谢桥矿F5边界断层深部延展情况探查研究--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

谢桥矿F5边界断层深部延展情况探查研究

发表时间：2020/6/15 来源：《基层建设》2020年第6期作者：秦广俊

[导读] 摘要:精细三维地震解释大断层准确性较高，但由于受三维地震勘探范围布设限制、数据采集的影响，导致断层解释可靠性较差,需要钻探进行验证，最终确定断层赋存情况。

        淮南矿业（集团）有限责任公司谢桥煤矿安徽颍上 236221
        摘要:精细三维地震解释大断层准确性较高，但由于受三维地震勘探范围布设限制、数据采集的影响，导致断层解释可靠性较差,需要钻探进行验证，最终确定断层赋存情况。本文主要介绍精细三维地震和钻探工程相结合探查研究谢桥矿F5断层在深部的延展情况。
        关键词：三维地震；钻探；断层；延展
        Exploration on Deep Extension of F5 Boundary Fault in Xieqiao Mine
        Qinguangjun
        Abstract:Fine 3D seismic interpretation has high accuracy for large faults. However, due to the limitation of 3D seismic exploration scope and the influence of data acquisition, the reliability of fault interpretation is poor. Drilling is required to verify and finally determine the occurrence of faults. This paper mainly introduces the deep extension of F5 fault in Xie Qiao Mine by combining fine 3D seismic exploration with drilling engineering.
        Keywords: 3D seismic Drill Fault Extension
        1 引言
        谢桥井田西部与中煤新集集团刘庄煤矿毗邻，两矿以F5边界断层为界，该断层落差300～600m，根据地面钻探及井下地质钻孔资料综合分析，基本掌握其在矿井一水平位置和走向，但向二水平深部延展情况无可靠资料依据。本文主要介绍通过精细三维地震和钻探工程相结合探查研究F5断层在深部的延展情况，为二水平西翼采场布置提供可靠地质依据。
        2 精细三维地震解释情况
        2012年1月至9月中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司对谢桥矿二水平西翼采区进行了精细三维地震资料的采集、处理和解释，并提交了《谢桥煤矿二水平西翼采区精细三维探查工程竣工报告》。
        本次三维地震勘探，查明了勘探区内新生界厚度变化情况；查明了勘探区内13-1、11-2、8、6-2、4-2、1煤层的赋存形态及波幅5m的褶皱；查明了发育于13-1、11-2煤层中落差≥5m的断层，并对落差＜5m的断点给予了组合；查明了发育于8、6-2、4-2、1煤层中落差≥8m的断层，并对落差≤8米的断点给予了组合；解释13-1、11-2、8、6-2、4-2、1煤层厚度的变化趋势。共解释断层48条正断层，其中，大于等于5m的断层14条，落差大于3m小于等于5m的断层18条，小于3m的断层18条；主要以NW-SE和NE-SW向为主，近S-N近E-W向断裂构造少见。
        在勘探区西南角解释了一条大断层，走向NW，倾向SW，倾角变化范围50°～70°，最大落差160m，该断层错断13-1煤～C31。该断层在13-1煤层底板等高线图位置、三维地震时间剖面和方差切片上的显示如下图1-1、1-2、1-3。

        图1-1 F5-2断层在13-1煤层底板等高线图显示

        图1-3 F5-2断层在方差属性切片上的反映
        由于勘探区是一个由北西-南东向接近于哑铃状的不规则多边形，两边面积大，中间面积小，该断层成为勘探区主要大断层。这么大落差的断层开始怀疑为F5边界断层，但与F5断层走向差距较大，该断层明显向东南走向，后将其定为F5断层的一个分支断层，即F5-2断层。图1-4为三维地震解释的F5-2断层与F5断层平面位置关系对比图，可以看出两条断层走向差别非常明显。

