利用三维地震进行煤矿扩大区补充勘探研究

李洪军

摘要：为了保证某煤矿的生产接续，在扩大区进行生产之前，进行补充勘探，利用三维地震勘探的方法，首先确定三维地震地质条件的判断，通过试验确定了施工方法，然后进行了对于需要勘探的扩大区进行了全区地震勘探工作，对于勘探结果进行了数据校正和解释，并且将勘探成果结合矿区原有勘探结果进行进一步分析、对比和判断，为该矿接续的安全生产提供进一步的、相对更加准确的生产资料，并且结合对比结论提出相应的生产建议。

关键词：构造：三维物探：补充勘探

对于某矿扩大区进行三维补充勘探，首先分析了扩大区的地震地质条件，通过试验确定了施工方法，施工后对于三维地震的数据进行了合理的校正和解释，并且对于所得到的煤层情况和构造进行解释，以得到更加贴近生产实际的数据。

一、地震地质条件

该矿扩大区地震地质条件主要为，地表条件处于丘陵地区冲积平原地带，区内地形简单，地势较缓，西北高东南低，井田内地形标高+116m～+126m。地表为耕地，没有影响施工的障碍物，地表施工条件较好。

二、施工方法

为确定施工参数的合理性，需要通过对应的试验来确定该区最合理的采集因素，本次利用波场调查相关试验、激发条件相关试验、观测系统相关试验、仪器因素田间相关试验，一共做了2个点的试验，计物理点总共有24个，其中第一个点完成物理点15个，第二个点完成9个，根据试验结果，并且结合周边矿区物探经情况及验确定该区的施工方法，观测系统类型采用束状8线8炮。

三、全区探测工程量完成情况

该地区施工面积为1.62平方千米，共设计了共设计7束三维地震勘探线，共计811个物理点，控制面积达到0.60平方千米，满覆盖面积为0.68平方千米。全区实际完成总工程量为848个物理点，其中生产物理点824个，试验物理点24个，空炮6个，加密35个。

四、三维地震数据校正和解释

对于本次三维地震数据的校正，通过线性动校（LMO），对于每一条检波线发生偏移在允许范围内，通过线性校正的方法，进行修改校正拉直，对于初至发生错位的情况，进行多次调整，直到位置正确为止。

五、构造解释

（一）单斜构造解释

根据地震时间剖面能够反映出，该地区地层呈单斜构造。

（二）断层解释

根据地震时间剖面上的错开的反射波来判断该地区的断层线，从而解释断层倾角，断层线与水平面之间的夹角就能够观测到，即为视倾角，若出现时间剖面垂直于断层走向，我们所观测到的角就是真倾角。

（三）采空区解释

在本次解释工作中，在测区北部发现1处采空区，根据地质资料所提供的采空区范围，这个采空区内对应的地震反射波能量、频率发生变化。所以我们以地质资料为主，结合时间剖面及其他显示方式对这个采空区进行了圈定。

（四）侵入岩解释

在本次解释工作中在测区中部发现1处侵入岩区，根据地质资料所提供的信息并参照时间剖面上的反应，这个侵入岩区内的地震反射波反应杂乱，以及侵入岩区在地震属性解释中所表现出的各种特征。

（五）基于沿层地震属性对断层、侵入岩的解释

对于地震属性分析通过叠加前和叠加后的整体分析，对于不同的属性，可以判断出各种地质体的特性，包括岩性和物性变化，针对本区的断层、侵入巖分析，根据地震数据中对于7#煤层也得出了多种的属性，对于众多属性进行分析优化，最后确定了2种对于该层中小断层比较敏感的属性，其中包括了方差属性以及顺层振幅属性，对发育于目的层中的小构造有较好的对应关系。

六、结语

通过对于该煤矿扩大区进行补充三维物探勘测，主要确定了以下几个方面的生产因素：

首先，在新的勘探区内扩大区确定6号煤层为可采煤层，该区的煤层倾角集中在11°～14°之间。

其次，确定了断层的数量，勘探数据表明该区共有四条断层，全部的断层性质都为正断层，分别命名为DF1、DF2、DF3、DF4，其中DF4断层落差在0m～10m之间;DF1、DF2、DF3，落差在10m～20m之间，四条断层中数据较为可靠的是DF1和DF3，断层DF2、DF4控制程度较差。

第三，本次勘探共探测出一个采空区，规模较小，与区外构造连通，位于该测区的东南部，在后续的开采过程中需要注意该位置的采空区情况。

第四，本次三维地震勘探在测区的中部发现了1处侵入岩区，位于测区中部，其规模较大，贯穿整个工区。

根据本次补充勘探，对于生产提出了下列的建议：对于勘探区的三维物探补充工作，得到的结论为扩大区中7层为主要可采煤层;原来的勘探资料推测的区域无断层，但三维物探发现5条断层的存在，建议在生产过程中加强断层附近的支护和监测，以保证安全生产;对于探测结果发现的采空区，根据位置推断可能存在周边非小矿井存在越界开采的情况，建议探明后在设计的过程保证安全;对于火成岩的侵入情况，建议进一步进行煤质化验，确定该区域的煤质，很有可能与其他生产区域的煤质不同。

参考文献：

[1]刘党党，综合勘探方法在三道沟井田勘探中的应用[D].陕西煤炭，2010.

[2]张克，基于地震正演模拟和SVM的煤与瓦斯突出危险区预测研究[D].中国矿业大学，2011.