地震属性技术在小陷落柱精细解释中的应用

长期以来,陷落柱一直严重威胁着我国北方一些煤矿的高产高效安全生产及综合机械化采煤机组的正常运行。地震勘探作为陷落柱勘探的主要技术手段,在识别查明该异常地质体方面发展挥了重要作用。以往利用地震时间剖面和层拉平切片对陷落柱进行识别解释,仅对较大的陷落柱（直径大于50 m）反映特征明显,而对于小陷柱却无能为力。通过分析陷落柱的地震正演模拟、属性特征及实例认为,可以利用方差体、均方根振幅、弧长等地震属性技术对其进行精细解释,效果较好。     

煤层隐伏陷落柱地震属性响应特征与识别

通过正演模拟总结煤层隐伏陷落柱在垂直剖面和水平属性切片的地震响应特征,并以JCZ煤矿为例,基于模式识别方法利用多种属性预测煤系陷落柱分布范围。研究表明利用模式识别方法与地震多属性分析技术相结合的方法,能够精确有效地圈定研究区陷落柱的范围,取得较好探测效果。     

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.     

陷落柱三维地震正演模拟及对比分析

设计了在煤层截面上长轴大小分别为80、50、25和15 m的4个陷落柱,其空间形状不规则、顶部发育高度不等,利用三维地震单程声波方程对4个陷落柱进行了正演模拟,对其中一条典型剖面开展了二维地震正演模拟（包括单炮和平面波）,并对陷落柱的二维地震与三维地震模拟剖面进行了对比分析。结果表明：相对于二维地震正演模拟而言,陷落柱三维正演模拟反映的陷落柱边界清晰,与实际大小相符,且对小陷落柱的识别能力有一定的提高。     

在解释类似陷落柱异常体中应注意的问题

在地震资料解释中往往将时间剖面上与陷落柱特征相似的异常体解释为陷落柱,通过正演模拟及探采对比发现,该种波形特征反映的并非为陷落柱,而是某种地质异常,如水仓、地层倾角变陡区等。针对这种情况,结合实际资料及正演模拟,对这些类似陷落柱特征的异常体进行了再认识,总结经验,并提供相关建议,为以后遇到类似情况提供借鉴。     

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。     

陷落柱地震数值模拟响应特征分析

从陷落柱的物性基础出发,阐述了利用地震波动法探测陷落柱的可行性,并根据波动方程原理,设计了部分陷落柱数学模型;运用正演模拟的方法,从地震波的运动学和动力学角度出发,分析了不同参数的陷落柱各自的地震响应特征及其分辨率;在前人有关陷落柱研究基础上,进一步研究了陷落柱与地堑的区别.结合实际资料总结了陷落柱在地震资料中的反映特征和识别标志.     

地震属性在陷落柱解释中的应用

地震属性技术在构造解释方面得到了广泛的应用,针对特殊的地质体陷落柱,通过属性分析优化提取出瞬时频率、瞬时相位、反射强度、方差体、吸收衰减、倾角等6种属性,实现了对陷落柱的水平和垂直方向的控制。实践证明,通过对地震属性的优化选取、联合使用,有效增强地震属性预测的针对性,提高了预测能力和精度,地震属性技术在陷落柱预测中具有较好的应用效果。     

煤矿中不同陷落柱地震正演研究

陷落柱的准确识别对于煤矿安全开采有重要意义。为了研究不同陷落柱的地震响应特征,使用地震波场正演模拟有限差分方法,结合陷落柱在实际地质条件下的参数,建立不同内部构造和不同尺寸的陷落柱模型,然后使用子波模拟地震激发,得到不同的单炮记录,将这些单炮记录经过处理得到水平叠加剖面和叠后偏移剖面。综合对比分析这些剖面上的波组特征以及与陷落柱的对应关系,得到内部构造不同陷落柱的特点以及不同尺寸陷落柱在地震剖面上的响应特征。     

F-K滤波方法分离地震绕射波和反射波

地震波在传播过程中,当遇到断层、陷落柱等地质异常体时会产生绕射波.地震资料中的绕射波对地震解释工作具有重要的作用,其产生往往伴随着地质异常体.设计了地震正演模型,使用F-K滤波对正演资料进行处理,压制反射波以突出绕射波,并对其进行偏移成像.     

