姚庄煤矿二1煤层底板形态的二维地震解释

◎木宗勇



姚庄煤矿二1煤层底板形态的二维地震解释

◎木宗勇

为提高勘查程度，在经过野外现场踏勘、仔细分析该区内的地震地质条件和现有地质资料的基础上，充分研究分析了普查地震工作中存在的问题，按照《煤炭煤层气地震勘查规范》标准进行了二维地震勘查设计与数据采集工作。本区共计完成二维测线7条，同时对本次所获得的时间剖面进行了评级，并经资料解释，了解了覆盖层厚度及变化情况，查明了二1煤层的构造形态及分布范围。

姚庄煤矿位于郏县南东19km处，分属郏县姚庄乡和堂街乡管辖，自工作区向北15km由乡级公路在王集镇与洛（阳）—界（首）公路相接，自王集向西6km到郏县，向东24km到襄城县与311国道相接。

自然地理概况

本区位于汝河以南的广阔平原地带，地形平坦，标高一般为97m左右，第四系覆盖较厚，全为可耕地。区内属淮河流域颖河水系，北汝河在本区北侧1km左右由西向东流过。本区气候属大陆性半干旱气候。历年最大降水量1203mm，年平均降水量678.6mm，最长连续降水量204.7mm，降雨量集中在七、八、九三个月。

地层与构造

根据钻探所获岩芯资料及邻区钻孔资料表明，工作区为第四系全覆盖区，没有基岩出露，区内煤系地层发育较齐全，构造较简单，无岩浆岩分布。

本矿区在李口向斜的轴部，区内地层为倾向为向斜北东翼220～230°，南西翼40～50°，倾角0～7°。据二维地震测量资料反映，断裂构造共发育4条，走向均为北西向，倾向南西或者北东，倾角59～63°，F1长约2km，其它均不足1km长。

煤层

含煤性。本区含煤地层由老至新依次为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组、二叠系上统上石盒子组。二煤组以上含煤地层厚度677.87m，包括了二～九共8个煤组。含煤11层，煤层总厚度7.10m，可采煤层厚度3.90m，含煤系数1.05%，可采系数0.58%。

可采煤层。据ZK1608孔资料，区内含可采煤层两层，总厚度3.90m。

二1煤层位于二叠系下统山西组底部，上距大占砂岩10.26m，下距石炭系太原组顶部灰岩11.17m。煤层底板埋深1343.71m，煤层底板标高-1247.03m，煤层厚2.55m。煤层直接顶板为砂质泥岩，伪顶为细粒砂岩，直接底板为泥岩。二1煤层结构简单，无夹矸。

地球物理特征

地表条件。本区属山前冲洪积平原地貌，地势平缓，对施工有利；勘探区内村庄分布密集，区内冲沟较为发育，一般切割深度小于10m。主要河流汝河位于勘查区北部，给地震野外数据采集工作带来诸多麻烦。

浅层地震地质条件。勘查区地表为第四系黄土覆盖，没有基岩出露。第四系黄土为黄褐色、灰绿色、棕红色砂质粘土、粘土夹砾石，局部为坡积、冲积物。砾石层较厚，吸收激发能量，降低了资料的信噪比，并且增加了成孔难度，浅层地震地质条件不好。

深层地震地质条件。本区煤层具有速度低、密度小的特点，与高速度、高密度围岩相比具有显著的波阻抗差异，具有形成强反射波的良好条件。二1煤层在人工波场作用下可产生T2波稳定、能量强、连续性好，能够全区对比追踪；本区的新生界较薄（90～150m），由于受村庄和高压线路的影响，所以T0波不连续。

工程布置及设计工作量

二维地震测线布置。1⑴）本区测线布置原则：地震主测线应尽量垂直地层走向或主要构造走向，并与地质勘查线尽量重合，测线长度应能控制工作区边界和边缘构造；联络测线应垂直主测线。2⑵）测网密度：根据勘查目的，本次勘查属于普查勘查阶段，同时根据相邻矿区含煤地层的构造复杂程度及煤层稳定程度，依据《煤、泥炭地质勘查规范》，本次地震勘查工作原则上以1000m×2000m网度布置。

设计工作量。按照上述原则，全区布置二维地震测线7条，其中主测线5条；联络线2条。共计地震测线长14.56km，测线物理点685个，试验物理点15个，合计700个。

资料处理

由于本区鹅卵石层对能量的吸收，资料存在着频率较低的问题。因此，本区资料的处理过程为以提高信噪比为重点，坚持“高信噪比、高保真度、高分辨率”的原则，以能真实、客观反映地质现象为目的，在保证信噪比的基础上，尽量提高分辨率。

在资料处理阶段要检查交点处的叠加速度谱，并完成主测线和联络测线的交点闭合。在资料处理中，首先对原始单炮作了频谱分析，确定煤系地层（目的层）反射波主频。对单炮记录进行严格剔炮、剔道工作，为确保最终剖面质量，在计算站进行二次编辑工作，为了使剖面上煤层反射波连续性好，速度分析采用跟层追踪的分析方法，全面采用保持振幅处理。

二1煤层底板形态

本次地震勘查表明，测区内二1煤层底板形态总体为一走向近北西向，倾向南西的单斜。倾角0º～9º，在断层附近，受断层的牵引、推覆和挤压作用，局部煤层倾角变大，测区东北部受断层的影响，二1煤层较浅，走向近北北西向，倾角约为9º，最浅处底板标高为-800m，往南西逐渐变深，中西部最深，底板标高达到-1450m， 二1煤底板标高在-800m～-1450m之间。在单斜构造西南部发育一个向斜，向斜轴向北西，向斜轴标高-1450。使煤层底板等高线发生了不同程度的弯曲变化。

按照《煤炭煤层气地震勘查规范》的标准，对本次所获得的时间剖面进行了评级为资料解释打下了坚实的基础；经资料解释，了解了覆盖层厚度及变化情况，查明了二1煤层的构造形态及分布范围。

（河南省煤田地质局物探测量队）