桃园矿区陷落柱及其富水性地球物理识别方法
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
陷落柱的存在及其富水性是造成煤矿突水的重要因素,预测陷落柱的富水区域对于煤矿预测突水分析有着重要的意义。
     本文详细讨论了淮北煤田桃园矿区的地质及水文地质特征,并对地震资料进行研究和分析,解释出了两个陷落柱;结合重构及标准化后的测井资料,进行测井约束波阻抗反演,建立了岩层的孔隙度和波阻抗之间关系模型,得到研究区孔隙度体;运用测井响应特征、地震属性特征与地质岩性特征的相关性对概率神经网络进行了训练,从而对视电阻率进行了预测,并取得了较好的应用效果。根据淮北桃园矿区的陷落柱区域的8煤、10煤底板砂岩层及太灰视电阻率的综合分析,给出了富水性判别模式,预测了陷落柱区域逐层富水性展布特征,为防治水提供决策依据。
The existence of collapse column and its water yield property is the main factor to cause mine water inrush. Forecasting the water-rich area of the collapse column has an important significance for water inrush prediction analysis.
     The coal field geology and hydrology of Taoyuan mining in Huaibei was discussed firstly. Seismic data was reprocessed and reinterpreted. This thesis formulated two collapse column geological models in the mining area. Combining with the remodeling and normalized log data, it is precise to complete logging-constrained impedance inversion. Based on rock physics theory, the forward model between the rock's porosity and acoustic impedance then was established. The correlation of log response characteristics, seismic attributes and geological lithology makes it possible to product the probabilistic neural network training. As a result, the apparent resistivity was predicted and identified, and it had a good application results. Through a comprehensive analysis about the resistivity of No8seam floor sandstone, No10seam floor sandstone and Taiyuan limestone of collapse column area of Taoyuan mine in Huaibei, the distribution characteristics of water yield property in collapse column was forecasted layer by layer. It provided basis for decision making in preventing and treating of water inrush.
引文
[1]尹尚先,武强,王尚旭.北方岩溶陷落柱的充水特征及水文地质模型[J].岩石力学与工程学报,2005,24(1):77-82.
    [2]贾贵廷,胡宽珞.华北型煤田陷落柱的形成及分布规律[J].中国岩溶.1989,8(4):21-23.
    [3]褚志忠,陈丕军.西山煤田西铬井田陷落柱分布规律及未采区预测[J].山西焦煤科技,2003,(4):15-17.
    [4]Anthony H Cooper, Road and bridge construction across gypsum karst [J].Engi neering Geology,2002,2(65):217-223.
    [5]李振华,徐高明,李见波.我国陷落柱突水问题的研究现状与展望[J].中国矿业,2009,18(4):107-109.
    [6]张宏刚.灰色局势综合评判法在突水水源判别中的应用[J].水利科技与经济,2007,13(12):887-888.
    [7]窦林名,何学秋.冲击矿压防治理论与技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2001.
    [8]赵本钧.冲击矿压及其防治[M].北京:煤炭工业出版社,1995.
    [9]赵丽,赵育台,黄丹青.煤层陷落柱高分辨率地震探测技术[J].中国煤田地质,2006,18(5):52-53,59.
    [10]孙二虎.高分辨率三维地震在煤矿采区解释小断层和陷落柱的研究[D].太原:太原理工大学,2004.
    [11]勾精为等,三维地震探测陷落柱的可行性研究应用,国际会议论文集,1994.
    [12]程增庆等,三维地震横向分辨的研究,石油地球物理勘探,1996,S(1):59-64.
    [13]杨德义,王赟,王辉.陷落柱的绕射波[J],石油物探,2000,39(4):82-86.
    [14]褚志忠.陷落柱伴生断层特征及陷落柱预测[J].煤田地质与勘探,1998,(3):26-28.
    [15]崔若飞,孙学凯,崔大尉.三维地震动态解释技术在防治煤矿突水中的应用[J].采矿与安全工程学报.2009,26(2):150-152,157.
    [16]吴文金.刘桥一矿岩溶陷落柱导水性分析[J].中国煤炭,2006,(4):40-42,50.
