小青煤矿三维地震勘探控制构造与实见误差对比分析

发表时间:2020/9/17   来源:《科学与技术》2020年12期   作者:王锦平
[导读] 铁煤集团小青煤矿在2001年引进三维勘探技术,先后在西二、南二、东一、北二等采区进行了三维地震勘探,通过勘探获取许多新的断层,
        王锦平
        铁法能源有限责任公司小青煤矿    辽宁省调兵山市   112700
        提要:铁煤集团小青煤矿在2001年引进三维勘探技术,先后在西二、南二、东一、北二等采区进行了三维地震勘探,通过勘探获取许多新的断层,经过实见情况与三维地震勘探资料对比,分析了勘探误差生产的原因及相应的解决办法。通过几年来的生产实见证实,三维地震勘探提供的构造资料可靠程度较高,这给煤矿高产稳产提供了保障。几年来小青煤矿能够成为铁煤集团的主力矿井之一,与三维地震勘探技术的应用是分不开的。引进先进的勘探技术、仪器设备为煤矿生产安全保驾护航是当前发展的必然趋势。
关键词: 三维地震勘探   断层  实见   对比
        小青煤矿勘探时期刚好处于文革期间,在大干快上、高效快速的号召下,出现了无岩芯钻进、物探测井精度不高,封孔资料不全等很多问题。例如小青煤矿的南二采区,原勘探提供的地质资料煤层稳定,结果该采区实见确是断层林立、岩浆岩连片。这充分说明当时的勘探成果可靠性较低,无法满足设计要求。引进高精度、高分辨率的勘探技术成为小青煤矿发展的必然途径。
1、三维地震勘探构造与采掘实见构造情况对比
        2.1、 西二采区三维地震勘探构造与采掘实见构造情况对比
西二采区做为南二采区的接续采区2003年开始掘进开拓巷道,2004年首采面W2704工作面开始回采。从首采面回采至今,西二采区共回采掘进了9个工作面,开拓大巷、集中运输巷9条。积累了大量的实见资料。现将采掘实见资料与三维地震勘探资料对比如下。
(1)、 落差5m以上的断层实见资料与三维地震勘探资料对比。
①本采区三维地震勘探范围内实见落差5m以上断层6条,为F14'、F76、F81、F82、F712'、F85断层,实见情况。
②通过以上勘探与实见资料对比,在本采区内三维地震勘探标出的落差大于5m的5条断层中。F85断层未采动,F14'、F76、F81断层位置与实见位置误差一般在5m~25m之间,形态、走向也与三维地震勘探资料接近,控制程度较高。F712'、F82断层位置与实见位置误差一般在30m~60m之间,形态、走向也与三维地震勘探资料误差较大。
(2)、落差0m~5m的断层实见资料与三维地震勘探资料对比
①本采区采掘范围内由三维地震勘探方法标出的落差5m以下的小断层共20条。
②通过勘探与实见资料对比,在本采区内三维地震勘探标出的23条落差5m以下的断层,其中未采掘区域6条,采掘后而未实见的2条,其余16条在其标定范围内均有实见,其中大部位为成组发育的裂隙带,且含水及瓦斯。
2.2 东一采区三维地震勘探构造与采掘实见构造情况对比
东一采区做为北一采区的接续采区2007年开始掘进开拓巷道,2009年首采面E1403工作面开始回采。从首采面回采至今,东一采区共回采掘了6个工作面,E1总排风巷、E1专用回风石门、E1集中皮带运输石门、E1集中轨道运输石门4条准备巷道,积累了大量的实见资料。现将采掘实见资料与三维地震勘探资料对比如下。
(1)落差5m以上的断层实见资料与三维地震勘探资料对比。
本采区三维地震勘探范围内实见落差5m以上断层4条,为DF4、F101(DF9)、F101'(DF9-1)、DF18断层。
①DF4断层:是北一采区与东一采区的采区边界断层,断层走向18°~28°,倾向108°~118°,倾角55°~65°,落差0~16m。由E1总排风巷、E1专用回风石门、E1集中皮带运输石门、E1集中轨道运输石门等巷道实见。
        F101(DF9)断层:断层走向13°~45°,倾向283°~315°,倾角40°~60°,落差0~60m。采区三维地震勘探范围内的E1404回顺、E1406回顺有1处实见。
        F101'(DF9-1 )断层::断层走向3°~35°,倾向273°~305°,倾角40°~65°,落差0~15m。本断层为DF9断层的伴生断层,在E1集中皮带运输石门、E1404回顺等巷道有多处实见。
        DF18断层::断层走向10°~40°,倾向280°~310°,倾角45°~55°,落差0米~18米。在E1 406回顺巷道有多处实见。


