地震属性技术精确划定岩浆侵入煤层范围：实例与方法

地震属性技术在圈定岩浆侵入煤层范围的应用是一项重要的煤炭地质研究方法，针对我国东部广泛存在的岩浆侵入问题，这一问题对煤矿安全生产构成了重大挑战。岩浆侵入可能导致煤层变质，增加瓦斯和硫化氢等有害气体的风险，影响矿井通风和防止瓦斯突出；同时，岩浆岩的高渗透性可能导致地下水通道形成，引发顶板或底板突水；侵入还会使煤质恶化，影响采掘性能，并可能降低设备耐用性。 传统的岩浆侵入解释主要依赖于钻孔资料，但钻孔数量有限且垂直分辨率高，难以精确划定侵入边界。三维地震资料的引入则提供了突破，它能大面积密集获取信息，结合钻孔数据，可以从二维和三维视角全面研究地层构造和岩性变化。文章以山东某煤矿3煤层为例，采用了多种地震解释技术，包括： 1. 常规解释：基于地震波的传播特性，分析岩浆岩与煤、天然焦之间的基本响应差异。 2. 单属性技术：通过分析地震波的振幅、相位和频率等单一属性，识别侵入区域的特征。 3. 多属性聚类分析：结合多个地震属性，将相似的地震响应归类，提高侵入区的识别精度。 4. 谱分解技术：通过对地震信号的频谱分析，揭示不同岩石类型的独特信号模式，进一步细化侵入煤层的边界。 岩浆侵入煤层的物性特征在测井曲线中表现明显，例如，岩浆岩和煤的密度、速度等参数有显著差异。通过对这些参数的实验室测定，可以建立详细的地质模型，模拟地震响应，如图1所示的四部分结构：煤层+岩浆岩、纯煤层、侵入岩浆岩和岩浆岩+煤层。这种模型有助于理解侵入区域的地震响应特征，并为实际操作中的侵入范围界定提供理论依据。 地震属性技术通过综合运用各种解释方法，能够有效提高岩浆侵入煤层范围的划分精度，为煤矿安全生产提供更精确的地质保障，从而减少潜在风险，提升煤炭开采的安全性和经济效益。