常村煤矿3号煤层煤与瓦斯突出危险区地球物理预测方法 .pdf

第 2 8 卷 1 期 2 0 1 6年 1月 d o i 1 0 3 9 6 9 8 i s s n 1 6 7 4 1 8 0 3 2 0 1 6 0 1 1 4 文章编号 1 6 7 4 1 8 0 3 2 0 1 6 0 1 0 0 6 8 0 7 中国煤炭地质 C0AL GEOL0GY 0F CHI NA Vo 1 2 8 No 0 1 J a n 2 0 1 6 常村煤矿 3 煤层煤与瓦斯突出危险区地球物理预测方法 罗忠琴 林建东 刘鹏 中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院 河北 涿州 0 7 2 7 5 0 摘 要 国内煤与瓦斯突出矿井的瓦斯地质调查与研究成果表明 构造煤的存在是瓦斯富集及产生煤与瓦斯突出的 一 个必要条件 山西潞安常村煤矿就属高瓦斯矿井 其煤层瓦斯的富集具有较大的致灾性 对煤矿安全生产构成 严重威胁 根据该矿区的地质 钻孔资料 运用电阻率测井联合地震反演技术及叠前A V O技术 综合测区内构造煤 发育与煤层瓦斯富集的地球物理响应特征 对测区煤与瓦斯突出危险区进行预测 结果表明 煤与瓦斯突出危 险区主要分布在老军庄向斜 姬村向斜及背向斜结合部位 与构造煤范围一致 构造煤主要受控于应力集中带 电阻率测井对构造煤反应敏感 应用电阻率反演技术预测构造煤分布特征结果较可靠 关键词 构造煤 煤与瓦斯突出 电阻率测井 叠前A V O技术 地震反演技术 均方根振幅属性 常村煤矿 中图分类号 P 6 3 1 文献标识码 A Co a l No 3 Co a l a n d Ga s Ou t b u r s t Ha z a r d Ar e a Ge o p h y s ic a l P r e d ic t io n in Ch a n g c u n Co a l min e L u o Z h o n g q i n L in J ia n d o n g a n d L iu P e n g G e o p h y s i c a l P r o s p e c t in g R e s e a r c h I n s t it u t e C N A C G Z h u o z h o u He b e i 0 7 2 7 5 0 Ab s t r a c t T h e g a s g e o l o g ic a l in v e s t ig a t i o n a n d s t u d ie d r e s u l t s f o r c o a l a n d g a s o u t b u r s t c o a l mi n e s in C h i n a h a v e s h o wn t h a t t h e t e c t o n o c l a s t ic c o a l is t h e p r e r e q u is it e for g a s e n r ic h me n t a n d c o a l a n d g a s o u t b u r s t Th e C h a n g c u n c o a l min e in L u a n S h a n x i is a g a s s y e o a l min e t h e e n ri c h me n t o f c o a l s e a m g a s h a s l a r g e h a z a r d a n d s e ri o u s l y t h r e a t e n e d c o a l min e s a f e t y in p r o d u c t io n B a s e d o n min e a r e a g e o l o g ic a l a n d d r il l in g d a t a u s in g r e s is t iv it y we l l l o g g in g c o mb in e d wit h s e is mic in v e r s io n a n d p r e s t a e k AVO t e c h n iq u e s in t e g r a t e d s u r v e y in g a r e a t e c t o n o c l a s t ic c o a l d e v e l o p me n t a n d c o a l s e a m g a s e n r ic h me n t g e o p h y s ic a l r e s p o n s e f e a t u r e s p r e d ic t e d c o a l a n d g a s o u t b u r s t h a z a r d o u s a r e a T h e p r e d i c t e d r e s u l t o f C h a n g c u n e o a l m in e c o a l N o 3 h a s s h o w n C o a l a n d g a s o u t b u r s t h a z a r d o u s a r e a is m a in l y d is t r i b u t e d i n t h e L a u n z h u a n g s y n c l i n e J i c u n s y n c l in e a n d a n t i c l i n e s y n c l in e b in d i n g s i t e c o n s i s t e n t w it h t e c t o n o c l a s t ic c o a l d i s t r i b u t io n r a n g e T h e d is t r i b u t i o n o f t e c t o n o c l a s t i c c o a l i s c o n t r o l l e d b y s t r e s s c o n c e n t r a t e d z o n e R e s i s t iv i t y w e l l l o g g i n g is s e n s i t ir e t o t e c t o n o c l a s t ic c o a l t h e r e s u l t o f r e s is t iv it y in v e r s io n t o p r e d ic t t e c t o n o c l a s t ic c o a l f e a t u r e s is r a t h e r r e l ia b l e Ke y wo r d s t e c t o n o c l a s t ie c o a l c o a l a n d g a s o u t b u r s t r e s is t iv it y we l l l o g g in g p r e s t a e k AVO t e c h n iq u e s e is mic in v e r s io n t e c h n iq u e me a n s q u a r e r o o t a mp l it u d e a t t r ib u t io n C h a n g c u n c o a l min e 0 引 言 山西潞安常村煤矿是一个大型煤炭企业 年核 准产能达 7 0 0 万 t 其煤层瓦斯 含量高 瓦斯 富集 的 致灾 I生已严重影响了煤矿安全 高效生产 据近 1 0 a 来 1 9 4 次重特大煤与瓦斯突出矿井的 瓦斯地质调查研究成果表 明 凡是发生煤与瓦斯 突 出的煤矿采区 大多与瓦斯富集区相关联 在根本上 与煤层的层理紊乱 煤体破碎 煤质松软等特点密切 基金项目 中石油股份公司重大专项二期 煤层气勘探开发关键技 术与示范应用研究项目 2 0 1 3 E 一 2 2 国家科技重大专项 经费资助项目 2 0 1 6 Z X 0 5 0 4 1 2 0 1 6 Z X 0 5 0 4 3 作者简介 罗忠琴 1 9 8 6 女 四川宜宾人 2 0 1 3 年毕业于中国海 洋大学地球探测与信息技术专业 助理工程师 从事煤炭 地球物理工作 收稿 日期 2 0 1 5 0 7 0 8 责任编辑 孙常长 相关 这样的煤俗称为 软煤 通常亦称 构造煤 煤体破坏越严重 瓦斯越富集 煤与瓦斯突出的危险 性也越大 因而 构造煤的存在是瓦斯富集也是产 生煤与瓦斯突出的一个必要条件n 本次研究应用 电阻率反演技术预测研究区的构 造煤发育区域 应用叠前A V O 技术研究煤层瓦斯富 集区地球物理响应特征 最后综合地质资料 测井 3 D地震叠前 叠后地球物理响应特征预测煤与瓦斯 突出危险区 1研 究区地质概 况 研究区地层整体为近南北走向 向东倾斜的单 斜 在此基础上发育着次一级的褶曲构造 褶曲轴 向近南北向 较大褶曲由北向南依次为姬村王村背 斜 姬村向斜 老军庄向斜 图 1 3 煤层为研究区主力煤层 陷落柱较为发育 图 学兔兔 w