夏立冬

（黑龍江省煤田地質(zhì)物測(cè)隊(duì)，黑龍江 哈爾濱 150008）

關(guān)于大磨嶺煤礦首采區(qū)三維地震勘探的應(yīng)用成果

夏立冬

（黑龍江省煤田地質(zhì)物測(cè)隊(duì)，黑龍江 哈爾濱 150008）

河南省新密超化煤礦有限公司依法取得了河南新密煤田關(guān)口井田探礦權(quán)，為保證建井后上綜采設(shè)備有可靠的地質(zhì)保證，該公司在大磨嶺煤礦的首采區(qū)開(kāi)展三維地震勘探工作。黑龍江省煤田地質(zhì)物測(cè)隊(duì)針對(duì)本次地質(zhì)任務(wù)進(jìn)行了三維地震勘探，取得了可喜的成果。

三維地震勘探；斷層；煤層

概況

關(guān)口井田位于河南省新密、新鄭兩市交界處，大部分歸新密市茍?zhí)面?zhèn)，南部屬關(guān)口鎮(zhèn)、東北部歸大隗鎮(zhèn)，東鄰新鄭市辛店鎮(zhèn).井田中心西距新密市20km，東距新鄭市23km。本區(qū)地形總體呈西高東低、南高北低之勢(shì)，地面標(biāo)高135-250m。多為第四系黃土所覆蓋，僅南部山崗或溝谷中出露有石千峰組地層。北部沖溝較發(fā)育，多呈北西方向，下切深度10-50m不等?？傮w屬丘崗地貌。

本區(qū)屬淮河流域。井田內(nèi)有兩條河流，一條為源于西部區(qū)外老石板山下的澤河，另一條為發(fā)源于南部區(qū)外鳳后嶺腳下的茍?zhí)煤印?/p>

1 礦區(qū)地質(zhì)

本區(qū)絕大部被第四系黃土所覆蓋，僅在大磨嶺、虎坡咀及溝壑中可見(jiàn)石千峰組上、下段地層零星露頭。歷次勘查中鉆孔揭露最老地層為震旦系石英巖（遇斷層所致）。經(jīng)對(duì)鉆孔資料認(rèn)真系統(tǒng)地整理與分析研究，總體來(lái)看，各時(shí)代地層與新密煤田相差無(wú)幾，僅上石盒子組地層厚度相對(duì)偏大。因井田內(nèi)鉆孔較少，代表性不強(qiáng)，現(xiàn)依據(jù)井田鉆孔及地質(zhì)填圖資料并結(jié)合區(qū)域資料將各時(shí)代地層由老而新敘述如下：

本區(qū)地層總體為一單斜構(gòu)造,在52勘探線以東,煤層的走向EW,傾向S;在52勘探線以西,煤層的走向NE,傾向SE.傾角由淺至深、由西往東逐漸加大。

全區(qū)共組合斷層51條。按控制程度劃分，可靠斷層47條，較可靠斷層3條，控制程度較差斷層1條；按落差劃分，落差小于等于5m的斷層9條，落差5-10m之間的斷層12條，落差10-30m的斷層24條，落差大于30m的斷層6條。按其性質(zhì)劃分，有正斷層31條，逆斷層20條。

組合的斷層中，除靳寨逆斷層切割所有目的層之外，切割二1煤層的斷層有41條，切割七4煤層的有9條。

本區(qū)煤系地層的構(gòu)造較復(fù)雜，煤層的傾角較大，斷層發(fā)育。

2 地震地質(zhì)條件

2.1 淺表層地震地質(zhì)條件

測(cè)區(qū)為低山、丘陵地貌，地表高差變化劇烈。區(qū)內(nèi)北部和西南角部分地段巖石出露外，其他部位均被第四系黃土覆蓋，且第四系黃土厚度變化劇烈，其中夾有多層卵石，給地震成孔帶來(lái)極大困難。區(qū)內(nèi)村莊密布，工廠較多，大部地段種植有冬小麥，也給地震成孔和鋪線帶來(lái)極大困難。所以本區(qū)表、淺層地震地質(zhì)條件較差。

2.2 深層地震地質(zhì)條件

煤系為二疊系下統(tǒng)山西組，含煤多層，但二1煤為全區(qū)可采，且其頂?shù)装迮c煤層的物性有一定的差異，故二1煤有較好的煤層反射波發(fā)育，為完成地質(zhì)任務(wù)提供了最基本的條件，但七4煤其頂?shù)装迮c煤層的物性差異較小，煤層反射稍差。

