煤炭地質(zhì)勘探物探方法運用

時間:2022-04-25 03:15:00

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煤炭地質(zhì)勘探物探方法運用

煤炭是我國的主體能源,煤炭地質(zhì)勘查是煤炭工業(yè)持續(xù)發(fā)展的基礎。它既為煤炭工業(yè)發(fā)展提供資源保障,又為煤炭開發(fā)利用、安全和環(huán)境保護提供地質(zhì)服務。隨著國家經(jīng)濟建設對煤炭需求量的增大,各級政府都加大了煤炭資源勘探力度,尤其是缺煤地區(qū)。但是在勘探過程中,應遵循科學的勘探方法和措施,以保證勘探的質(zhì)量。鑒于當前的經(jīng)濟、技術、設備等情況,不可能盲目性進行鉆探勘探,所以,需要完善勘探方法(手段)來提高找煤的成功率。

1測區(qū)存在的技術難點

(1)測區(qū)里煤炭綜合物探技術在勘探工作可借鑒的經(jīng)驗非常少。

(2)測區(qū)內(nèi)地質(zhì)層位不確定,對存在的地質(zhì)層位和含煤地層不明確。

(3)以往物探資料保存不全,有價值的地質(zhì)資料不是很多。

(4)受當前技術條件的限制,各物探方法在理論、方法和應用的相互結合和聯(lián)系上開展針對性綜合研究方面還存在差異。

(5)國內(nèi)外以煤層為目標的開展綜合物探工作的成功事例并不多,所以相關的理論、方法和經(jīng)驗也不多。

2地理特征

該地區(qū)地貌、重磁、電性等特征異常明顯,布格異常圖表現(xiàn)為:等值線基本呈南北向,西部密集;航磁化極異常圖表現(xiàn)為:等值線大多呈東西向,南北部密集,與中部有明顯差異,據(jù)此可進行該地區(qū)構造單元的進一步劃分。另外,跟據(jù)本地區(qū)的地層物性參數(shù)情況,石炭二疊系含煤地層可按一個電性層對待,電測深曲線主要呈HA、HKH或大H型反映;Ds值相對白堊系、三疊系為高阻反映;Ps值一般為90~11On•nl。這些顯著特征,說明在該區(qū)域內(nèi)適合開展地面電法和指導地球物理測井工作。下部地層的地震波傳播速度為330o~4000m/s,與覆蓋層(新生界或白堊系)差異較大,而煤層與上下圍巖之間存在明顯的波阻抗差異,可通過人工地震獲得能量較強的反射波,便于開展地震工作。

3采取的技術措施

3.1野外采集技術措施

(1)針對測區(qū)的技術難點,反復進行了野外施工方案研究和論證,以及野外采集參數(shù)試驗,采用可控震源施工、高疊加次數(shù)等施工技術措施,有效的提高了野外資料的質(zhì)量。

(2)針對目的層埋藏未知的特點,采用3s記錄長度,lms采樣間隔,48次覆蓋,克服了測區(qū)地質(zhì)情況不明確等一些不利因素的影響。觀測系統(tǒng)的主要參數(shù)為:接收道數(shù)96道,接收道距20m,偏移距40m,排列長度1920m,炮點距20m,中間點激發(fā);激發(fā)因素采用可控震源;儀器采用Im—age遙測數(shù)字地震儀,40Hz檢波器,兩串兩并面積組合。

3.2資料處理技術措施

(1)采用初至折射靜校正,使反射波同相軸的連續(xù)性明顯提高;進行剩余校正處理,以進一步消除地表不均勻性給反射波帶來的剩余時差。

(2)采用交互式速度分析法,綜合采用速度譜、速度掃描方法求取動校速度,考慮縱向及橫向變化的規(guī)律性,對速度跳躍點附近加密譜點,在測線交點處檢查速度選擇的合理性。

(3)采用F~x反褶積消除在數(shù)據(jù)采集中沿測線方向激發(fā)和接收條件變化以及表層不均勻等因素所造成的波形差異,還可以消除地震波振幅空間變化的影響。

3.3資料的解釋

(1)地震資料解釋首先要確定主要目的層反射波的地質(zhì)屬性。屬性的確定是通過鉆孔資料與人工合成記錄來實現(xiàn)。由于測區(qū)里沒有鉆孔資料,但是在測區(qū)幾公里之外有一個鉆孔,設計地震測線時,就把測線外延過已經(jīng)鉆孔。本區(qū)根據(jù)該孔做人工合成記錄與地震時間剖面對比分析,來確定了地質(zhì)屬性。根據(jù)上述方法,我們在地震時間剖面分別解釋出9煤層反射波(T9波)以及16煤層反射波(T16波)(見圖2)。對于離鉆孔距離遠以及連續(xù)追蹤遇到大構造帶分割的測線,在充分分析區(qū)內(nèi)現(xiàn)有地震資料的情況下,再結合同一地層小區(qū)相鄰區(qū)塊里地質(zhì)資料情況下,根據(jù)反射波的產(chǎn)狀及相對強弱關系與一定的地質(zhì)體特征相對應的方法來確定地質(zhì)屬性。根據(jù)這一方法,對測區(qū)西部的測線進行了地質(zhì)層位的標定(圖2)。

(2)斷層的解釋。在地震時間剖面上,如果反射波同相軸發(fā)生錯斷、強相位轉(zhuǎn)換、分叉合并、同相軸數(shù)目增多或發(fā)生扭曲畸變等情況,這就是斷點識別的依據(jù)。在水平切片上,斷點表現(xiàn)為同相軸的水平錯開。

(3)時深轉(zhuǎn)換。由于本區(qū)前期沒有鉆孔進行速度標定,其轉(zhuǎn)換速度參考地震資料處理求得的疊加速度,并結合測區(qū)外圍過孔的地震時間剖面所得到的分層轉(zhuǎn)換速度來標定本區(qū)速度。本次二維地震共完成測線7『條,物理點4350個,測線長度86km。由于施工方案合理,技術措施得當,施工要求嚴格,原始記錄質(zhì)量好,資料處理后的時間剖面目的層齊全,信l噪比高.地質(zhì)現(xiàn)象清晰,取得了豐富的地質(zhì)成果。

4效果

(1)初步查明了區(qū)內(nèi)基本構造形態(tài)輪廓,了解構造復雜程度,初步查明落差大于lOOm的斷層。

(2)初步解釋了9、16煤層的底板形態(tài)起伏變化及分布范圍,并初步解釋了F1斷層以西侏羅系煤層的底板形態(tài)起伏變化及分布范圍。

(3)在F2斷層以西區(qū)域沒有有效的地震反射波,因此推測此區(qū)域沒有煤系地層賦存,依據(jù)地震資料及時調(diào)整原設計中鉆孔位置,避免鉆孔打到無煤帶的浪費。

(4)了解新生界厚度及其變化規(guī)律,經(jīng)后期地質(zhì)鉆孔驗證結果吻合良好。

5總結

綜合物探技術在煤炭勘查中正日益發(fā)揮著重要的作用,但在勘查過程中應注意到不同勘查階段及物探方法的特點,以保證勘查的效果。此外,本區(qū)所提交的地質(zhì)成果經(jīng)與實際鉆探資料對比,較吻合,說明綜合物探在勘查找煤中是切實可行的。本論文針對特定地區(qū)的綜合物探方法進行了總結分析,具有定的指導意義。