开滦钱家营矿十采区三维地震勘探成果分析

薛俊国

摘要：三维地震勘探覆盖面虽然很广，但受埋藏深度及各种复杂条件的制约，其成果仅局限于推测之中。因此在采区投入初期，结合其它勘探资料及现有巷道揭露资料，对三维地震勘探成果进行综合分析，并总结出相应的规律，对采区后期的生产具有一定的指导意义。

关键词：断层；三维地震；验证

一、前言

开滦钱家营矿是设计生产能力年产400万吨的大型现代化矿井，1988年12月7日投产，2007年产量高达551.9万吨，现在开采的区域主要分布在600水平。开滦钱家营矿十采区位于850水平，东与四、十一采为邻，南至各煤层600底板等高线，西至钱家营工业广场煤柱线，北至各煤层750底板等高线，地质储量高达6888.8万吨。开滦钱家营矿利用三维地震高科技手段对十采区进行了综合勘探，因此在十采区投入初期，结合其它勘探资料及现有巷道揭露资料，对十采区三维地震勘探成果进行综合分析，并总结出相应的规律，对十采区后期的生产具有一定的指导意义。由于十采区工程还很少，只有十采皮带山、十采轨道山和三采1378运道及－600东大巷等几条巷道。因此对断层预测准确率的验证也很少。但是仅就这几条巷道所揭露的资料看，就发现这样一种现象，即：落差较大的断层预测准确率相对较高，落差较小的断层预测准确率较低；逆断层预测准确率相对较高，正断层预测准确率相对较低；高角度断层(尤其是正断层)探测率低。

二、十采区断层验证

(一)较大断层验证

较大断层一般对煤层层位破坏较大，往往邻近几个煤层都遭到破坏，甚至整个煤系地层都会受到影响，使两盘层位差异较大而容易被地震波捕捉到，所以三维地震勘探对落差较大的断层指认显著，因此预测的准确率也就相应提高。例如DF₂₃断层，三维地震预测落差15米。在十采皮带山中部车场及十采轨道山中部车场这两条开拓巷道都已实见，其位置与断层性质以及产状全部吻合，只是实际落差比预测还大些，达到20～25米。

(二)较小断层验证

落差较小断层通常只破坏一个煤层，当相邻一组煤层间距较小时，可能会破坏2－3层煤。另外十采区处于井田二水平，煤层埋藏较深，上覆覆盖层较厚，再加上断层落差不大，这样地震波反射率也就低，所以造成预测准确率也相应较差。例如十采区皮带山、十采区轨道山及十采区上部新增运斜石门都经过预测的DF₂₆和DF27这两条断层的位置，但都未见到断层，只是在相应的位置表现出裂隙较发育、岩石较破碎。

(三)逆断层与正断层验证

逆断层在一般情况下会使煤层造成重复，地震波容易反映和认读，所以三维地震对逆断层预测的准确率相对较高。正断层一般情况下不会造成煤层重复，因此地震波对其分辨率不明显。另外正断层(尤其是落差较小的正断层)从俯视的角度看，与节理裂隙会很相近或相似。所以三维地震对正断层预测的准确率相对较低。但在巷道实际经过预测段时，时常会碰到裂隙发育、岩石破碎(多见煤层顶板破碎)。例如1378运道中经过DF₃₄位置时，即是这种情况。

(四)高角度断层(尤其是正断层)验证

高角度断层尽管是落差较大，走向延伸也远，但在平面上伸展较窄，而三维地震波在剖面上垂直分辨强，横向传播分辨率可能会弱。所以对高角度断层(尤其是正断层)探测率低或探测不到。例如F₄₄为正断层，落差达到8～10米，倾角65°，在十采区皮带山中部车场及十采区轨道山中部车场均实见，而且也在三维地震覆盖范围内，距DF₂₃逆断层才40米左右，走向与DF₂₃逆断层基本平行，但三维地震就没有探测到。还有F₄₀断层，落差为20米，在一600东大巷实见为正断层，倾角82°，在1378运道实见为逆断层，倾角为75°，其位置也在三维地震勘探范围内，但也未探测到。

三、结论

(一)在较大的构造带附近，往往会有同生的或伴生的断层存在，走向一般与大的构造带(或主构造带)平行，但三维地震可能探测不到。如前所述F₄₄断层既与DF₂₃断层平行；F₄₀断层处于南阳庄背斜轴部东侧，走向基本与南阳庄背斜轴平行。

(二)三维地震预测的中小断层，虽然在实际巷道中见不到，但其预测位置往往会有裂隙发育、岩石破碎，造成煤层顶板不完整易冒落。