引言

神木县隆德煤矿井田东部区主要可采煤层为2-2煤层，位于侏罗系中统延安组第Ⅳ段顶部，平均厚度约5.16m，因为埋藏普遍较浅一般在150～200m左右，而东部区（古河道冲刷形成）的沟谷地段埋深仅为80m左右。黑龙沟河由东部区西北至东南流淌，新生界厚度较大一般为30m左右，新生界裂隙渗透水含量很大。因2-2煤层的顶板为泥岩与粉砂岩是良好的隔水层，但其上覆基岩层为侏罗系中统直罗组，该地层组与延安组呈假整合接触，其厚度变化很大从0～86m。所以通过查清2-2煤层基岩顶板厚度变化情况、基岩上覆新生界厚度分布情况，对2-2煤层基岩顶板上覆新生界富水区进行预测和评价。

1 三维地震资料全新处理

（1）数据体精细处理

隆德矿井东部区的三维地震勘探采用了线距20m、道距10m、CDP网格为5m×10m、覆盖次数30次、12线2炮制的束装观测系统。本次地震观测系统炮检分布均匀，中小炮检距数量增多，有利于对浅层资料的获取与分辨。

本次三维数据精细处理工作，是在HPZ800工作站上进行的，采用了法国CGG公司的地震处理软件[1]，主要采用了高密度速度分析、低降速层速度矫正、综合反褶积处理、叠前时间偏移、叠后滤波等技术手段，获得了高信噪比、高分辨率、高保真的三维数据体。为下一步的地质成果精细解释，浅层速度层析，地震测井反演提供了基础。

（2）浅层速度层析处理

利用地震波在不同方向投射的波场信息，对地下介质内部精细结构（例如速度、衰减系数、反射系数等的分布）进行成像。本次主要是对新生界、基岩层速度进行分析成像，为下一步的将三维数据体时间域的资料转化为深度与的资料做基础。本次浅层速度层析后发现，新生界速度一般在500～2500m/s，顶板基岩层速度一般在2400～3800m/s，煤层速度一般在2200～2800m/s。

（3）地震测井波阻抗反演处理

地震反演技术是综合运用地震、测井、地质等资料以揭示地下目标层（如煤层等）的空间几何形态（包括目标层厚度、顶底构造形态、延伸方向、延伸范围、尖灭位置等）和目标层微观特征，将大面积的连续分布的地震资料与具有高分辨率的井点测井资料进行匹配、转换和结合[4]。

2 三维地震资料综合解释

（1）地质成果精细解释

利用地震工作站的GeoFrame解释软件，具有的全三维可视化地震数据解释系统，对精细处理后的三维地震数据体进行精细解释。结合井下工程、钻孔、测井资料进行综合地质解释，通过浅层速度层析技术、地震波阻抗反演技术，在成果数据体上准确的标定出2-2煤层顶底板界面，以及新生界底界面。为下一步的时深转换工作的开展，以及2-2煤层顶底等高线图、新生界底界面等高线图生成提供了基础。

（2）利用多种地震属性加强小构造的识别与控制

煤层中发育到新生界的断裂构造，是引起煤层顶板上覆含水层上下沟通的重要因素，因此要对富水区进行圈定与评价，保证井下采掘工作的安全进行，必须先查清煤层中的构造发育情况。本次主要采用了以下几种地震属性，进行构造的识别与解释工作：

①相干体/方差体、蚂蚁体技术

相干体/方差体属性技术在识别断层及确定断层面在空间延展位置等方面有其独到的优势[2]，而蚂蚁体是基于相干体上的一种更为复杂的，针对较小断裂带识别的一种地震属性技术。通过这些属性分析加强了东部区大中小型构造的识别和控制，发现2-2煤层中构造不发育，共解释出小断层3条，落差较小均小于5m。

②地震振幅类属性分析

沿层振幅属性是沿追踪的反射时间将振幅按一定时窗提取出来，反映振幅的沿层变化信息，振幅的强弱分布情况直接反映着顶、底板界面反射波的强弱与好坏，是层位检查的一项重要的属性参数。

