摘要:八道壕煤礦開采已近90年,礦區(qū)內(nèi)資源基本枯竭,急需尋找接替資源。本區(qū)二維地震詳查工作克服了資料采集、處理、解釋中的技術(shù)難點,取得較好的地震效果。查明了主要可采煤層的分布范圍、斷層的發(fā)育情況、采空區(qū)的范圍。通過地震勘探,為鉆探起到了引路作用,降低了勘探風(fēng)險,經(jīng)鉆探驗證,效果良好。
關(guān)鍵詞:地震勘探;接替資源;八道壕煤礦;資源基本枯竭
前言
危機(jī)礦山項目是國務(wù)院為危礦企業(yè)尋找后備基地的戰(zhàn)略項目,因此國務(wù)院非常重視,并委派危機(jī)礦山辦公室直管。八道壕勘查項目是為阜新礦業(yè)集團(tuán)尋找新的后備能源基地,解決阜新礦業(yè)集團(tuán)幾萬人下崗再就業(yè)問題,所以,該項目無論從資源角度、經(jīng)濟(jì)角度和政治角度上都是非常重要的。危機(jī)礦山辦公室為了確??碧匠晒休^高的質(zhì)量,在有限資金的前提下,經(jīng)專家考察論證,采用地震、鉆探和測井相結(jié)合的綜合勘探手段對本區(qū)進(jìn)行找礦勘探。在整個勘探實施過程中,始終貫穿一個總體思路,就是先地震后鉆探,物探與地質(zhì)相互結(jié)合,定性解釋與定量解釋相結(jié)合的原則,本著由粗到細(xì)、由淺入深、由易到難、由已知到未知的工作方法,本著嚴(yán)肅求實、精益求精,對國家負(fù)責(zé)的態(tài)度,充分發(fā)揮先進(jìn)的勘探手段和先進(jìn)的儀器設(shè)備,利用現(xiàn)有資料,最大程度的滿足國務(wù)院、危機(jī)礦山辦對危機(jī)礦山找礦的要求。
1 勘探區(qū)地質(zhì)概況
本區(qū)位于天山-陰山緯向構(gòu)造帶與新華系構(gòu)造帶第二沉降帶的交接符合部位,在閭山隆起的東翼,西以高山子-中安堡--北鎮(zhèn)隆起為界,以北屬彰武-黑山盆地,以南是下遼河斷陷盆地西部斜坡帶。八道壕斷陷屬黑山盆地,其主體構(gòu)造方向及基本為北北東向,呈隆坳相間的構(gòu)造格局。本區(qū)的地層由老到新為前震旦系、震旦系、侏羅系的冮臺山組、八道壕組、白堊系的孫家灣組及第四系表土組成。本區(qū)的主要含煤地層是侏羅系上統(tǒng)八道壕組的下部二段,相當(dāng)于阜新盆地的沙海組三段,成煤性好,屬水進(jìn)期成煤;而另一含煤地層亦是侏羅系上統(tǒng)八道壕組的上部一段,相當(dāng)于阜新盆地的阜新組地層,該地層在本區(qū)成煤不好,只沉積了薄層煤線,屬水退期成煤。見圖1-1和圖1-2。
2 本次地震勘探成果展示
2.1地震勘探施工因素的選擇
2.1.1地震地質(zhì)條件
本區(qū)屬山地,地面海拔標(biāo)高在+61.358m-+205.275m,相對高差在143.917m。沖溝較發(fā)育,第四系為坡積物,腐植土較薄,約40-50cm,部分地區(qū)巖石裸露,這給地震工作的成孔帶來了較大的困難。且本區(qū)的潛水位低洼地域4m左右,山地?zé)o潛水位。見圖2-1。
在生產(chǎn)試驗前為了更好的了解區(qū)內(nèi)潛水位和激發(fā)層位,首先對區(qū)內(nèi)進(jìn)行了微測井工作,目的是了解區(qū)內(nèi)低降速帶厚度和速度的變化情況,以便為試驗和生產(chǎn)工作奠定基礎(chǔ)。通過微測井?dāng)?shù)據(jù)資料可知,表層很薄,一般不足3m,速度在470m/s-650m/s間變化;但有一層較厚,厚度一般在10m左右,為強(qiáng)弱風(fēng)化層,速度在1590m/s-1800m/s間變化;其風(fēng)化層下面馬上進(jìn)入高速區(qū),見圖2-2八道壕區(qū)地震為測井曲線圖。由此看來淺、表層地震地質(zhì)條件不太理想。
而深層地層沉積韻律較強(qiáng),時代界面和地層層間界面均存在著良好的波阻抗差異,所以深層地層具備良好的地震地質(zhì)條件。見圖2-3。
2.1.2生產(chǎn)前的試驗
