煤炭地質(zhì)勘探物探方法運(yùn)用
時(shí)間:2022-04-25 03:15:00
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煤炭是我國(guó)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(chǔ)。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(hù)提供地質(zhì)服務(wù)。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)煤炭需求量的增大,各級(jí)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(yīng)遵循科學(xué)的勘探方法和措施,以保證勘探的質(zhì)量。鑒于當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、設(shè)備等情況,不可能盲目性進(jìn)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(cè)區(qū)存在的技術(shù)難點(diǎn)
(1)測(cè)區(qū)里煤炭綜合物探技術(shù)在勘探工作可借鑒的經(jīng)驗(yàn)非常少。
(2)測(cè)區(qū)內(nèi)地質(zhì)層位不確定,對(duì)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(jià)值的地質(zhì)資料不是很多。
(4)受當(dāng)前技術(shù)條件的限制,各物探方法在理論、方法和應(yīng)用的相互結(jié)合和聯(lián)系上開展針對(duì)性綜合研究方面還存在差異。
(5)國(guó)內(nèi)外以煤層為目標(biāo)的開展綜合物探工作的成功事例并不多,所以相關(guān)的理論、方法和經(jīng)驗(yàn)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(jìn)行該地區(qū)構(gòu)造單元的進(jìn)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(gè)電性層對(duì)待,電測(cè)深曲線主要呈HA、HKH或大H型反映;Ds值相對(duì)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(dǎo)地球物理測(cè)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(qiáng)的反射波,便于開展地震工作。
3采取的技術(shù)措施
3.1野外采集技術(shù)措施
(1)針對(duì)測(cè)區(qū)的技術(shù)難點(diǎn),反復(fù)進(jìn)行了野外施工方案研究和論證,以及野外采集參數(shù)試驗(yàn),采用可控震源施工、高疊加次數(shù)等施工技術(shù)措施,有效的提高了野外資料的質(zhì)量。
(2)針對(duì)目的層埋藏未知的特點(diǎn),采用3s記錄長(zhǎng)度,lms采樣間隔,48次覆蓋,克服了測(cè)區(qū)地質(zhì)情況不明確等一些不利因素的影響。觀測(cè)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(zhǎng)度1920m,炮點(diǎn)距20m,中間點(diǎn)激發(fā);激發(fā)因素采用可控震源;儀器采用Im—age遙測(cè)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(shù)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(jìn)行剩余校正處理,以進(jìn)一步消除地表不均勻性給反射波帶來的剩余時(shí)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(dòng)校速度,考慮縱向及橫向變化的規(guī)律性,對(duì)速度跳躍點(diǎn)附近加密譜點(diǎn),在測(cè)線交點(diǎn)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(cè)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(shí)現(xiàn)。由于測(cè)區(qū)里沒有鉆孔資料,但是在測(cè)區(qū)幾公里之外有一個(gè)鉆孔,設(shè)計(jì)地震測(cè)線時(shí),就把測(cè)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(shí)間剖面對(duì)比分析,來確定了地質(zhì)屬性。根據(jù)上述方法,我們?cè)诘卣饡r(shí)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(duì)于離鉆孔距離遠(yuǎn)以及連續(xù)追蹤遇到大構(gòu)造帶分割的測(cè)線,在充分分析區(qū)內(nèi)現(xiàn)有地震資料的情況下,再結(jié)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(duì)強(qiáng)弱關(guān)系與一定的地質(zhì)體特征相對(duì)應(yīng)的方法來確定地質(zhì)屬性。根據(jù)這一方法,對(duì)測(cè)區(qū)西部的測(cè)線進(jìn)行了地質(zhì)層位的標(biāo)定(圖2)。
(2)斷層的解釋。在地震時(shí)間剖面上,如果反射波同相軸發(fā)生錯(cuò)斷、強(qiáng)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(diǎn)識(shí)別的依據(jù)。在水平切片上,斷點(diǎn)表現(xiàn)為同相軸的水平錯(cuò)開。
(3)時(shí)深轉(zhuǎn)換。由于本區(qū)前期沒有鉆孔進(jìn)行速度標(biāo)定,其轉(zhuǎn)換速度參考地震資料處理求得的疊加速度,并結(jié)合測(cè)區(qū)外圍過孔的地震時(shí)間剖面所得到的分層轉(zhuǎn)換速度來標(biāo)定本區(qū)速度。本次二維地震共完成測(cè)線7『條,物理點(diǎn)4350個(gè),測(cè)線長(zhǎng)度86km。由于施工方案合理,技術(shù)措施得當(dāng),施工要求嚴(yán)格,原始記錄質(zhì)量好,資料處理后的時(shí)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(gòu)造形態(tài)輪廓,了解構(gòu)造復(fù)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(cè)此區(qū)域沒有煤系地層賦存,依據(jù)地震資料及時(shí)調(diào)整原設(shè)計(jì)中鉆孔位置,避免鉆孔打到無煤帶的浪費(fèi)。
(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(yàn)證結(jié)果吻合良好。
5總結(jié)
綜合物探技術(shù)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(yīng)注意到不同勘查階段及物探方法的特點(diǎn),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(shí)際鉆探資料對(duì)比,較吻合,說明綜合物探在勘查找煤中是切實(shí)可行的。本論文針對(duì)特定地區(qū)的綜合物探方法進(jìn)行了總結(jié)分析,具有定的指導(dǎo)意義。