基于反射波法勘探的陷落柱结构分析

为掌握陷落柱赋存状态和内部结构,基于地震勘探反射波原理,采用理论分析和现场实践相结合的方法,建立了陷落柱正演模型,对陷落柱成因及探测方法进行研究。研究表明:1)赋存陷落柱需满足岩层条件、水作用条件和构造发育条件,可溶性岩体在流水和应力相互作用下坍塌垮落,形成陷落柱。2)陷落柱物理特征中的电性、磁性、放射性及波阻抗表现出差异性,是勘探的基本原理。3)对内部为均匀体结构的陷落柱模型正演,得到其在地震时间剖面上的响应特征,从而对陷落柱位置和形态判读。该研究可为类似条件陷落柱地震勘探提供一定的指导。     

山西山区煤田陷落柱正演模拟分析研究

岩溶陷落柱是煤田开采中一种常见的地质灾害体,而地震勘探技术是查明陷落柱的主要技术手段.建立水平介质和地形起伏条件下的陷落柱模型,通过正演模拟分析得出,在山区地形条件下,陷落柱的中心位置存在偏移,由于绕射波等特殊波的存在使得断陷点模糊造成陷落柱的解释范围比实际会偏大.同时通过统计潞安矿区揭露的陷落柱的对比发现,一般情况下...     

陷落柱柱体结构的地震波场分析

采用合理的物探方法探测出陷落柱的赋存状态在减小陷落柱对煤矿安全的影响方面很重要,目前勘探陷落柱较有效的地球物理方法为地震勘探法。依据地震正演模拟基本原理,结合阳煤集团开元煤矿三维地震勘探的实例,从理论和实践上对不同内部结构的陷落柱在地震波场中的地震响应特征进行了对比分析,为陷落柱的解释提供了理论和现实依据。     

空间采样对陷落柱探测的影响分析

探讨了空间采样与分辨率的关系,并利用对地震数学理论模型正演模拟方法,研究了不同尺寸陷落柱模型在不同空间采样密度下的响应特征,分析了高密度空间采样在查明陷落柱方面可能达到的精度及技术优势,并以山东某采区高密度三维地震勘探为例,分析了高密度地震勘探在陷落柱探测方面的应用效果。     

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.     

基于三维地震层间属性高精度识别煤矿陷落柱

基于煤矿陷落柱因充、导水的复杂性,一直严重威胁着我国北方一些煤矿的安全生产,采用高分辨率三维地震技术探测陷落柱,提出了基于三维地震层间属性高精度识别煤矿陷落柱的方法、技术;结果表明,该技术不仅可获得地震分辨率小于1/2波长的陷落柱的信息,而且可以较好地得出陷落柱的平面形态.     

煤矿陷落柱地震响应分析

岩溶陷落柱在华北煤田中广泛分布,严重影响矿井的安全和生产。对典型煤田陷落柱进行正演模拟,通过对地震资料特殊处理,突出反映陷落柱的地震响应。同时依据广义绕射原理,解释了地震剖面上陷落柱通常出现的"陷"而"不断"的现象,为高精度地震解释陷落柱提供了一条重要依据。     

转换波数值模拟在陷落柱探测中的应用研究

利用弹性波动方程有限差分法,对一水平介质下的陷落柱地震模型进行正演数值模拟。对比了纵波、转换横波对于陷落柱模型的响应特征,分析了转换波勘探在查明陷落柱方面可能达到的技术优势,为进一步综合利用纵波及转换波技术解决相关地震勘探问题提供参考。     

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。     

基于三维陷落柱模型的最大炮检距分析

在建立典型煤田陷落柱地震地质模型及最大炮检距不同的观测系统的基础上,通过理论分析和地震照明度分析对比了炮检距对地震成像的影响。然后采用射线追踪算法进行正演模拟,分析不同最大炮检距条件下的观测系统对陷落柱探测精度的影响。得到最大炮检距越小对陷落柱的解释精度越高的结论。