运用地震属性技术解释煤矿陷落柱

通过对山西某煤矿两个三维勘探区煤层反射波的属性特征进行的提取,对陷落柱反射波等地震属性特征进行了深入分析、研究,结合已知地质资料,利用基于地震层间属性定量描述与识别陷落柱的最新解释技术对勘探区进行了精细解释。     

三维地震勘探在赵庄煤矿陷落柱探查中的应用

根据三维地震解释陷落柱的理论基础,分析了陷落柱的地震响应特征。结合赵庄煤矿地层的赋存特征,设计了三维地震作业及采集方法,并通过高分辨数据处理,在偏移数据体上进行综合属性分析,根据陷落柱在三维地震数据体上的响应特征,基本确定陷落柱的范围。相比较常规的陷落柱探查方法,利用地震属性综合分析能对陷落柱等构造异常体作更准确的判断,从而更好地指导煤矿的开采工作。     

三维地震属性在潘三矿地质异常识别中的应用

陷落柱时刻威胁煤矿安全生产,而在地震解释中,由于其地震响应与其它地质异常体之间存在多解性问题,如何识别陷落柱地质异常,在煤矿三维地震解释中具有重要意义.地震属性技术在解决地质异常问题上,具有显著效果.在对已知陷落柱异常体属性响应特征研究的基础上,通过对淮南潘三矿12418陷落柱附近的12318地质异常体的不同属性对比分析,有效排出了陷落柱地质异常可能,为煤矿开采设计提供了依据.     

基于K-means SMOTE和随机森林算法的陷落柱识别模型

为了克服单一地震属性在对陷落柱进行识别时出现多解性和不确定性问题以及样本数据不平衡带来的识别准确率偏移问题，构建了基于K-means SMOTE和随机森林二分类陷落柱识别模型，通过对多个地震属性进行联合分析以达到识别陷落柱的目的。以山西新元煤炭责任有限公司首采区东翼南部矿区作为研究区域，将前方解释人员通过三维地震勘探技术提取到的12种地震属性作为样本特征，并将实际揭露的陷落柱信息作为样本标签，构建地震多属性数据集；通过相关性分析和聚类分析评估以及随机森林重要性分析进行地震属性优选，最终优选相对独立的6种地震属性作为样本特征；利用K-means SMOTE算法对数据集进行平衡处理，补充得到8 992个数据，选取其中6 294个数据作为训练集，2 698个数据作为测试集；基于python语言平台搭建随机森林二分类模型，最终预测陷落柱的准确率可达到87%。通过对比3种常见机器学习分类算法，该模型识别陷落柱的准确率更高。     

地震属性技术在探测断层和陷落柱中的应用

断层、陷落柱严重威胁着煤矿的生产安全,讨论地震属性技术在探煤田地震勘探中的应用.根据相干体、方差体切片分析相邻地震信号的相似性,进而探测断层和陷落柱的发育情况.通过对五阳煤矿地震资料的分析解释发现,地震属性技术是在探测断层、陷落柱方面效果显著.     

山西地区陷落柱发育规律研究

山西地区岩溶陷落柱已成为矿井开采中最主要的地质灾害之一。为了解决陷落柱问题,文章对山西地区陷落柱的发育规律和陷落柱的空间分布规律进行了研究及三维地震勘探中利用属性技术识别。     

煤田陷落柱地震属性分析

基于煤田陷落柱赋存特征,构建地震陷落柱正演模拟,采用有限差分法进行陷落柱正演模拟。陷落柱与正常煤层相比,当地震反射波遇到陷落柱异常体时,它的地震属性发生明显变化,如振幅减弱、相位突变、相邻道的相似度变弱等,依赖地震属性能够较好地识别陷落柱异常体。根据地震波形差异属性,分析桃园矿某采区三维地震资料,分析与识别陷落柱,经钻孔验证取得较好效果。     

小波分析在煤田陷落柱解释中的应用

针对目前煤矿开采面临的陷落柱难题展开研究,首先,简述了小波分析的原理及应用现状并叙述了在解释陷落柱中的应用,其次,采用小波分析方法对三维地震勘探资料进行了特殊处理,然后,通过对小波分析数据体的属性参数的提取来解释陷落柱,从理论模型试验到实际资料的检验,都取得了较好好的效果,为陷落柱勘探这一技术难题作出了新的探索。     

