三維地震勘探在河東煤田黃柏礦井的應用

王向東

（河曲縣國土資源局，山西 忻州 036500）

發達國家20世紀70年代開始使用三維地震技術，而我國三維地震技術是在20世紀80年代迅速發展起來的，現已形成包括野外資料采集、室內資料處理和成果解釋的一整套技術體系，在勘探開發中發揮了重要作用。三維地震能大大提高地下共深度點（指炮點和檢波點連線的中點，在地震資料處理時，首先是把解偏后中心點一致的地震道集中在一起，將時間轉化為深度，稱為共深度點）的數量和更真實地給出地下地質形態。

山西魯能河曲電煤開發有限責任公司為滿足礦井設計和生產需要，委托山西省煤炭地質物探測繪院于2010年7月10日—2010年9月26日對黃柏礦井三盤區及四盤區北翼進行三維地震勘探，要求查明勘探區內影響煤層開采技術條件的地質構造。

1 工作方法及工程質量

本次三維地震勘探面積為9.07 km2，觀測系統為8線8炮制束狀三維觀測系統，中間（淺部）及端點（深部）激發，覆蓋次數為20（縱5×橫4）次，CDP網格5×10 m，觀測系統選擇合理。在野外資料采集前進行了必要的試驗工作，選取了合理的觀測系統和采集參數。野外施工中嚴格執行了《地震規范》和施工“設計”，共計完成三維地震線束41束，總計物理點10228個，其中試驗物理點94個，全部合格。線束物理點10134個，取得的10134張監視記錄，依《地震規范》驗收評價結果為：甲級記錄5271張，甲級率52.01%；乙級記錄4791張，乙級率47.28%；廢品72張，廢品率0.71%；物理點合格率99.30%。野外記錄的質量滿足《地震規范》要求。

在數據處理中作了細致的靜校正、反褶積等工作，最終獲得了網度為5×5×1 ms質量較高的三維數據體。數據體中由8號煤層對應的T8反射波能量較強、大部連續性較好。10號、11號煤層對應的T10反射波能量強、連續性好。由13號煤層對應的T13反射波能量強、連續性好。依《地震規范》，對40×80 m網度所抽取的336.300 km時間剖面進行了評級。I類剖面275.995 km，占82.06%，II類剖面 28.10 km,占 8.36%，III類剖面 32.205 km,占9.58%，I+II類剖面304.095 km，占90.42%，剖面質量達到《地震規范》要求。

在資料解釋中，采用人機聯作方法，縱橫時間剖面相結合、垂直時間剖面與水平時間切片、方差切片相結合等解釋手段，方法正確，為完成本次地震勘探地質任務打下了良好的基礎。

2 主要地質成果

（1）查明了地質任務中 F11、F16、F17、F22 斷層在本區不存在。

（2）查明了勘探區內10號、13號煤層的埋藏深度和起伏形態，基本查明了8號、11號煤層的埋藏深度和起伏形態。控制了區內地層發育的次一級褶曲，查明幅度大于10 m的褶曲6個。查明區內煤層傾角一般為2°～8°，局部地段傾角可達15°。

（3）查出勘探區內斷層 13 條，Fd21、Fd24、Fd25 為逆斷層，其余10條均為正斷層；其中查明落差大于或等于5 m的9條，解釋落差小于5 m的4條。按控制程度劃分，控制可靠斷層1條，控制較可靠斷層 5條，控制較差斷層共 3 條（Fd17、Fd21、Fd23），落差小于5m的未作控制程度評價；查明了勘探區內長軸直徑大于20m的陷落柱2個。

（4）基本查明了第四系底界的標高。

（5）基本查明了奧陶頂界面的埋深。

（6）解釋了勘探區內8號、10號、11號、13號煤層的厚度變化趨勢。

（7）本次地震勘探在勘探區內未發現老窯。

3 存在的主要問題與建議

3.1 存在問題

（1）厚黃土地區是地震勘探工作的難點，本勘探區西北部黃土覆蓋較厚，導致個別地段信噪比較低，資料解釋精度有所降低，有5處共0.426 km2控制程度較差；本區地形復雜，有可能遺漏小構造的解釋，請礦方使用資料時注意。

（2）由于勘探區奧陶系頂界面反射波連續性相對較差，且勘探區內只有一個鉆孔穿透奧陶系供解釋參考，奧陶系頂界面的解釋精度較低，建議礦方在開采時加強必要的地質勘探工作。

3.2 建議

（1）本次解釋的斷層均可能錯斷至奧陶系地層內，解釋的陷落柱均從奧陶系發育至煤層，在礦井建設與生產過程中應加強構造導水性的探測工作。

（2）建議項目單位與勘探單位雙方加強信息交流，進一步提高資料解釋的精度和準確性，為礦井建設和生產做好后期服務工作。