地震勘探在八道壕煤礦危機礦山找煤工作中的應用實例

摘要：八道壕煤礦開采已近90年，礦區內資源基本枯竭，急需尋找接替資源。本區二維地震詳查工作克服了資料采集、處理、解釋中的技術難點，取得較好的地震效果。查明了主要可采煤層的分布范圍、斷層的發育情況、采空區的范圍。通過地震勘探，為鉆探起到了引路作用，降低了勘探風險，經鉆探驗證，效果良好。

關鍵詞：地震勘探；接替資源；八道壕煤礦；資源基本枯竭

前言

危機礦山項目是國務院為危礦企業尋找后備基地的戰略項目，因此國務院非常重視，并委派危機礦山辦公室直管。八道壕勘查項目是為阜新礦業集團尋找新的后備能源基地，解決阜新礦業集團幾萬人下崗再就業問題，所以，該項目無論從資源角度、經濟角度和政治角度上都是非常重要的。危機礦山辦公室為了確保勘探成果有較高的質量，在有限資金的前提下，經專家考察論證，采用地震、鉆探和測井相結合的綜合勘探手段對本區進行找礦勘探。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，物探與地質相互結合，定性解釋與定量解釋相結合的原則，本著由粗到細、由淺入深、由易到難、由已知到未知的工作方法，本著嚴肅求實、精益求精，對國家負責的態度，充分發揮先進的勘探手段和先進的儀器設備，利用現有資料，最大程度的滿足國務院、危機礦山辦對危機礦山找礦的要求。

1 勘探區地質概況

本區位于天山-陰山緯向構造帶與新華系構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，其主體構造方向及基本為北北東向，呈隆坳相間的構造格局。本區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。本區的主要含煤地層是侏羅系上統八道壕組的下部二段，相當于阜新盆地的沙海組三段，成煤性好，屬水進期成煤；而另一含煤地層亦是侏羅系上統八道壕組的上部一段，相當于阜新盆地的阜新組地層，該地層在本區成煤不好，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地震地質條件

本區屬山地，地面海拔標高在+61.358m-+205.275m，相對高差在143.917m。沖溝較發育，第四系為坡積物，腐植土較薄，約40-50cm，部分地區巖石裸露，這給地震工作的成孔帶來了較大的困難。且本區的潛水位低洼地域4m左右，山地無潛水位。見圖2-1。

在生產試驗前為了更好的了解區內潛水位和激發層位，首先對區內進行了微測井工作，目的是了解區內低降速帶厚度和速度的變化情況，以便為試驗和生產工作奠定基礎。通過微測井數據資料可知，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，為強弱風化層，速度在1590m/s-1800m/s間變化；其風化層下面馬上進入高速區，見圖2-2八道壕區地震為測井曲線圖。由此看來淺、表層地震地質條件不太理想。

而深層地層沉積韻律較強，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條件。見圖2-3。

2.1.2生產前的試驗

由于本區表層條件復雜，為了獲得野外數據采集最佳的激發和接收參數，以便能更好地完成此次勘探所承擔的地質任務，所以必須做好生產前的試驗工作。在試驗中借鑒了以往二維地震勘探外業施工中所采用的參數，但根據本工區的深淺層地震地質條件實際，此次試驗工作的重點是對激發井深和激發藥量進行試驗，同時也進行了排列長度、排列方式、檢波器組合及儀器前放增益等試驗工作。

根據全區的覆蓋范圍及地震地質條件，共均勻分布選擇了5個試驗點，對全區進行全面的試驗工作，通過試驗對比確定最佳的生產施工因素。見圖2-4。

2.1.3施工因素的確定

根據試驗結果，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，本區采用開動地震儀器道數48道，道距20m，炮點距20m，檢波器面積組合，單邊下傾激發連續觀測系統接收。

2.2地震資料的地質解釋

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，在平面上有相當長的延展長度，對比解釋時能夠準確的確定斷層位置。見圖2-5。

2.2.2采空區的解釋

采空區在相鄰的時間剖面上的特征、性質相同，斷距相等，表現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生相位轉換或反射波突然消失；見圖2-7。

2.2.4鉆探驗證

阜新礦業（集團）有限責任公司為了加快八道壕勘探區勘探的步伐，解決八道壕煤礦下一步接續開采的燃眉之急，在二維地震野外施工中在本區的北部就布置了9個地質勘探鉆孔。按任務書的要求，先施工BS1和BS13號孔。另外又籌集資金開動7臺鉆機進行施工，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測結果基本一致，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%。根據地震成果解釋，BS8及BS14孔位處不存在與煤層相關的反射波，認為與其它見煤孔位置沉積的物源方向不一致，結論是近物源快速堆積的粗碎屑沉積，不具備成煤環境，見圖2-8和圖2-9，認定此兩孔不會見煤。經鉆探證實，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。

結束語

地震勘探在煤田地質勘探領域已有50多年的歷史，并取得了重大的技術突破。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造勘探的主角，可大大節省鉆探工程量。由于近年來采區地震勘探技術的推廣和應用，對采區設計優化、提高生產效率、降低決策風險、保障安全開采都作出了巨大的貢獻。上述地震成果就是在八道壕地區危機礦山找煤勘探中的應用實例，為下一步鉆探和礦山建井開拓設計起到了決定性的作用。

本項目的地震資料解釋順利完成，得到了阜新煤業集團領導和技術人員的大力支持和指導，也得到了東北煤田地質局107勘探隊領導和技術人員的幫助，同時也得到了計算站處理人員的鼎立相助，在此，謹向他們以及其他關心、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