[發明專利]一種基于地震信息的煤礦水害預測評價方法

有效

• 申請號: 201510316126.4
• 申請日: 2015-06-10
• 公開（公告）號: CN105223612B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 崔若飛;崔大尉;張明川;韋瑜
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

一種基于地震信息的煤礦水害預測評價方法，屬于煤礦水害預測評價方法。該煤礦水害預測評價方法：包括地震屬性、地震巖性反演、概率神經網絡反演三種巖性解釋方法；把影響煤層頂底板突水的影響因素歸結為構造、巖性和水文地質等三個類別；利用多種巖性地震解釋方法獲得構造、巖性和水文地質信息并進行量化，建立考慮三類影響因素的預測評價模型，預測劃分采區各部分的突水危險程度，對煤礦水害進行了預測評價。優點：應用地球物理與采礦工程、水文地質相互交叉技術，為煤礦防治水與安全生產提供地質保障。

技術領域

本發明涉及一種煤礦水害預測評價方法，特別是一種基于地震信息的煤礦水害預測評價方法。

背景技術

隨著煤礦的深部開采，在生產中所遇到的各種問題也越來越突出，其中煤層頂底板突水是影響煤礦安全生產的災害性問題。煤層頂底板突水是一種受許多因素控制的動態現象，主要因素有頂底板承壓含水層、隔水層厚度與隔水能力、地質構造、采礦活動等。特別是在太原統灰巖或奧陶系灰巖作為煤系地層基底時，一般都存在含水層富水性強、水壓高，隔水層薄，區內張裂性、張剪性斷裂及陷落柱較發育的情況。在煤礦開采時，灰巖水往往借助于小斷層或巖溶陷落柱等導水通道，突破煤層底板涌入礦井。

煤礦水害是煤炭生產中長期存在的一個嚴重問題。因此，為礦井防治水提供水文地質依據，對可能突水點進行預報，是當前煤礦生產中亟待解決的重要課題。

迄今為止，煤層頂底板突水的預測方法是傳統水文地質學方法，如斯列薩列夫公式、突水系數法及“下三帶理論”等。這些方法的共同缺點是所考慮的突水因素少，對于含水層富水性、隔水層厚度、地質構造的探測主要采用鉆探和抽水試驗，故預測精度較低，不能滿足煤礦生產中對水文地質資料的要求。

從20世紀80年代起，各種地球物理勘探方法在煤礦地面水文地質調查中得到了廣泛應用。時至今日，地球物理方法已經成為煤礦生產中必不可少的手段，并且在很大程度上替代了傳統的水文地質方法。

當前，利用電磁勘探方法進行地面水文地質調查工作，有電阻率法、瞬變電磁法、可控源音頻大地電磁測深法(CSAMT)等，解決的主要地質問題包括：

(1)勘探工作區的構造形態，斷層、褶皺等地質構造的產狀，追蹤地質構造的延伸和展布方向，為劃分水文地質單元、研究水文地質問題提供基礎地質資料。

(2)探明礦區主要含水層和隔水層的埋深、層厚、產狀和隱伏導水通道的位置；

(3)探明采區主要控水構造及巖溶、裂隙發育帶、陷落柱的位置，并對其富水性進行評價；

(4)探明老窯采空區，圈定采空區積水范圍。

電磁勘探方法存在的主要問題是具有體積勘探效應，無論是縱向分辨率還是橫向分辨率均較低，同時受地面電磁干擾的影響較嚴重。

發明內容

本發明的目的是要提供一種基于地震信息的煤礦水害預測評價方法，解決傳統方法都是從某一角度出發，考慮單一突水因素，預測精度較低的問題。

本發明的目的是這樣實現的：該煤礦水害預測評價方法：把影響煤層頂底板突水的影響因素歸結為構造、巖性和水文地質三個類別；利用多種巖性地震解釋方法獲得構造、巖性和水文地質信息并進行量化，建立考慮三類影響因素的預測評價模型，預測劃分采區各部分的突水危險程度，對煤礦水害即煤層突水進行預測評價；所述的多種巖性地震解釋方法包括地震屬性、地震巖性反演、概率神經網絡反演三種巖性解釋方法。

所述的地震屬性方法：地震屬性為疊前、疊后地震數據中提取出來的運動學、動力學和統計學地震特征值；地震波中含有大量的地層構造信息，反映在密度、速度及其它彈性參量的差異上，這些差異導致了地震波在傳播時間、振幅、相位、頻率方面的變化或異常；對于地層中的小構造異常，用常規的人工識別方法往往是無能為力的，而利用地震屬性可以對煤系地層的構造進行解釋，查明斷層、陷落柱和煤層的空間賦存形態。