    [17]朱云.探水技术在过陷落柱中的应用[J].煤炭技术,2008,27(9):145-146.
    [18]赵育台.中国煤炭电法勘探技术的发展与实践[J].中国煤田地质,2003,15(6):59-64.
    [19]刘志新,许新刚,岳建华.矿井电法三维有限元正演模拟——直流电透视方法技术研究[J].物探化探计算技术,2003,25(4):302-307.
    [20]刘兆平,徐西春,李强,郭世兴.综采巷道陷落柱含水性探测技术研究[J].山东煤炭科技,2010,(6):96-97.
    [21]纵跃进,鲁金海,程建忠.瞬变电磁法探测陷落柱技术在袁庄煤矿的应用[J].煤炭科学技术,2008,36(6):100-102.
    [22]孙吉益,李玉宝,李文峰,李智文.井下瞬变电磁技术在含水陷落柱治理中的应用[J].华北科技学院学报,2009,6(4):47-50.
    [23]何继善.广域电磁法和伪随机信号电法[M].北京:高等教育出版社,2010.
    [24]许龚颜.浅论陷落柱对煤矿生产的影响与提前探测.科技情报开发与经济[J].2006,16(6):279-280.
    [25]刘志新,岳建华,刘仰光.矿井物探技术在突水预测中的应用[J].工程地球物理学报,2007,(1):9-14.
    [26]高玲玲.矿井音频电透视数据反演方法[D].吉林大学,2009.
    [27]胡永达.音频电透视在煤层底板富水性预测中的应用[J].安徽理工大学学报(自然科学版),2008,28(2):15-18.
    [28]岳建华,刘树才,矿井直流电法勘探[J].徐州:中国矿业大学出版社,1991.
    [29]刘树才,岳建华,刘志新,煤矿水文物探技术与应用[M].徐州:中国矿业大学出版社,2005.
    [30]许新刚,刘志新,矿井电阻率成像技术的现状与展望[J].地球物理学进展,2004,19(1):52-551.
    [31]赵建红,郭志磊,梁彦军.探测陷落柱范围及性质的几种方法[J].煤炭技术,2007,26(3):66-67.
    [32]张连福,龚世龙.陷落柱的探查与综合治理实践.煤田地质与勘探[J].2003,31(6):32-34.
    [33]段建华.综合物探技术在矿井防治水中的应用[J].华北科技学院学报,2009,6(4):60-65.
    [34]潘西平,贾智鹏,扬双安.综合物探勘查陷落柱及充水性的应用研究[J].山西建筑,2005,31(7):79-80.
    [35]卢占武,韩立国.波阻抗反演技术研究进展[J].世界地质,2002,21(4):372-377.
    [36]蔡成国,顾汉明,李宗杰,赵迎月.波阻抗反演方法在塔河碳酸盐岩储层预测中的应用[J].地质科技情报2009,28(4):91-95.
    [37]王齐仁,地下地质灾害地球物理探测研究进展[J].地球物理学进展,2004,19(3):497-503.
    [38长春地质学院.水文地质工程地质物探教程[D].北京:地质出版社,1980:38-76.
    [39]石磊,王昌景.常用的几种反演软件的比较[J].西南石油学院学报,2004,(03):
    [40]邱增强,刘志新,无线电波透视法在探测隐伏导含水构造中的应用[J].工程地球物理学报,2005,23:185-190.
    [41]崔若飞,孙学凯,崔大尉.地震反演——煤田地震勘探的新进展[J].中国煤炭地质,2008,20(06):49-52.
    [42]赵政璋,赵贤正,王英民等.储层地震预测理论与实践[M].北京:科学出版社,2005.
    [43]庄东海地震属性分析与四维地震方法研究及应用[D].中国地质大学,1999.
    [44]贾跃玮.地震多属性分析在含油气储层预测中的应用[J].山西能源与节能,2009,(3,总第54期):44-46.
    [45]张辉.利用地震波阻抗反演方法预测煤层顶板砂岩富水区域[D].北京:中国矿业大学(北京),2009.