由于本區(qū)表層條件復(fù)雜,為了獲得野外數(shù)據(jù)采集最佳的激發(fā)和接收參數(shù),以便能更好地完成此次勘探所承擔(dān)的地質(zhì)任務(wù),所以必須做好生產(chǎn)前的試驗工作。在試驗中借鑒了以往二維地震勘探外業(yè)施工中所采用的參數(shù),但根據(jù)本工區(qū)的深淺層地震地質(zhì)條件實際,此次試驗工作的重點是對激發(fā)井深和激發(fā)藥量進(jìn)行試驗,同時也進(jìn)行了排列長度、排列方式、檢波器組合及儀器前放增益等試驗工作。
根據(jù)全區(qū)的覆蓋范圍及地震地質(zhì)條件,共均勻分布選擇了5個試驗點,對全區(qū)進(jìn)行全面的試驗工作,通過試驗對比確定最佳的生產(chǎn)施工因素。見圖2-4。
2.1.3施工因素的確定
根據(jù)試驗結(jié)果,確定野外施工因素如下:按目的層的深度確定炮檢距和接收排列長度,本區(qū)采用開動地震儀器道數(shù)48道,道距20m,炮點距20m,檢波器面積組合,單邊下傾激發(fā)連續(xù)觀測系統(tǒng)接收。
2.2地震資料的地質(zhì)解釋
2.2.1斷層解釋
對于落差較大的斷層,在時間剖面上同相軸明顯錯斷、終止,在縱向上造成多個反射波同相軸錯斷,在平面上有相當(dāng)長的延展長度,對比解釋時能夠準(zhǔn)確的確定斷層位置。見圖2-5。
2.2.2采空區(qū)的解釋
采空區(qū)在相鄰的時間剖面上的特征、性質(zhì)相同,斷距相等,表現(xiàn)為相對的二個斷層或反射波在采空處突然終斷或反射波突然消失。見圖2-6。
2.2.3煤層尖滅點的解釋
煤層尖滅在時間剖面上的反射特征是反射波在煤層尖滅點處發(fā)生相位轉(zhuǎn)換或反射波突然消失;見圖2-7。
2.2.4鉆探驗證
阜新礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司為了加快八道壕勘探區(qū)勘探的步伐,解決八道壕煤礦下一步接續(xù)開采的燃眉之急,在二維地震野外施工中在本區(qū)的北部就布置了9個地質(zhì)勘探鉆孔。按任務(wù)書的要求,先施工BS1和BS13號孔。另外又籌集資金開動7臺鉆機(jī)進(jìn)行施工,分別為BS8、BS3、BS11、BS14、 BS19、BS24、BS30號孔。其各孔見煤情況見表1。
從表中可以看出,9個孔的孔見煤情況同地震預(yù)測結(jié)果基本一致,見煤的最小誤差是BS3號鉆孔,誤差為0.54%;最大誤差的鉆孔是BS13號孔,誤差為7.64-2.15%,平均誤差為4.90%。根據(jù)地震成果解釋,BS8及BS14孔位處不存在與煤層相關(guān)的反射波,認(rèn)為與其它見煤孔位置沉積的物源方向不一致,結(jié)論是近物源快速堆積的粗碎屑沉積,不具備成煤環(huán)境,見圖2-8和圖2-9,認(rèn)定此兩孔不會見煤。經(jīng)鉆探證實,BS8在1111.70米終孔、BS14在1232.80米終孔,均未見煤;由此可見二維地震勘探成果十分可靠。
結(jié)束語
地震勘探在煤田地質(zhì)勘探領(lǐng)域已有50多年的歷史,并取得了重大的技術(shù)突破。在找煤勘探階段它起到了引路先行的作用,首先確定構(gòu)造輪廓及煤系地層的賦存深淺和有無,減少鉆探找煤的盲目性和不必要的投資;其次在綜合勘探中它成為構(gòu)造勘探的主角,可大大節(jié)省鉆探工程量。由于近年來采區(qū)地震勘探技術(shù)的推廣和應(yīng)用,對采區(qū)設(shè)計優(yōu)化、提高生產(chǎn)效率、降低決策風(fēng)險、保障安全開采都作出了巨大的貢獻(xiàn)。上述地震成果就是在八道壕地區(qū)危機(jī)礦山找煤勘探中的應(yīng)用實例,為下一步鉆探和礦山建井開拓設(shè)計起到了決定性的作用。
本項目的地震資料解釋順利完成,得到了阜新煤業(yè)集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員的大力支持和指導(dǎo),也得到了東北煤田地質(zhì)局107勘探隊領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員的幫助,同時也得到了計算站處理人員的鼎立相助,在此,謹(jǐn)向他們以及其他關(guān)心、支持過本次工作的人士表示衷心的感謝!
作者簡介:謝云宵(1968,7,28-),男,遼寧沈陽,工程師,研究方向:地震勘探