綜合以上情況，本區(qū)的深層地震地質(zhì)條件應(yīng)屬中等。

3 施工方法

根據(jù)本區(qū)地質(zhì)任務(wù)的需要，本次試驗(yàn)工作做了波場(chǎng)調(diào)查、井深、藥量、檢波器個(gè)數(shù)及組合方式、偏移距及儀器的前放增益等項(xiàng)試驗(yàn)。

試驗(yàn)時(shí)S1點(diǎn)開(kāi)動(dòng)96道，S2點(diǎn)開(kāi)動(dòng)120道，道距10米。

依據(jù)本次地質(zhì)任務(wù)的要求確定了道間距和線距，以使形成的CDP網(wǎng)距滿足解釋精度。同時(shí)考慮到目的層埋深在400m～850m左右，最大炮檢距應(yīng)小于(或等于)此深度，以減小動(dòng)校拉伸畸變現(xiàn)象。

為了增強(qiáng)對(duì)地震波的吸收作用，在如下幾個(gè)方面采取措施，以增強(qiáng)對(duì)有效反射波的接收質(zhì)量。

（1）采用世界上先進(jìn)的408UL型數(shù)字地震儀，其具有24位模數(shù)轉(zhuǎn)換，動(dòng)態(tài)范圍在120dB以上。

（2）采用10線4炮，單邊小號(hào)發(fā)炮的觀測(cè)系統(tǒng)。

（3）采用單井激發(fā)，成開(kāi)柱狀炸藥。

4 成果

4.1 本次三維地震勘探施工面積6.17km2，滿覆蓋面積3.48km2，控制面積為3.00km2。完成生產(chǎn)線束20束，其中檢波線105條，總長(zhǎng)為322.46km，炮線80條，總長(zhǎng)為174.80km。完成物理點(diǎn)2324個(gè)，其中試驗(yàn)物

理點(diǎn)39個(gè)，全部合格；生產(chǎn)物理點(diǎn)2285個(gè)，甲級(jí)物理點(diǎn)1176個(gè)，乙級(jí)物理點(diǎn)1109個(gè)，甲級(jí)品率51.47%，合格品率為99.74%，空炮13個(gè)，空炮率0.69%。

4.2 根據(jù)《煤炭、煤層氣地震勘探規(guī)范》要求，對(duì)剖面進(jìn)行了評(píng)級(jí)。參加時(shí)間剖面品質(zhì)抽查評(píng)級(jí)（40m×80m）的三維剖面總長(zhǎng)為133.975km。評(píng)級(jí)的結(jié)果為：Ⅰ類(lèi)剖面為97.69km，占72.92%；Ⅱ類(lèi)剖面26.80km，占20.00%；Ⅲ類(lèi)剖面 9.485km，占7.08%；Ⅰ＋Ⅱ類(lèi)剖面總長(zhǎng)124.49km，占92.92%。

4.3 本次地震勘探共解釋斷點(diǎn)337個(gè)，其中A級(jí)斷點(diǎn)252個(gè)，占74.78%；B級(jí)斷點(diǎn)55個(gè)，占16.32%；C級(jí)斷點(diǎn)30個(gè)，占8.90%,A+B級(jí)之和為307個(gè)，占91.10%。

4.4 全區(qū)共組合斷層51條。按控制程度劃分，可靠斷層47條，較可靠斷層3條，控制程度較差斷層1條；按落差劃分，落差小于等于5m的斷層9條，落差5～10m之間的斷層12條，落差10～30m的斷層24條，落差大于30m的斷層6條。按其性質(zhì)劃分，有正斷層31條，逆斷層20條。

組合的斷層中，除靳寨逆斷層切割所有目的層之外，切割二1煤層的斷層有41條，切割七4號(hào)煤層的有9條。

4.5 查明了測(cè)區(qū)內(nèi)二1號(hào)煤層底板的起伏形態(tài)和深度，并根據(jù)三維地震資料對(duì)七4號(hào)煤層進(jìn)行了解釋。

5 結(jié)論

在本次地震勘探工程的進(jìn)行過(guò)程中，觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工方法選擇合理；資料處理認(rèn)真仔細(xì)，處理流程設(shè)計(jì)合理，取得了較好的第一手資料；在地震資料的地質(zhì)解釋過(guò)程中，采用人工解釋與工作站人機(jī)聯(lián)作解釋相結(jié)合、二維與三維聯(lián)合解釋的方法，充分發(fā)揮了地震勘探的優(yōu)勢(shì)，得到了較為詳細(xì)的地Ae質(zhì)信息，提高了本區(qū)的地質(zhì)勘探精度。為礦井生產(chǎn)提供了較為可靠的地質(zhì)依據(jù)。

夏立冬（1972-）女，黑龍江北安人，物探工程師，2010年畢業(yè)于黑龍江省科技職工大學(xué)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)從事技術(shù)工作。