②通过勘探与实见资料对比,在本采区内三维地震勘探标出的落差大于5m的断层4条,DF4、DF18、F101(DF9)断层位置与实见位置误差一般在5m~25m之间,形态、走向也与三维地震勘探资料接近,控制程度较高。F101'(DF9-1)断层为实见断层,三维地震勘探资料未控制。
(2)、 落差0m~5m的断层实见资料与三维地震勘探资料对比
        其中实见断层4条,未实见2条,未采动8条,小断层实见位置与三维地震勘探资料位置相差较大,控制程度低于西二采区。
        三维地震勘探未解释的实见小断层11条,在E1403工作面、E1404工作面、E1402工作面、E1406工作面、E1407工作面实见,其中落差大于3m的1条;落差1~2m的1条,落差小于1m的9条。

        3、误差原因分析及对地质工作的影响
西二采区和东一采区三维地震勘探解释的落差5m以上大断层共12条,落差0m~5m的断层共37条。根据三维地震勘探地质任务,要求落差5m以上断层平面摆动误差小于20m,基本查明落差5m以下断层点。
现对其实见情况与三维地震勘探控制情况误差进行分析。
        3.1落差5m以上的断层实见情况与三维地震勘探控制误差原因分析
西二采区和东一采区三维地震勘探解释5m以上大断层共12条,分别为DF4、F101、F101'、DF18、F87、DF12、F14'、F76、F81、F712'、F82、F85断层。其中未采动的2条,为DF12、F85断层;实见10条为DF4、F101、F101'、DF18、F87、F14'、F76、F81、F712'、F82断层。其中平面摆动误差5m~25m的7条;平面摆动误差25m以上的3条,分别是W2717回顺实见的F82断层,E1404回顺E1406回顺实见的F101断层,W2711开切眼实见的F712'断层。
        分析其原因有以下几点:
        (1)采区分割勘探影响勘探精度有后期解释工作。如西二采区进行地震勘探时,以F82断层为界划分三维地震勘探区,包给两家勘探队分别进行勘探。F82断层处于两家勘探区的边界,野外采集精度受到影响,后期解释时资料不共享,也影响了其对断层的控制程度。
        (2大断层伴生构造影响控制程度。如东一采区的F101断层,在E1404工作面实见有一条落差10m的伴生的断层F101',影响了其对该断层的探制程度。
        (3)勘探区边界断层控制程度较差。如W2711开切眼实见的F712'断层。
3.2落差0m~3m的断层实见情况与三维地震勘探控制误差原因分析
        西二采区和东一采区三维地震勘探解释0m~3m的断层共37条,未采动的14条,实见20条,未实见的2条。小断层平面摆动误差大多在25m左右,东一采区个别小断层平面摆动误差在25m以上的2条。
        东一采区还实见三维地震勘探未解释的小断层11条,在E1403工作面、E1404工作面、E1402工作面、E1406工作面、E1407工作面实见,其中落差大于3m的1条;落差1~2m的1条,落差小于1m的9条。
        通过实见资料分析,三维地震勘探解释的小断层大多数存在,但平面摆动误差差别大。分析其原因有以下几点:
(1)三维地震勘探解释精度的影响。三维地震勘探线一般线距为200米1条,其精度高于地质勘探线距,能够满足对大断层的控制,但还达不对小断层的控制要求。
(2)地质构造的影响。褶曲构造对小断层解释的影响。靠近褶曲的轴部及两翼转折端分部小断层往往比较发育,但在地震剖面上因受褶曲的影响,小断层显现不明显。
        五、结论
总之,三维地震勘探在我矿的使用利远大于弊,虽着解释系统的引进,加之实见资料的增多,我们必将对三维地震勘探资料有更深的理解和认识,充分利用三维地震勘探资料解决更多、更难的问题。为煤矿回收更多的煤炭、更高的效益、更长的安全周期做贡献。


作者简介:王锦平(1977年-),男,工程师,1997年毕业于吉林工业学校煤田地质勘探与矿井地质专业,现任铁煤集团小青煤矿工程地测大队队长。联系电话:024-76823285








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