    [46]李之奋,董守华,李东会.陷落柱地震数值模拟响应特征分析[J].能源技术与管理,2007,(6):36-39.
    [47]肖建华等.地震勘探法探测陷落柱及小构造的有关理论问题[J].中国煤田地质,1999,(4):57-53.
    [48]宁建宏,张广忠.陷落柱的地震识别技术及其应用[J].煤田地质与勘探[J].2005,33(3):64-67.
    [49]程建远,王玺瑞,郭晓山等.东庞矿突水陷落柱三维地震处理效果与对比[J].煤田地质与勘探,2008,36(1):62-65.
    [50]杨德义,彭苏萍,常锁亮等.特殊剖面在陷落柱研究中的应用[J].煤田地质与勘探,2002,30(6):47-49.
    [51]李树东,刘绍伟.方差体技术在识别断层及陷落柱中的应用.中州煤炭[J].2007,(5,总149):32,34.
    [52]方庆水,李献龙,鲍广富.三维地震勘探资料在解释陷落柱分布上的应用[J].西部探矿工程,2009,(9):113-116.
    [53]Thomas Shea, Lucia Gurioli, Bruce F. Houghton, Raffaello Cioni,et al. Column collapse and generation of pyroclastic density currents during the A. D.79 eruption of Vesuvius:The role of pyroclast density[J]. Geology,2011,39 (7):695-698.
    [54]Berge T B, Fred A, Pauld G, et al. Interp reter's corner2seismic inversion successfully p redicts reservoir, porosity, and gas content in Ibhubesi field, Orange Basin, South Africa [J]. The Leading Edge,2002,22 (4):338-348.
    [55]Jan H G, David D, Sito B, et al. Comparison of constrained sparse sp ike and stochastic inversion for porosity p rediction at Kristin field [J]. The Leading Edge,2000,22 (4):400-407.
    [56]WendyW, GaryM. Three distinct porosity domains defined physically, hydraulically, electrically, and elastically [J]. The Leading Edge,2001 (2) 198-199.
    [57]DavidM, Jan H. Porosity p rediction from seismic inversion, lavrans field, halten terrace, Norway [J]. The Leading Edge,2000,21 (4):392-399.
    [58]朱世奇.桃园煤矿F_2断层防水煤柱留设的三维数值分析[D].合肥:合肥工业大学,2006.
    [59]钱凯.淮北桃园矿F_2断层泥的分形特征及其工程性质研究[D].合肥:合肥工业大学,2006.
    [60]黄亚平,束荣华,董守华等.波阻抗反演技术在煤田地震岩性勘探中的应用[J].煤田地质与勘探,2008,36(05):62-64.
    [61]张兴岩,潘冬明,张华,张立霞.波阻抗反演在提高煤层分辨率上的应用[J].煤炭科学技术,2009,37(1):96-98.
    [62]张继武.应用Strata软件进行波阻抗反演的几点认识[J].新疆石油地质,1999,20(1):26-30.
    [63]彭苏萍,孔炜,杨瑞召等.煤田反演的声波测井曲线重构[J].北京工业职业技术学院学报,2003,2(4):11-16.
    [64]彭苏萍,邹冠贵,李巧灵.测井约束地震反演在煤厚预测中的应用研究[J].中国矿业大学学报,2008,(06):729-733.
    [65]师素珍,李赋斌,梁平等.多井约束反演在煤层厚度定量预测中的应用[J].采矿与安全工程学报,2011,28(2):328-332.
    [66]刘伍,崔若飞,高级.波阻抗反演在煤炭资源勘探中的应用[J].中国煤炭地质,2008,20(06):59-62.
    [67]王佐强,关继荣.利用井约束反演技术进行煤层厚度预测[J].西部探矿工程,2008,(12):154-156.
    [68]曹志军.特征测井曲线重构技术在薄储层反演中的应用[J].内蒙古石油化工,2009,(10):207-210.
    [69]张丽红,师素珍,李赋斌,袁莉.利用合成地震波振幅预测煤层厚度及其方法研究[J].湖南科技大学学报(自然科学版),2010,25(3):12-14.
