑动的影响，滑动面上下各地层反射波的能量弱，连续性差，解释

9、时要分析时间剖面上的各种信息，综合考虑。 （ 2） 根据标志层、煤层等特征进行多方面综合分析，确保三维地震成果资料的可靠性。 （ 3） 在石炭系 3 5 煤层的工作面三维地震时，应该对地面进行踏勘，特别是在解释大断层附近的小断层时，分析煤层厚度的变化是否是由于滑动构造的影响。 （ 4） 在山区三维地震时地表的影响也是解释容易出错的一个原因。 参 考文献 李世忠 .钻探工艺学 (中册 )M.北京：地质出版社， 1988 苏严军 .地质勘探安全规程实施手册 M.北京：科学出版社， 2005. 地质矿产部科学技术司 .探矿工程科技进步 100 例 M.北京：地质出版社，1998. 中华人民共和国煤炭行业标准 .MT/T1076-2008， 煤炭地质钻探规程 S.北京：中国标准出版社， 2009.