关于大磨岭煤矿首采区三维地震勘探的应用成果

夏立冬

（黑龙江省煤田地质物测队，黑龙江 哈尔滨 150008）

关于大磨岭煤矿首采区三维地震勘探的应用成果

夏立冬

（黑龙江省煤田地质物测队，黑龙江 哈尔滨 150008）

河南省新密超化煤矿有限公司依法取得了河南新密煤田关口井田探矿权，为保证建井后上综采设备有可靠的地质保证，该公司在大磨岭煤矿的首采区开展三维地震勘探工作。黑龙江省煤田地质物测队针对本次地质任务进行了三维地震勘探，取得了可喜的成果。

三维地震勘探；断层；煤层

概况

关口井田位于河南省新密、新郑两市交界处，大部分归新密市苟堂镇，南部属关口镇、东北部归大隗镇，东邻新郑市辛店镇.井田中心西距新密市20km，东距新郑市23km。本区地形总体呈西高东低、南高北低之势，地面标高135-250m。多为第四系黄土所覆盖，仅南部山岗或沟谷中出露有石千峰组地层。北部冲沟较发育，多呈北西方向，下切深度10-50m不等。总体属丘岗地貌。

本区属淮河流域。井田内有两条河流，一条为源于西部区外老石板山下的泽河，另一条为发源于南部区外凤后岭脚下的苟堂河。

1 矿区地质

本区绝大部被第四系黄土所覆盖，仅在大磨岭、虎坡咀及沟壑中可见石千峰组上、下段地层零星露头。历次勘查中钻孔揭露最老地层为震旦系石英岩（遇断层所致）。经对钻孔资料认真系统地整理与分析研究，总体来看，各时代地层与新密煤田相差无几，仅上石盒子组地层厚度相对偏大。因井田内钻孔较少，代表性不强，现依据井田钻孔及地质填图资料并结合区域资料将各时代地层由老而新叙述如下：

本区地层总体为一单斜构造,在52勘探线以东,煤层的走向EW,倾向S;在52勘探线以西,煤层的走向NE,倾向SE.倾角由浅至深、由西往东逐渐加大。

全区共组合断层51条。按控制程度划分，可靠断层47条，较可靠断层3条，控制程度较差断层1条；按落差划分，落差小于等于5m的断层9条，落差5-10m之间的断层12条，落差10-30m的断层24条，落差大于30m的断层6条。按其性质划分，有正断层31条，逆断层20条。

组合的断层中，除靳寨逆断层切割所有目的层之外，切割二1煤层的断层有41条，切割七4煤层的有9条。

本区煤系地层的构造较复杂，煤层的倾角较大，断层发育。

2 地震地质条件

2.1 浅表层地震地质条件

测区为低山、丘陵地貌，地表高差变化剧烈。区内北部和西南角部分地段岩石出露外，其他部位均被第四系黄土覆盖，且第四系黄土厚度变化剧烈，其中夹有多层卵石，给地震成孔带来极大困难。区内村庄密布，工厂较多，大部地段种植有冬小麦，也给地震成孔和铺线带来极大困难。所以本区表、浅层地震地质条件较差。

2.2 深层地震地质条件

煤系为二叠系下统山西组，含煤多层，但二1煤为全区可采，且其顶底板与煤层的物性有一定的差异，故二1煤有较好的煤层反射波发育，为完成地质任务提供了最基本的条件，但七4煤其顶底板与煤层的物性差异较小，煤层反射稍差。

综合以上情况，本区的深层地震地质条件应属中等。

3 施工方法

根据本区地质任务的需要，本次试验工作做了波场调查、井深、药量、检波器个数及组合方式、偏移距及仪器的前放增益等项试验。

试验时S1点开动96道，S2点开动120道，道距10米。

依据本次地质任务的要求确定了道间距和线距，以使形成的CDP网距满足解释精度。同时考虑到目的层埋深在400m～850m左右，最大炮检距应小于(或等于)此深度，以减小动校拉伸畸变现象。

为了增强对地震波的吸收作用，在如下几个方面采取措施，以增强对有效反射波的接收质量。

（1）采用世界上先进的408UL型数字地震仪，其具有24位模数转换，动态范围在120dB以上。

（2）采用10线4炮，单边小号发炮的观测系统。

（3）采用单井激发，成开柱状炸药。

4 成果

4.1 本次三维地震勘探施工面积6.17km2，满覆盖面积3.48km2，控制面积为3.00km2。完成生产线束20束，其中检波线105条，总长为322.46km，炮线80条，总长为174.80km。完成物理点2324个，其中试验物

理点39个，全部合格；生产物理点2285个，甲级物理点1176个，乙级物理点1109个，甲级品率51.47%，合格品率为99.74%，空炮13个，空炮率0.69%。

4.2 根据《煤炭、煤层气地震勘探规范》要求，对剖面进行了评级。参加时间剖面品质抽查评级（40m×80m）的三维剖面总长为133.975km。评级的结果为：Ⅰ类剖面为97.69km，占72.92%；Ⅱ类剖面26.80km，占20.00%；Ⅲ类剖面 9.485km，占7.08%；Ⅰ＋Ⅱ类剖面总长124.49km，占92.92%。

4.3 本次地震勘探共解释断点337个，其中A级断点252个，占74.78%；B级断点55个，占16.32%；C级断点30个，占8.90%,A+B级之和为307个，占91.10%。

4.4 全区共组合断层51条。按控制程度划分，可靠断层47条，较可靠断层3条，控制程度较差断层1条；按落差划分，落差小于等于5m的断层9条，落差5～10m之间的断层12条，落差10～30m的断层24条，落差大于30m的断层6条。按其性质划分，有正断层31条，逆断层20条。

组合的断层中，除靳寨逆断层切割所有目的层之外，切割二1煤层的断层有41条，切割七4号煤层的有9条。

4.5 查明了测区内二1号煤层底板的起伏形态和深度，并根据三维地震资料对七4号煤层进行了解释。

5 结论

在本次地震勘探工程的进行过程中，观测系统设计和施工方法选择合理；资料处理认真仔细，处理流程设计合理，取得了较好的第一手资料；在地震资料的地质解释过程中，采用人工解释与工作站人机联作解释相结合、二维与三维联合解释的方法，充分发挥了地震勘探的优势，得到了较为详细的地Ae质信息，提高了本区的地质勘探精度。为矿井生产提供了较为可靠的地质依据。

夏立冬（1972-）女，黑龙江北安人，物探工程师，2010年毕业于黑龙江省科技职工大学计算机专业，现从事技术工作。