联合反演提升煤层顶底板岩性预测精度

在现代煤炭开采中，准确预测煤层顶底板的岩性对于矿井设计、开采安全以及经济效益的优化至关重要。本文探讨了"联合反演在煤层顶底板岩性预测中的应用"这一主题，由师素珍、孙超、魏文希和何意婕等人在中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室进行的研究。 首先，研究者采用波阻抗反演技术来提高预测精度。煤层因其较低的密度和孔隙度，在地震波传播时表现出特殊的波阻抗特征，表现为在波阻抗反演结果中呈现出异常的低值。相反，灰岩由于其较高的密度和致密结构，显示出异常的高值。通过这种方式，可以有效地识别出煤层和灰岩，增强预测的准确性。 对于剩余的砂泥岩混合岩性体，由于自然伽马射线强度对砂岩和泥岩有显著的差异，研究人员运用自然伽马拟声波反演方法。这种方法利用自然伽马射线的强弱变化与岩石类型之间的关联，形成自然伽马体，进一步区分砂岩和泥岩。这种结合自然伽马数据的岩性识别手段，弥补了单纯波阻抗反演可能存在的局限性，提高了对复杂岩性组合的处理能力。 综合运用波阻抗反演和自然伽马拟声波反演技术，可以实现对煤层顶底板岩性的精细、准确预测。这不仅有助于减少开采过程中的地质风险，还能优化开采设计，降低成本，提高煤炭资源的有效利用率。研究结果表明，这种方法具有广泛的实用价值，并得到了国家自然科学基金煤炭联合基金和国家重大科学仪器设备开发专项基金的支持。 这篇文章的核心技术是将两种不同的地质参数反演方法结合起来，形成一种有效的岩性识别策略，这在煤层开采领域的岩性预测中是一项创新性的突破。通过这种方法，可以提升整个煤炭开采的科学性和可持续性。