基于地震信息的煤與瓦斯突出預(yù)測與評價方法研究.pdf

1、在我國，46％的煤礦屬于高瓦斯礦井。瓦斯含量大，煤層透氣性低，開采前的瓦斯抽放難度大，加之我國煤田構(gòu)造十分復(fù)雜、地應(yīng)力大，采掘時極易發(fā)生瓦斯突出現(xiàn)象。隨著礦井開采深度的逐漸增加，我國發(fā)生煤與瓦斯突出災(zāi)害的次數(shù)和程度一直居高不下，已經(jīng)成為導(dǎo)致煤礦特大惡性事故的頭號殺手。
　　論文從瓦斯地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)出發(fā)，結(jié)合巖石物理學(xué)知識，闡述不同煤體結(jié)構(gòu)的彈性參數(shù)特征和測井響應(yīng)特征，總結(jié)并歸納了煤田常用的經(jīng)驗公式。以陽泉礦區(qū)煤系地層特征為基礎(chǔ)，構(gòu)建了

2、瓦斯突出煤層的三維地質(zhì)模型，進(jìn)行了地震數(shù)值模擬，獲得三維正演地震數(shù)據(jù)體。通過對理論地震記錄、地震屬性、波阻抗進(jìn)行定量分析，得到“利用多種地震巖性信息可以提高構(gòu)造煤的分辨能力，確定構(gòu)造煤的分布范圍”的結(jié)論。
　　論文提出了基于地震信息的煤與瓦斯突出預(yù)測與評價方法。利用地震信息評價影響煤層瓦斯賦存和突出的主要地質(zhì)因素。在此基礎(chǔ)上，制定了多因素評價指標(biāo)的分類準(zhǔn)則，引入了瓦斯突出危險系數(shù)G和瓦斯突出危險指數(shù)R，并以瓦斯突出危險指數(shù)R值的大

3、小作為評價指標(biāo)。
　　論文對陽泉礦區(qū)新景礦佛洼區(qū)、蘆南二區(qū)進(jìn)行了煤與瓦斯突出危險性的預(yù)測與評價。在三維地震資料處理時，抽取角度道集，生成角度疊加數(shù)據(jù)體，作為EI反演的輸入數(shù)據(jù)。同時結(jié)合寬方位采集的特點，抽取了六個方位角道集，生成方位疊加數(shù)據(jù)體，為各向異性技術(shù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在目標(biāo)區(qū)預(yù)測工作中，聯(lián)合EI反演和AI反演結(jié)果，創(chuàng)建煤體結(jié)構(gòu)比例因子P值，以P>5作為界限，預(yù)測了構(gòu)造煤的分布；借助概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合地震屬性、AI反演和EI反

4、演的結(jié)果，對煤層及其頂?shù)装宓目紫抖冗M(jìn)行計算；利用方位各向異性技術(shù)，對煤層的裂隙發(fā)育密度和發(fā)育方向進(jìn)行了預(yù)測；結(jié)合測井資料，利用AI反演和地震屬性技術(shù)，獲得煤層頂?shù)装鍘r性信息、構(gòu)造信息和煤層褶曲/傾角信息，并預(yù)測了煤層厚度。然后，對影響煤與瓦斯突出的多種地質(zhì)因素進(jìn)行量化及危險性分類。根據(jù)不同目標(biāo)區(qū)的實際地質(zhì)及回采情況，擇優(yōu)選取影響因素進(jìn)行預(yù)測，計算瓦斯突出危險系數(shù)G和瓦斯突出危險指數(shù)R，并作為最終評判標(biāo)準(zhǔn)。最后，用實際瓦斯監(jiān)測數(shù)據(jù)驗證了預(yù)