煤矿瓦斯治理详解.ppt

瓦斯灾害防治技术 内部学习资料 提 纲 2 一、我国煤矿采区三维地震勘探技术现状及其对瓦斯灾害预测的贡献 二、绪 言 三、瓦斯突出煤体结构高分辨测井技术 四、矿井瓦斯突出部位预测的地震反演技术 五、精确探测瓦斯富集部位的三维三分量地震探测技术 六、瓦斯富集区预测的地震振幅变化判别技术 七、瓦斯富集区综合地震预测方法 煤矿三维地震勘探可查明≥5-7米的褶曲和断层，在淮南等地可基本查明落差3米的断层及直径≥ 20米的陷落柱； 对煤层厚度预测误差≦5%，煤层形态控制的深度误差≦1.5％ 煤矿开挖结果证明，查明的断层、陷落柱等的吻合率在淮南、永城≥ 89%，在其他地区≥ 78%以上； 超过英国500米深度查明落差≥ 8米以上的断层的水平。 我国煤矿采区三维地震勘探技术现状 及其对瓦斯灾害预测的贡献 三维地震探测技术体系的建立和大规模推广,为我国煤炭工业的高速发展作出了巨大贡献 自1995年,由中国矿业大学和中国煤炭地质总局系统在淮南矿区开展煤矿采区三维地震勘探以来，经过十年的奋斗,实现了: 绪 言 含煤地层各向异性强,传统地质方法很难对煤矿瓦斯富集区块进行有效预测； 煤矿瓦斯作为吸附气体,不能借用常规的天然气探测理论与技术。 煤矿瓦斯突出部位如何进行高精度预测是一个前人未解决的技术难题 关键科学问题： 必须根据中国煤地质特征，建立起我国煤矿瓦斯灾害源探测的地球物理识别和预测方法。 煤矿瓦斯是影响中国煤矿安全的重要因素，如何准确预测瓦斯富集区域、煤与瓦斯突出部位至关重要。 1）地震探测精确度高，通过努力能够查明落差3-5m的小断层和小褶皱； 2）地震探测信息量大，地震探测横向连续性好，采样间距小，能够识别顶板岩性、煤层厚度、煤体滑脱面、构造煤发育区、吸附态瓦斯富集部位等瓦斯地质指标; 3）地震探测整体性强，得到的是三维数据体的空间形态。地震结合测井垂向分辨率高；地质结合测井可靠性高; 4）地震探测能够直接得到吸附瓦斯富集的部位，并对断层附近的游离瓦斯有明显反应； 我国95%的煤矿是地下开采，煤层赋存地质条件复杂，瓦斯分布不均，对煤矿安全开采造成严重威胁。对瓦斯突出灾害源高精度预测是瓦斯综合防治的关键技术。地震勘探是最有效的手段。 绪 言 绪 言 依据基于模型的地震反演方法，研究了煤层结构及其顶底板岩性的精细描述方法 反演出国内外首张煤层精细结构图，使煤层横向预测的精度大大提高 研究了不同煤体结构的地球物理测井响应和含煤岩系岩石物性响应 采用地质、测井、地震探测等多手段，开展了对煤层厚度、结构精确描述的系统研究。 绪 言 同时还针对煤矿瓦斯作为吸附气体，难以直接确定煤矿瓦斯的确切数量的现实，重点研究煤层厚度、煤层结构、煤层中裂隙的地球物理特征和识别方法，希望： * 煤矿瓦斯测井响应、多波地震响应和AVO响应特征 * 多波地震的采集、处理、解释、反演和预测方法 建立煤矿瓦斯藏多波多分量地震勘探理论基础和技术体系 形成不同煤体地震振幅随偏移距变化(AVO)的反演方法 建立地震多属性预测煤矿瓦斯富集区块的方法 重点研究内容： 地层：石炭二叠纪煤系 煤层：上石盒子组13-1煤层 位置：淮南煤田 构造：淮南复式向斜 以淮南煤田为靶区，对瓦斯富集与突出部位进行了详细研究 绪 言 完成的实际工作量 主要工作量集中在资料采集和系统开发与应用两个方面 课题目前作了大量的研究任务 测井资料分析 岩样测试 三分量 V S P 井 三 维 纵 波 采 集 二 维 三 分 量 采 集 三 维 三 分 量 采 集 矿 井 多 波 地 震 仪 野外设计评价系统 地震资料处理软件 三参数 A V O 反演软件 生产性科研报告 200口 89块 1口 42km2 7km 15km2 1套 1套 1套 1套 5份 绪 言 瓦斯突出煤体结构高分辨测井技术 矿井瓦斯突出部位预测的地震反演技术 精确探测瓦斯富集部位的三维三分量地震探测技术 瓦斯富集区预测的地震振幅变化判别技术 瓦斯富集区综合地震预测方法 通过十年的艰苦奋斗和探索,初步摸索到瓦斯在地球物理探测中的响应特征,并实现了关键技术的突破 绪 言 瓦斯突出煤体结构的测井曲线特征 高视电阻率 高伽玛伽玛 高自然电位 低声波速度 低自然伽玛 对144个钻孔的测井资料进行分析 构造煤测井曲线具有“三高二低”的特点： 1.瓦斯突出煤体结构高分辨测井技术 不同突出危险程度煤体的测井响应特征 物性响应参数 非突出煤体 过渡煤体 突出煤体 严重突出煤体 密度ρ/g·cm-3 1.65 1.55-1.65 1.45-1.55 1.45 孔隙度nv/% 1.5 1.5-3.5 3.5-5.5