导水裂隙带发育特征地震识别方法

TD745; 导水裂隙带发育高度是保水采煤的关键参数,但导水裂隙带散射波、多次波发育,成像质量差,地震识别难度大,很难精确获取导水裂隙带发育特征.为进一步解决导水裂隙带地震识别问题,并揭示导水裂隙带空间发育特征,通过测井、钻探资料分析和三维模型正演对导水裂隙带的地震特征进行了研究.研究结果表明:电阻率、自然伽马、自然电位和冲洗液漏失量均能表征导水裂隙带发育高度,但单一因素解释误差较大,准确度低;谱分解、相干体、瞬时频率和蚂蚁追踪4种叠后地震属性分析能够不同程度地反映出导水裂隙带发育位置、高度特征,但只能对导水裂隙带部分部位实现较准确判断,无法准确反映导水裂隙带三维整体形态和发育特征.在综合地质、地震资料的基础上,根据电阻率、自然伽马、自然电位和冲洗液漏失量数据,利用主成分分析建立了导水裂隙带定量解释指标,通过地震属性优选、叠后确定性反演、叠前弹性阻抗反演、各向异性检测,结合裂隙指示曲线,利用神经网络反演形成裂隙指示数据体,对导水裂隙带发育高度和发育特征进行了定量描述,提出了适宜回采工作面导水裂隙带发育特征的地震识别方法,并成功识别了陕北某矿首采工作面导水裂隙带发育特征.实践结果表明:综采工作面走向方向导水裂隙带发育形态呈"半马鞍形",即发育高度由开切眼至面内逐渐降低并趋于平稳;工作面倾向方向导水裂隙带呈两边高中间略低的形态特征,近似"马鞍形";采空区开切眼处导水裂隙带发育高度最大,两侧采空边界煤柱处裂隙带发育高度略低,裂采比为25.86～30.76;垮落带以高角度裂隙为主,水平方向呈网状,垮采比为3.44～5.72.经验证,该导水裂隙带地震识别方法获取的导水裂隙带发育高度误差在2.42～6.81 m,垮落带识别误差1.60～12.89 m,误差相对较小,能够准确获取导水裂隙带三维空间发育特征,可以为西部煤炭开采水资源和生态环境保护提供一定的方法支持.