        图1-4 F5-2断层与F5断层平面位置关系对比图
        在F5-2断层两盘有补Ⅷ4和十-3地面勘探钻孔，因十-3孔为废孔未施工到13-1煤层位，在勘探区西南角没有有效的钻孔数据控制，导致不能验证该断层的位置及落差。且由于勘探区受地面条件的影响而呈不规则状，其中最窄处仅250m，该勘探范围的布设，对地震资料处理及资料解释产生较大影响，三维地震解释的F5-2断层可靠性大大降低，给后期二水平西翼采场布设带来了难题。
        所以需要在F5-2断层附近及上、下盘实施地面勘探钻孔，探明该断层赋存情况及其与F5断层的关系。
        3 钻探验证情况
        为进一步查明二水平构造发育和煤层的赋存情况，为矿井二水平采场设计、施工提供可靠的地质保障，满足二水平开采技术要求，委托安徽省煤田地质局第一勘探队对谢桥矿二水平深部构造补充勘探。补充勘探范围东起F209断层，西至F5断层，北自13-1煤层-720m底板等高线，南止13-1煤层-1000m底板等高线，补充勘探面积约11.7km2。
        本次补充勘探工程共计施工钻孔8个，在设计勘探钻孔时考虑了对精细三维地震解释的F5-2断层进行验证，布设了十5、补Ⅷ6两个勘探钻孔，平面距离370m，近东西走向。如图1-5（十5、补Ⅷ6勘探钻孔设计布设图）。

        图1-5 十5、补Ⅷ6勘探钻孔设计布设图
        本次补充勘探工程自2014年11月始至2015年9月。共计施工钻孔8个，其中2015年4月完成了补Ⅷ6孔的施工，该孔终孔深度1205.68m，穿过层位16-1～4-2煤；2015年7月完成了十5孔的施工，终孔深度1421.20m，穿过层位16-1～13-1煤。补Ⅷ6孔见13-1煤标高为-930.19m，十5孔见13-1煤标高为-1374.34m，标高差444.15m。结合附近勘探钻孔资料基本确定了F5-2断层的位置和落差。如图1-6（十5、补Ⅷ6验证F5-2断层在13-1煤层底板等高线图上的位置）和图1-7（十5、补Ⅷ6钻孔反演F5-2断层剖面图）。

        图1-6 十5、补Ⅷ6验证F5-2断层平面图
        利用本次深部构造补勘成果资料及刘庄煤矿勘探资料，并结合精细三维地震解释资料综合研究，确定十勘探线以南F5断层走向发生了摆动，应沿F5-2断层走向，两者实为一条断层，最终确定了F5-2断层即为F5边界断层在深部的延展。
        4 结论
        （1）二水平西翼精细三维地震勘探工程圈定了F5-2大断层，由于勘探区受地面条件的影响而呈不规则状，对地震资料处理及资料解释产生较大影响，且勘探区西南角没有有效的钻孔数据控制，导致解释的F5-2断层存在很大的疑问。

        图1-7 十5、补Ⅷ6钻孔反演F5-2断层剖面图
        （2）深部构造勘探针对性的布设两个钻孔验证F5-2断层，勘探结果证实该断层的赋存情况，并最终确定其为F5边界断层在深部的延伸。
        （3）精细三维地震成果为深部补勘工程指明了方向，做到了有的放矢。本次两项勘探技术相结合准确控制二水平深部构造发育情况，对原有资料进行了精准的修正，为矿井二水平西翼采场布设提供了可靠的地质依据，是一次成功的、有效的地质构造综合探查手段。
        参考文献：
        [1]曹辉.关于地震属性应用的几点认识[J].勘探地球物理进展，2002(05).
        [2]韩爱英.三维地震技术在探测陷落柱中的应用[J].河北建筑科技学院学报，2002(01).
        [3]孔祥军.煤矿地质勘探技术浅析[J].黑龙江科技信息,2016(34).
        [4]刘哲.矿产地质勘探技术研究[J].中国新技术新产品,2017(16).
        作者简介：秦广俊（1986-），男，2009年毕业于安徽理工大学地环学院地质工程专业，工程师，在淮南矿业集团谢桥煤矿地质测量科从事煤矿地质工作。通讯地址：安徽省颍上县谢桥煤矿地质测量科。