    [70]夏洪瑞,周开明,黄桥等.波阻抗反演技术中空变了波的求取[J].石油物探,2002,4(4):470-474.
    [71]Carmen C. Dumitrescu, Larry Lines.Seismic attributes used for reservoir simulation:Application to a heavy oil reservoir in Canada LJJ.SEG Expanded Abstracts,2008,7(1):1471-1475.
    [72]Daniel P. Hampson, James S. Schuelke, John A.Quirein. Use of multiattribute transforms to predict log properties from seismic data[J]. Geophysics,2001,66(1): 220-236.
    [73]Victor Mercado Herrera. Neural networks in reservoir characterization[J]. The Leading Edge,2006,25(4):402-411.
    [74]Suresh G. Thadani. Stochastic imaging of reservoir properties using probabilistic neural networks [J]. SEG Expanded Abstracts,1994,13(1):189-191.
    [75]A. G. Pramanik, V. Singh, Rajiv Vig, et al. Estimation of effective porosity using geostatistics and multiattribute transforms:A case study [J]. eophysics,2004,69(2):352-372.
    [76]Thomas Mejer Hansen,Klaus Mosegaard, Radmila Pedersen-Tatalovic, et al. Attribute-guided well-log interpolation applied to low-frequency impedance estimation [J]. Geophysics,2008,73(6):R83-R95.
    [77]陆基孟.地震勘探原理(下册)[M].北京:石油大学出版社,1993:261-339.
    [78]Alistair R. Brown. Seismic at tribute and their classification[J]. The Leading Edge,1996,15 (10):1090.
    [79]A. E. Barnes. Seismic at tribute:past,present, and future[C].1999.69th ANNUSEG IN、TMTG EXPANDED ABSTRBIOGR VI:892-895.
    [80]Chen Quincy and Steve Sidney. Seismic at tribute technology for reservoir forecasting and monitoring. The Leading Edge,1997,16 (5):445-456.
    [81]Brown A R.地震属性及其分类[J].严又生译.国外油气勘探,1997,9(4):529-530.
    [82]万琳.地震属性分析及其在储层预测中的应用[J].油气地球物理,2009,(3):28,48.
    [83]李留中,李新宁,雷振.地震属性分析技术在储层预测中的应用[J].吐哈油气,2007,12(2):127-131.
    [84]季玉新,欧钦.优选地震属性预测储层参数方法及应用研究[J].石油地球物理勘探,2003,38(增刊):57-62.
    [85]张绍红.概率神经网络技术在非均质地层岩性反演中的应用[J].石油学报,2008,29(4):549-552.
    [86]郭彦省,孟召平,杨瑞昭等.地震属性及其在煤层厚度预测中的应用[J].中国矿业大学学报,2004,33(5):557-562.
    [87]谢雄举,季玉新.优选地震属性预测储层参数方法及应用研究[J].石油物探,2004,43(增刊):127-131.
    [88]曹辉.关于地震属性应用的几点认识[J].勘探地球物物进展,2002,25(5):18-22.
    [89]印兴耀,周静毅.地震属性优化方法综述[J].石油地球物理勘探,2005,40(4):482-489.
    [90]牛彦良等.地震特征参数的统计分析方法及应用.大庆石油地质与开发[J].1993,12(3):1-4.
    [91]宋维琪.应用地震属性与测井数据反演储层参数[J].勘探地球物理进展,2003,26(3):216-219.
    [92]宫健,许淑梅,马云,于建国,王金铎.基于地震属性的储层预测方法——以永安地区永3区块沙河街组二段为例[J].海洋地质与第四纪地质,2009,29(6):95-102.
    [93]陈军,陈岩.地震属性分析在储层预测中的应用[J].石油物探,2001,40(3):94-99,111.
    [94]陈遵德.储层地震属性优化方法,北京石油工业出版社,1998,93-100.
    [95]张丽红,师素珍,袁莉,陈凤英,李姗姗.多属性分析技术在底板砂岩富水性预测中的应用[J].北京工业职业技术学院学报,2011,10(3):1-3,7.

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700