地震资料整合处理与解释在煤矿中的应用及效果浅析

林全章

（山东省煤田地质局物探测量队，山东 济南 250104）

1 工作区概况

井田内曾进行过多次三维地震勘探工作，但由于区内地质构造复杂，各三维区之间物探成果差异较大，大大影响了工作面布置。为确保地质资料准确，降低钻探成本，需对井田内三维地震资料进行整合处理，并进行重新解释，以确保矿井施工安全。

1.1 工作区地层

工作区地层区域上属华北型地层大区晋冀鲁豫地层区济宁小区，井田为华北型全隐蔽石炭、二叠系含煤地层，自上而下发育有第四系、侏罗系上统蒙阴组、上二叠统上石盒子组、下二叠统下石盒子组和山西组、上石炭统太原组、中石炭统本溪组及奥陶系中、下统。其中山西组和太原组是本区主要含煤地层。

1.2 工作区地质构造

区域构造格局的形成始于印支运动末期，定格于燕山期，并被后期的构造运动所改造。区域性断裂构造呈近东西向和近南北向展布，是一种拉张应力背景下的产物。区内构造具有多期次特点，次级断裂构造具有展布多方向性和切割关系的复杂性。

2 地震资料整合处理方法解析

2.1 整合处理基本思路

在进行处理前，需要先对以往资料进行整合，建立统一的空间属性，把以往各三维区的炮点检波点线号桩号换算成以统一的基准点起算的线号和桩号。最终把以往所有三维区的资料作为一个大区进行统一处理，从而获得统一的三维数据体，以进行下一步的资料整体解释工作。

2.2 整合处理方法

在资料整合完成后，三维地震资料处理就可以按照一个三维区进行处理了，处理的基本步骤为：首先是三维数据体空间属性建立，先用绿山软件建立空间属性并进行反复核对，无误后再通过程序转成CGG 属性文件，接着进行道编辑、滤波、真振幅恢复、反褶积等处理过程，再进行速度分析和剩余静校正的反复迭代获得初叠剖面，然后再进行DMO 处理、随机噪音衰减、三维一步法偏移并最终获得我们整合解释需要的三维数据体。

2.3 整合处理成果

三维地震勘探整合处理，处理出来的成果是一个统一的三维数据体，而不是原来分开每个区的三维数据体了，这样给下一步三维地震资料的解释提供了很大的方便，同时也是整个地震资料整体解释的基础。如图1 所示。

图1 地震资料整合处理后获得的三维数据体

3 地震资料整体解释方法

把整合处理完成的三维数据体加载在GeoFrame解释工作站上，采用人机联作解释系统，进行层位自动追踪、任意方向时间剖面闭合、水平切片断点分析、断层立体追踪、图形缩放、不同方式显示等手段对三维地震资料进行整体解释。对于煤矿上以往三维地震资料需要整合处理解释的项目一般都是构造比较复杂的地区，因此构造的解释和煤层赋存情况的解释为地震资料整体解释的重点。

3.1 构造的解释方法

构造的解释主要包括断层的解释和褶曲的解释。断层解释主要以时间剖面解释为主，以时间剖面上反射波同相轴的错断、迭掩、扭曲、强相位转换、断点绕射波和断面波作为解释依据；以水平时间切片解释为辅，在水平时间切片上表现为反射波明显的水平位移，甚至在水平切片上切不到的一盘无能量显示。

褶曲的解释也以时间剖面为主、水平切片为辅。时间剖面上褶曲的解释主要依据反射波同相轴所反映的褶曲形态进行解释。在覆盖层厚度及速度变化不大的情况下，三维偏移剖面反射波同相轴所反映的时空域中的褶曲形态基本与煤系地层的褶曲形态一致。

3.2 煤层赋存情况的解释方法

煤层赋存情况的解释主要是通过时间剖面上追踪煤层的反射波的能量变化、连续性变化等信息进行解释，传统的方法是从三维数据体上按一定的网度抽取时间剖面通过解释人员逐条时间剖面进行解释。这种方法虽然也能很好地解释煤层的异常现象，但效率不高，同时由于是由点到线，再由线到面进行解释，很难宏观地把控煤层异常区的平面展布情况。通过GeoFrame 系统自带的地震属性分析功能，可以直接提取出地震反射波中含有的振幅、相位、频率、能量等信息，进而直接生成瞬时频率、瞬时相位、最大、最小、平均、均方根振幅等属性分析图件进行解释。如图4 为煤层最大振幅属性分析平面图，通过这个图能很好地解释出煤层反射波异常区在平面上的发育情况。

图2 煤层最大振幅属性分析平面图

4 效果分析

（1）通过对义能煤矿区内以往施工过的3 期三维地震勘探进行原始资料整合处理，获得了一个统一的三维数据体。原单个三维数据体边界附近覆盖次数较低、偏移画弧等现象得到了很好的改善，为后面的全区地震资料整体解释打下了坚实的基础。

（2）通过地震资料整体解释，对全井田的构造形态有了一个全面的认识，区内的向背斜等褶曲形态反映更加清晰可靠，区内的断裂构造平面展布更加合理，同时很好地解决了多期地震勘探解释成果拼接处两边断层互相不匹配的问题，为井田下一步的开采设计提供了依据。

（3）通过提取煤层反射波的属性进行分析，圈定了井田内煤层反射波异常区，通过钻孔标定和煤层反射波特征分析，能很好地把煤层的冲刷变薄和岩浆岩吞蚀等煤层异常区准确的识别出来。

5 结语

针对进行过多期三维地震勘探的煤矿，由于每期可能施工单位不同，野外数据采集参数不同，处理参数的不同，在一些构造复杂的矿区很容易造成不同三维区接边处两边断裂构造不匹配的问题，让矿方在开采设计的时候无所适从。通过对矿区内以往三维地震资料进行整合处理解释，能很好地解决问题。由于是进行三维地震资料的二次处理解释，不需再进行野外施工，可以大大地节约勘探成本。