道间距和炮间距对陷落柱探测的影响

本文以陷落柱的地质特征以及陷落柱地震波传播特征为基础构建陷落柱模型,采用声波方程基于单因素变化分别模拟不同的道间距和炮间距对陷落柱探测的影响,利用偏移剖面反射波振幅变化并结合地震属性分析与人工解释进行陷落柱断裂边界解释,以陷落柱横向分辨率的平均偏差为指标来判断探测精度,并对陷落柱直径解释误差采用射线追踪的方法进行了分析。结果表明,小道间距有助于提高陷落柱勘探分辨率,道间距为5 m、炮间距为40 m时,解释得出的陷落柱直径的精度相对较高。     

应用相干体技术解释煤矿陷落柱

陷落柱是煤矿安全及生产中需要准确预测的重要地质体,目前其主要探测手段是三维地震勘探.为研究三维地震勘探中陷落柱的解释技术和方法,以相干体技术为依托,研究了煤矿陷落柱的解释方法,并取得了满意的地质效果.     

多种物探方法在探查陷落柱中的综合应用

在煤矿生产过程中,陷落柱的发育对煤矿的建设和生产安全有着严重的危害,它的存在直接影响了井巷工程的施工和布置,限制了采掘机械及采煤方法的选择,对井下巷道的支护和安全构成威胁。因此,有效对陷落柱进行探查是十分必要的。针对上述问题,阐述了陷落柱的成因及物理特征,以山西长平煤矿的地质资料为基础,展开了三维地震、瞬变电磁法等多种物探方法在陷落柱探查过程中的具体应用研究。利用三维地震勘探及地面瞬变电磁的资料,对勘探区陷落柱的分布范围、规模大小以及导水性进行了分析确定,提高了在探查陷落柱过程中的探查精度,为煤矿安全、高效生产提供了可靠的地质保障。     

全数字高密度三维地震勘探中地震属性预测煤层厚度的应用

地震勘探的综合属性分析是解决煤层厚度预测的有效手段,全数字高密度三维地震勘探通过小面元、宽方位角、高覆盖次数和数字检波器全频接受等优势,能够采集到质量全面提高的原始资料,针对性处理后得到“高分辨率、高信噪比、高保真度”的三维数据体。结合淮北某矿区实例介绍了全数字高密度三维地震中地震属性预测煤层厚度的应用。经过地震属性的提取、标准化、优化以及地质转化后,得到了包括振幅类属性、频率类属性、相位类属性、谱统计类属性等在内的6种地震属性,6种属性经过多元回归计算得到区内煤厚变化。预测煤厚与钻孔煤厚的交汇情况显示,煤厚预测效果较好。     

综合物探技术在地质构造复杂工作面的应用

地质构造是影响煤矿安全生产的主要因素,为提前探明其赋存特征,避免工作面回采过程中无计划揭露构造带来的人员伤亡和财产损失,针对典型矿井的构造复杂工作面,利用槽波地震勘探和无线电波透视展开综合探测。结果表明:无线电波透视技术,对陷落柱、断层的反应效果良好,但纵向分辨率不高;槽波地震勘探技术,对主要地质异常（包括陷落柱、断层、煤体破碎区、应力集中区等）有明显反应,且横向和纵向分辨率均较高,但难以辨别异常性质;结合槽波地震勘探和无线电波透视,再综合地质资料分析,可对构造复杂工作面的不同地质异常进行合理的推断和解释,能够有效指导矿井的安全高产高效。     

煤矿陷落柱槽波探查技术及应用

陷落柱是岩溶空顶塌陷的产物,也是影响矿井采掘衔接和安全生产的重要因素之一。为了提前查明陷落柱的赋存特征,避免工作面回采过程中无计划揭露陷落柱带来的人员伤亡和财产损失,针对典型矿井,制定标准煤岩样,展开室内试验分析,并选择合理的工程现场,展开槽波地震透射法和反射法勘探,最终,结合槽波速度法和能量法分析圈定陷落柱范围,通过探采成果对比研究该方法对陷落柱精准探查的适用性。结果表明:槽波透射法速度分析中,陷落柱的槽波速度与其裂隙发育情况和胶结程度密切相关,异常值难以准确界定;槽波透射法能量分析中,陷落柱的槽波振幅值衰减严重,可以依据衰减系数和相应计算方法,准确圈定陷落柱的发育范围;如果陷落柱与煤体交界面完好,与煤层夹角适合,槽波反射法速度分析可以准确划定陷落柱的边界。因此,槽波地震勘探对陷落柱构造的探测效果良好,能够有效指导矿井的安全生产。     

