金學(xué)良

【摘 要】斷層是影響煤礦安全、高效生產(chǎn)的一個重要因素。隨著煤礦機械化程度的提高，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜化，落差3～5m的斷層阻礙了煤礦安全高效生產(chǎn)，如何準(zhǔn)確查清落差3～5m的小斷層，在煤礦生產(chǎn)中有著現(xiàn)實的意義。童亭煤礦109采區(qū)斷層發(fā)育，地震地質(zhì)條件較好，在基于構(gòu)造導(dǎo)向濾波的螞蟻體斷裂追蹤技術(shù)方法基礎(chǔ)上，提取多屬性對比、優(yōu)化，選擇對于小斷層識別的優(yōu)勢屬性，以達(dá)到識別落差3～5m的小斷層的目的。

【關(guān)鍵詞】三維地震；屬性；“螞蟻”+

0 引言

隨著煤礦機械化程度的提高，落差3～5m的斷層阻礙了煤礦安全高效生產(chǎn)。常規(guī)的地震資料解釋結(jié)果受人為因素影響較大，且小斷層識別比較困難；相干體技術(shù)等地震屬性技術(shù)的出現(xiàn)在一定程度上提高了斷層的解釋精度，但由于受到地震分辨率等多種因素的影響，在具體應(yīng)用過程中有一定的局限性；而基于螞蟻算法的斷裂系統(tǒng)自動解釋技術(shù)則為這兩個難題的解決提供了一種有效途徑。本文通過以構(gòu)造導(dǎo)向濾波的螞蟻體斷裂追蹤技術(shù)方法為基礎(chǔ)，融合地震多屬性技術(shù)組合，以達(dá)到精細(xì)識別童亭煤礦109采區(qū)落差3～5m的小斷層的目的。

1 童亭煤礦109采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造及地震反射波特征

1.1 地質(zhì)構(gòu)造特征

童亭煤礦位于安徽省淮北市濉溪縣境內(nèi)，北距淮北市約42公里。109采區(qū)位于童亭井田東北部，采區(qū)總體為一走向近南北、傾向西的單斜構(gòu)造，在單斜構(gòu)造基礎(chǔ)上發(fā)育有次一級的褶曲。主采10煤層傾角變化不大，一般在5～10°之間，區(qū)內(nèi)斷層較發(fā)育，以正斷層為主。

1.2 地震反射波特征

采區(qū)10煤層為中厚煤層，煤層厚度平均3.5m。從10煤層反射波主振幅屬性分析，10煤層反射波信噪比及分辨率高，反射波能量強、波形連續(xù)（圖1，紅色為10煤層反射波），通過對采區(qū)內(nèi)10煤層開展螞蟻+各類地震屬性反演，進而解釋斷層具有實際的物理依據(jù)。

2 “螞蟻”+屬性解釋應(yīng)用

2.1 “螞蟻”+屬性解釋成果

提取童亭109采區(qū)的若干屬性，使其在最佳顯示效果中顯示，可以比較童亭109的方差屬性、相干屬性、瞬時振幅屬性以及“螞蟻”+屬性（包括“螞蟻”+方差屬性、“螞蟻”+相干屬性、以及“螞蟻”+瞬時振幅屬性），并對它們進行比較，優(yōu)選其中的敏感屬性用于精細(xì)構(gòu)造解釋。

圖2（a）-（h）為童亭109采區(qū)10煤層地震反射波各屬性小斷層響應(yīng)特征分析圖。由圖可知，只進行構(gòu)造導(dǎo)向濾波的屬性雖然提高一定的信噪比，但仍舊無法精細(xì)解釋斷裂構(gòu)造，而經(jīng)螞蟻追蹤后的“螞蟻”+屬性能夠精細(xì)解釋區(qū)內(nèi)斷層構(gòu)造，信噪比高，其中“螞蟻”+振幅屬性顯示的斷層構(gòu)造過多，無法分辨真假，錯誤率高，而“螞蟻”+方差以及“螞蟻”+相干屬性對斷層的顯示能力優(yōu)秀，能夠作為解釋對比的驗證屬性，相比未經(jīng)螞蟻追蹤的方差、相干等屬性，在斷層構(gòu)造的質(zhì)量和數(shù)量上更符合斷裂構(gòu)造精細(xì)解釋的要求。

2.2 成果與實揭驗證對比

現(xiàn)將采掘揭露資料套入 “螞蟻”+方差屬性圖（圖3）、“螞蟻”+相干屬性圖（圖4）以及“螞蟻”+傾角屬性圖（圖5），檢驗其吻合度。

以上三圖黑色表示方差屬性屬性，白色表示相干屬性，紅色表示傾角屬性。紅色細(xì)線表示人工解釋斷層以及巷道采掘揭露斷層，藍(lán)色細(xì)線為“螞蟻”+屬性新解釋斷層，綠色為屬性未解釋斷層，粉紅色細(xì)線表示采掘巷道面。從三種“螞蟻”+屬性圖與實際揭露斷層對比分析可以發(fā)現(xiàn)，“螞蟻”+方差屬性及“螞蟻”+相干屬性的斷層幾乎把人工解釋的和巷道采掘揭露的斷層都涵蓋了，并在此基礎(chǔ)上新解釋處大量新斷層，吻合度極高，但是對于3m以下的小構(gòu)造，螞蟻體的追蹤能力有限，只驗證部分小構(gòu)造，螞蟻體為本次解釋提供了巨大貢獻(xiàn)，追蹤出來的小斷層和部分采掘揭露的斷層能成功吻合，吻合率較高?！拔浵仭?傾角屬性對于大斷層有一定的反映，而且顯示的斷層形態(tài)連續(xù)性好，但是很難追蹤小構(gòu)造，吻合率較低。

3 結(jié)論

“螞蟻”+相干及“螞蟻”+方差屬性是本區(qū)優(yōu)選屬性，效果優(yōu)于其他屬性。以“螞蟻”+方差屬性作為斷層驗證對比屬性，全區(qū)已掘進或回采的巷道中，共發(fā)現(xiàn)了斷層17條，本次地震屬性顯示了15條斷層，未解釋出斷層2條，吻合率達(dá)88.2%，未解釋出2條斷層中，1條為2.7m， 另1條為3.5m；在已揭露17條斷層中，人工共解釋了12條斷層，吻合率達(dá)70.6%。因此地震屬性對于斷層顯示效果要比人工解釋效果要好。同時，對于揭露17條斷層中落差H=3-5m的斷層有7條，地震屬性顯示了6條斷層，吻合率達(dá)85.7%，人工解釋了4條斷層，吻合率達(dá)57.1%，可以看出地震屬性對落差H=3-5m的小斷層的識別較人工解釋更具有優(yōu)勢。

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[責(zé)任編輯：朱麗娜]endprint