耿民 張華兵

【摘 要】利用三維地震屬性技術(shù)分析與礦井實際揭露資料進行對比研究，對礦井邊界斷層的發(fā)育延展規(guī)律進行技術(shù)總結(jié)，用以指導(dǎo)礦井的安全生產(chǎn)及資源的合理開發(fā)利用。

【關(guān)鍵詞】三維地震技術(shù)；礦井實測數(shù)據(jù)與三維數(shù)據(jù)分析成果驗證

一、概述

顧橋礦北二采區(qū)首采面1312（1）工作面正在掘進，計劃9月份交付安裝，各系統(tǒng)巷道，永久設(shè)施等正在緊鑼密鼓的完善之中。下一步，北二將擔(dān)負起礦井生產(chǎn)接替的重任，并成為未來礦井各項利潤指標(biāo)能否完成的關(guān)鍵。由于原資料特別是采區(qū)構(gòu)造分析主要來源于北二采區(qū)地質(zhì)報告及地震勘探報告，報告單位僅對采區(qū)大斷層進行了分析繪制，而未對次生構(gòu)造及小斷層進行分析，從而將復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造簡單化，可能對采取布置以及礦井中長期規(guī)劃造成誤導(dǎo)。根據(jù)最新地質(zhì)資料，特別是高精度三維地震資料，我們對北二上盤區(qū)F86斷層及次生構(gòu)造，以及邊界小斷層進行了分析，對斷層平面位置發(fā)育，斷層展布及落差進行了從新分析確定，希望可以對未來邊界附近煤層采動決策以及工作面布置提供參考資料，發(fā)揮積極意義。

二、構(gòu)造分析

（一）總體分析方案

主要利用三維地震屬性切片、三維地震時間剖面在平面和各個剖面上對范圍內(nèi)構(gòu)造發(fā)育情況進行三維立體綜合分析，以準(zhǔn)確確定范圍內(nèi)各斷層展布、落差、相互切割關(guān)系，并以此作為下一步分析采掘活動影響的重要因素。主要步驟：數(shù)據(jù)處理與資料準(zhǔn)備——構(gòu)造排查與分析——驗證并繪制構(gòu)造發(fā)育圖、形成成果資料。如圖：

（二）具體步驟分述

1、數(shù)據(jù)處理與資料準(zhǔn)備

我們對三維地震數(shù)據(jù)體進行了多次差值、變換，得到了信燥比較高的方差體數(shù)據(jù)，進而得到了工作區(qū)沿11-2煤層、沿13-1煤層高清晰度切片圖（如圖11-2巖層切片、13-1巖層切片），工作區(qū)經(jīng)線59000～62000范圍內(nèi)12條時間剖面。為便于理解和分析，通過畫圖軟件將時間剖面由時間域轉(zhuǎn)換為近似的深度域（如圖L1～L12）。

另外準(zhǔn)備詳細的工作區(qū)采掘工程平面圖及邊界斷層附近二-三4孔、101孔鉆孔柱狀等備用。

2、構(gòu)造排查與分析

巖層切片通過顏色的差異來反應(yīng)地質(zhì)體在平面上的構(gòu)造展布，一般來說顏色對比越明顯，即代表構(gòu)造越復(fù)雜、落差越大。通過經(jīng)過處理之后的巖層切片，我們可以清晰的勾畫出工作區(qū)特別是邊界構(gòu)造發(fā)育展布，通過經(jīng)變換之后的三維地震時間剖面，我們可以對沿層切片排查出的斷層進行對比校核，同時作為對沿層切片的補充和完善，進一步反映斷層發(fā)育情況。另外，通過處理之后的時間剖面可以直觀的反映出各相應(yīng)位置斷層落差及大致產(chǎn)狀?，F(xiàn)以11-2煤層L6線、L7線為例來詳細說明如下：

（1）在11-2煤層沿層切片上繪制構(gòu)造展布平面圖如下圖

通過沿層切片看，斷層主要在L7線以上發(fā)育斷層稀少、甚至在工作區(qū)可能沒有發(fā)育斷層。

（2）具體分析L6線、L7線時間剖面如下圖

通過對L6、L7二條時間剖面進行構(gòu)造分析得到斷層發(fā)育如上圖所示，將剖面斷點投影至沿層切片，將各投影點在平面上連接起來，即得到經(jīng)修正的斷層平面展布，從平面圖可以看出，L6、L7線投影點與利用沿層繪制斷層位置基本一致，得到一張完整的構(gòu)造平面展布圖。

（3）、通過同比例縮放、并由時深變換后的時間剖面，我們可以輕松直觀的確定各剖面相應(yīng)位置斷層落差及大致傾角。

（三）驗證并繪制相關(guān)圖紙、形成成果資料

為驗證三維地震資料的準(zhǔn)確性，我們利用二-三4孔、101孔鉆孔資料及采掘工程平面圖進行了驗證。

1、北二采區(qū)11-2煤層、13-1煤層層間距平均75m，二-三4孔層間距62m，101孔層間距63m，由此分析斷層分別從二-三4孔和101孔的13-1煤層與11-2煤層之間穿過，落差分別為13m、12m。由成果圖可以看出，斷層在3-1煤層與11-2煤層之間穿過，且落差7～10m，與鉆孔資料基本相符。

2、根據(jù)采掘工程平面圖，SF43斷層實見落差8.6m，根據(jù)L12線時間剖面分析，SF43落差7m，位置與實測位置基本相符，由此也驗證了三維地震資料的真確性。

經(jīng)過對整個工作區(qū)沿層切片及時間剖面分析、校核、完善和驗證，我們得到了工作區(qū)11-2煤層構(gòu)造發(fā)育對比圖及13-1煤層構(gòu)造發(fā)育對比圖。

三、結(jié)論與建議

（一）結(jié)論

1、11-2煤層在工作區(qū)構(gòu)造發(fā)育較原地質(zhì)報告復(fù)雜，斷層落差或組合落差相應(yīng)增大、斷層延伸范圍相應(yīng)變大、次生構(gòu)造或小構(gòu)造發(fā)育。

2、13-1煤層在工作區(qū)構(gòu)造發(fā)育復(fù)雜程度與原地質(zhì)報告相當(dāng)，斷層落差或組合落差相應(yīng)增大、且斷層延伸范圍稍有增大?？紤]的13-1煤層厚度較大，三維地震對小構(gòu)造顯示不明顯，因此實際構(gòu)造可能較預(yù)計更復(fù)雜。

3、根據(jù)北二采區(qū)工作面聯(lián)合布置圖，11槽1316（1）工作面前期近似沿F86斷層掘進，13槽1316（3）工作面前期可能在F86斷層里掘進。 4、從成果圖分析，11槽1316（1）工作面面內(nèi)主要發(fā)育DF10斷層，最大落差8m，沿工作面走向發(fā)育，走向長度近800m。13槽1316（3）工作面面內(nèi)主要發(fā)育DF9斷層，最大落差7m，沿工作面走向發(fā)育，走向長度近350m?？赡軙υ夯曳之a(chǎn)生較大影響。

5、本次構(gòu)造分析主要針對3～5m以上斷層，小構(gòu)造特別是11槽可能更加發(fā)育。

（二）建議

考慮到大斷層及其附近水、瓦斯、次生構(gòu)造等的復(fù)雜性，對比北一采區(qū)工作面切眼距F87斷層最近距離62m，平均100m以上，1316（1）工作面及1316（3）工作面布置不管從技術(shù)、經(jīng)濟還是安全角度，都需要慎重考慮。