開灤錢家營礦十采區三維地震勘探成果分析

薛俊國

摘要：三維地震勘探覆蓋面雖然很廣，但受埋藏深度及各種復雜條件的制約，其成果僅局限于推測之中。因此在采區投入初期，結合其它勘探資料及現有巷道揭露資料，對三維地震勘探成果進行綜合分析，并總結出相應的規律，對采區后期的生產具有一定的指導意義。

關鍵詞：斷層；三維地震；驗證

一、前言

開灤錢家營礦是設計生產能力年產400萬噸的大型現代化礦井，1988年12月7日投產，2007年產量高達551.9萬噸，現在開采的區域主要分布在600水平。開灤錢家營礦十采區位于850水平，東與四、十一采為鄰，南至各煤層600底板等高線，西至錢家營工業廣場煤柱線，北至各煤層750底板等高線，地質儲量高達6888.8萬噸。開灤錢家營礦利用三維地震高科技手段對十采區進行了綜合勘探，因此在十采區投入初期，結合其它勘探資料及現有巷道揭露資料，對十采區三維地震勘探成果進行綜合分析，并總結出相應的規律，對十采區后期的生產具有一定的指導意義。由于十采區工程還很少，只有十采皮帶山、十采軌道山和三采1378運道及－600東大巷等幾條巷道。因此對斷層預測準確率的驗證也很少。但是僅就這幾條巷道所揭露的資料看，就發現這樣一種現象，即：落差較大的斷層預測準確率相對較高，落差較小的斷層預測準確率較低；逆斷層預測準確率相對較高，正斷層預測準確率相對較低；高角度斷層(尤其是正斷層)探測率低。

二、十采區斷層驗證

(一)較大斷層驗證

較大斷層一般對煤層層位破壞較大，往往鄰近幾個煤層都遭到破壞，甚至整個煤系地層都會受到影響，使兩盤層位差異較大而容易被地震波捕捉到，所以三維地震勘探對落差較大的斷層指認顯著，因此預測的準確率也就相應提高。例如DF₂₃斷層，三維地震預測落差15米。在十采皮帶山中部車場及十采軌道山中部車場這兩條開拓巷道都已實見，其位置與斷層性質以及產狀全部吻合，只是實際落差比預測還大些，達到20～25米。

(二)較小斷層驗證

落差較小斷層通常只破壞一個煤層，當相鄰一組煤層間距較小時，可能會破壞2－3層煤。另外十采區處于井田二水平，煤層埋藏較深，上覆覆蓋層較厚，再加上斷層落差不大，這樣地震波反射率也就低，所以造成預測準確率也相應較差。例如十采區皮帶山、十采區軌道山及十采區上部新增運斜石門都經過預測的DF₂₆和DF27這兩條斷層的位置，但都未見到斷層，只是在相應的位置表現出裂隙較發育、巖石較破碎。

(三)逆斷層與正斷層驗證

逆斷層在一般情況下會使煤層造成重復，地震波容易反映和認讀，所以三維地震對逆斷層預測的準確率相對較高。正斷層一般情況下不會造成煤層重復，因此地震波對其分辨率不明顯。另外正斷層(尤其是落差較小的正斷層)從俯視的角度看，與節理裂隙會很相近或相似。所以三維地震對正斷層預測的準確率相對較低。但在巷道實際經過預測段時，時常會碰到裂隙發育、巖石破碎(多見煤層頂板破碎)。例如1378運道中經過DF₃₄位置時，即是這種情況。

(四)高角度斷層(尤其是正斷層)驗證

高角度斷層盡管是落差較大，走向延伸也遠，但在平面上伸展較窄，而三維地震波在剖面上垂直分辨強，橫向傳播分辨率可能會弱。所以對高角度斷層(尤其是正斷層)探測率低或探測不到。例如F₄₄為正斷層，落差達到8～10米，傾角65°，在十采區皮帶山中部車場及十采區軌道山中部車場均實見，而且也在三維地震覆蓋范圍內，距DF₂₃逆斷層才40米左右，走向與DF₂₃逆斷層基本平行，但三維地震就沒有探測到。還有F₄₀斷層，落差為20米，在一600東大巷實見為正斷層，傾角82°，在1378運道實見為逆斷層，傾角為75°，其位置也在三維地震勘探范圍內，但也未探測到。

三、結論

(一)在較大的構造帶附近，往往會有同生的或伴生的斷層存在，走向一般與大的構造帶(或主構造帶)平行，但三維地震可能探測不到。如前所述F₄₄斷層既與DF₂₃斷層平行；F₄₀斷層處于南陽莊背斜軸部東側，走向基本與南陽莊背斜軸平行。

(二)三維地震預測的中小斷層，雖然在實際巷道中見不到，但其預測位置往往會有裂隙發育、巖石破碎，造成煤層頂板不完整易冒落。