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煤层底板灰岩水地震探测关键技术研究

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成果主要完成人

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项目概况

(一)立项背景 针对峰峰矿区内其表浅层的地震地质条件较差,静校正问题严重,构造漏解释的问题,本 项目以羊东矿为例开展相关研究,以地震勘探技术,研究采区地震资料高密度采集,高分辨率 处理,研究采区断层、陷落柱等构造的地震解释方法,导水构造的地震属性预测,基于地震AVO 反演的灰岩富水性预测方法。探索深部灰岩水富水区和导水通道发育区预测方法,有利于获得 更为精细的成果,指导矿井防治水工作,降低安全开采的成本,具有重要的应用价值。 (二)主要做法 1、对峰峰矿区水文地质特征及突水机理进行深入研究,分析底板突水的影响因素,预防底 板突水灾害的发生。 2、形成面向深部灰岩水灾害隐患地震数据采集技术。 3、采取深部灰岩水三维地震资料高分辨处理技术,研究以静校正和叠前偏移为核心的地震 资料处理流程和方法,得出技术效果,改善最终成像效果。 4、对矿井探测的构造进行精确定位解释,确定重点解释区域。 5、通过蚂蚁体追踪技术分析构造裂隙,预测构造部位的导水性征。 6、进行灰岩富水性的地震识别方法研究,分析研究区内的灰岩水分布特征,预测研究区内的灰岩水富集区分布情况。 (三)功能效果(益) 1、社会效益: (1)通过本项目可以有效指导煤矿的安全生产,对矿井安全生产具有重要的作用。 (2)该项目前可在冀中能源峰峰集团相似矿区推广应用,对地质结构、灰岩水富集区加以研究分析,提高开采效率和开发利用率。 2、经济效益: 羊东矿自项目实施以来共累计增加销售额约55200万元,累计增加销售量约84.48万吨,累计增加利润约20704.36万元。 (四)项目创新点: 1、针对河北邯郸峰峰矿区浅层低速带厚度大、深部构造复杂特征,提出了在垂直构造 方向增加覆盖次数的采集方案,通过去噪和叠前偏移为核心的采区三维地震资料解释, 获得了高 分辨的地震成像; 2、针对常规构造手动解释存在效率低的问题,提出基于波形白相似分类的层位自动追踪的构造精细解释方法; 3、针对传统导水性构造判断难的问题,提出通过蚂蚁体圈定煤层底板构造裂隙带分布, 通过气烟囱分析构造导水性的技术方法; 4、针对深部灰岩富水性探测难点,根据 AVO 原理,分析灰岩的地震振幅特征并评价地震保 幅处理效果,利用 AVO 反演技术获取伪泊松比属性,用于表征煤岩底板富水性,并获得实际验证。 (五)实施应用前后效果(益)情况 自项目实施以来,运用三维地震反演技术识别出了勘探区煤层底板灰岩富水性,羊东矿采取超前钻探、地面区域钻孔防治水措施对煤层底板灰岩富水区进行探查与治理,降低了井下探放水风险,减少了井下防治水投资,解放了受水威胁煤炭资源,大幅度增加了煤炭产量,经济效益显著。 (六)推广价值及范围 1、适用范围:针对大部分水文构造异常矿井,适用范围广。 2、推广应用前景:煤层底板灰岩突水的防治一直在该地区的煤矿安全开采中占有重要地位,采用地震勘探技术,探索深部灰岩水富水区和导水通道发育区预测方法,有利于获得更为精细的成果,指导矿井防治水工作,降低安全开采的成本。