通过这些属性分析出了东部区煤层与基岩层厚度的变化情况，为进一步的基岩层厚度与新生界厚度的精细解释起到了指导作用。

③倾角属性提取

倾角属性提取分析技术对断层微小变化具有放大作用[3]，较小的构造异常易于识别。在进行小型构造识别的同时，通过东部区煤层顶界面、新生界底界面沿层倾角属性分析，可以客观直接地了解到各目的层的倾角变化情况。

经本次解释发现，2-2煤层在勘探区内总体为一倾角小于1°的NE走向、NW倾伏的单斜构造，在此基础上发育有波状起伏，幅度较小。而新生界底界面倾角变化相对较大，一般为3～5°，5m以上的褶曲发育有3处。

④波阻抗数据体与速度层析综合成果

利用波阻抗反演方法准确的识别追踪了煤层顶界面与第四系底界面反射波，分别提取了煤层顶界面反射波t2时间值、新生界底界面t1时间值，结合浅层速度层析获得的高精度速度谱，准确的计算出煤层顶界面高程，以及新生界底界面高程。再通过地表高程与新生界底界面高程、新生界底界面高程与煤层顶板界面高程进行差值运算，分别获得了新生界厚度与基岩顶界面厚度分布图，厚度分布示意图见图1，基岩厚度变化为20～86m，新生界厚度变化为6～68m。

3 基岩顶板上覆新生界富水区划分

结合井田水文地质报告可知，东部区的含水层有：

（1）第四系上更新统萨拉乌苏组及全新统沙层含水层（Q3s+Q4eol）；

（2）第四系中更新统离石黄土透水弱含水层；

（3）新近系上新统保德组红土相对隔水层；

（4）基岩裂隙潜水含水层。

因此2-2煤层直接顶板泥岩、粉砂岩为主要隔水层，保德组红土为本区的相对隔水层，新生界底界面直罗组为基岩顶板潜在含水层；全新统沙层为主要含水层位，因此该层位厚度越大，分布越广区域即为相对富含水区域。

由于本井田新生界是由第四系与新近系组成，而新近系（保德组红土是相对隔水层）厚度比较稳定一般为16m左右，因此第四系的与新生界厚度变化情况基本一致。所以新生界厚度分布较大地段，即为第四系厚度分布较大地段，而全新统沙层第四系主要组成部分，所以新生界厚度分布较大区域即为第四系沙层相对富水区域。同时如果该区域新生界底直罗组基岩层厚度较小的话，则第四系沙层含水区域对煤层顶板的压力就越大，水力沟通能力就越强，所以该区域即为富含水较危险区域。

因此，把新生界相对厚度分布较大区域与煤层顶板基岩较薄区域进行重叠对比，就圈定出了东部区富含水较强区域，以及富含水较危险区域。通过对比分析后发现，富含水较强区域位于东部区的中部地段的古河道冲刷带两侧，与黑龙沟河走向基本一致，富含水危险区域位于中部北西向的顶板基岩厚度约20m的较薄地段。

4 结论

利用三维地震技术，准确的划分出本区第四系主要含水层沙层含水的厚度与分布情况，结合新生界下覆基岩层的厚度变化情况，分别圈定除了煤层基岩顶板相对富含水区域，并对富含水相对危险区域进行了评价，拓展了三维地震资料使用范围和利用价值。

参考文献

[1]职荣军，等.三维地震资料在宁夏某煤矿构造解释中的应用[J].应用技术，2016，07：080.

[2]吴有信，方含针.相干体与方差体技术在全三维地震资料解释中的应用[J].安徽地质，2006，03：047.

[3]王 伟，高静怀，等.基于非线性结构张量的局部倾角属性提取[M].中国地球物理，2008：143.

[4]李怀礼，等.利用地震岩性反演技术进行煤层厚度预测[M].西部探矿工程，2008，08：0136.

[5]胡 浩，汪 敏，张津滔.浅析几种地震反演技术[J].油气地球物理，2013（1）：142～146.