地震反射波属性在煤层厚度预测中的应用研究

在煤炭资源勘探中,对煤层厚度的预测有着重要的意义。介绍了应用地震属性技术预测煤层厚度变化的方法。基于陇东某矿区8号煤层的地震资料,提取地震属性数据;通过对地震属性的分析,优选出最大振幅、均方根振幅、平均能量、中值振幅4种地震属性作为煤层厚度预测模型基本参数,构建地震反射波属性多元回归分析和神经网络模型,对模型进行误差分析和实际结果对比分析,取得了较好的应用效果。     

基于槽波层析成像的陷落柱定位研究

在煤矿井下地震勘探中,由于检波器和震源只能在巷道内进行布置,造成了观测系统的布局和分布特点受到限制。为了更好地探测煤矿进行实际异常的地质构造,确保矿井安全生产,采用槽波层析成像的方法对陷落柱定位进行研究。研究了陷落柱对煤层波场的影响,得出陷落柱对体波成分影响相对较小,而对瑞雷型槽波Rx和Rz分量的影响却相对较大;又对陷落柱速度成像和陷落柱能量成像进行了研究,研究验证了槽波层析成像技术在陷落柱分布范围定位中的准确性,研究为煤矿井下陷落柱地质构造的勘探提供了技术支持。     

基于地震沉积方法的煤系岩性及其沉积演化特征分析

为了清晰地揭示潘庄地区山西组主采3号煤层顶底板岩性及其沉积演化特征,基于地震沉积方法,建立了高分辨率等时地层格架,利用地层切片技术提取及优选敏感地震属性组合,并通过井点不同层序内岩性及沉积信息与地震属性实施层位配置关系进行敏感属性的标定,实现对山西组煤系地层成煤前后不同时期内岩性展布及其沉积演化特征的精细揭示。结果表明:山西组自下至上可划分为3个中期旋回,分别对应Sq₁₀、Sq₁₁和Sq₁₂三个四级层序;潘庄地区中期旋回可作为区域沉积研究的基本单元;最大波峰振幅、平均反射强度及均方根振幅可作为最优属性实施沉积岩性研究;山西组3号煤层聚煤前后岩性呈现渐变特征,砂质沉积逐渐增多,泥质沉积逐渐减少,总体呈现由下三角洲平原到上三角洲平原的缓慢过渡。     

井下多波多分量地震反射法探测陷落柱的应用研究

把多波多分量地震反射法引入到煤矿井下,针对陷落柱的特征及陷落柱与周围煤体之间的明显物性界面,从理论和实例上对多波多分量地震反射法探测陷落柱的可行性进行了探讨。从实例的揭露验证情况对比可知,利用井下多波多分量地震反射法超前探测巷道掘进面前方的陷落柱是可行有效的一种新方法。     

三维地震动态解释技术在防治煤矿突水中的应用

煤矿三维地震动态解释技术实现了三维地震信息随煤矿生产进行全程动态解释,改变了传统的三维地震解释模式,能够查明煤层中的断层或其它构造分布.利用该项技术对邱集煤矿三维地震数据体进行了分析研究,确定了导水陷落柱的空间位置、边界和大小,为封堵导水通道提供了有力的地质依据.研究表明:利用三维地震信息可以从平面和立体角度研究地层的构造和岩性变化,从而对水文地质异常做出判断,为防治水提供决策依据.     

基于衰减层析成像技术的煤矿小构造地质研究

为了精确掌握煤矿小构造地质情况,确保矿井的安全生产,采用衰减层析成像技术,研究了地震波在煤层中传播规律、煤层模型的建立以及煤层中小构造对波场的影响,并对陷落柱、断层等小构造进行了模拟分析。研究得出:当波场穿过陷落柱时,能量急剧衰减,但是穿过陷落柱后表现出来的结果不同,体波穿过陷落柱后基本恢复了原来的状态,但是,槽波穿过陷落柱后能量发生了较大变化;当波场穿过断层时,槽波和体波都由断层左盘进入了右盘,而且在断层面附近,槽波发生了较严重的散射,研究为煤矿小构造的勘探提供一定理论依据。