CC BY
28
СЕМИНАР 3
ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА -2001"
МОСКВА, МГГУ, 29 января - 2 февраля 2001 г.
© А.В. Анциферов, М.Г. Тиркель, В.А. Анциферов, 2001
УДК 550.834:622
A.В. Анциферов, М.Г. Тиркель,
B.А. Анциферов
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ ДЛЯ КАРТИРОВАНИЯ ТЕКТОНИЧЕСКОЙ НАРУШЕННОСТИ
ИГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
адежность и точность выявления разрывных нарушений углепородного массива можно повысить путем комплексирования наземных и подземных сейсморазведочных исследований. Рассмотрим возможности такого ком-плексирования на примере проведения сейсморазведочных работ на ГОАО «Шахта «Красноар-мейская-Западная № 1».
Наземные сейсморазведочные исследования по шести профилям, протяжённостью по 1180 погонных метров каждый, были выполнены с целью уточнения положения двух ветвей Удачнин-ского надвига (основной - Удач-нинский надвиг № 1 и восточной - Удачнинский надвиг № 2) на уровне рабочего пласта d4 в юж-
Рис. 1. Схема наблюдений и результаты геофизических работ на участке поля шахты «Красноар-мейская-западная № 1» по пл. d4
- геофизический профиль;
- положение тектонических нарушений на уровне пл. d4 по результатам геофизических работ;
- положение тектонических нарушений на уровне пл. d4 по данным геологоразведки;
- тектонические нарушения, подсеченные горными выработками по пл. d4
ном крыле блока № 5 (рис. 1).
Наблюдения МОГТ выполнены по встречно-фланговой системе с интервалом ПВ 20 м, выносом - 240 м, шагом наблюдения - 10 м, длиной базы приема - 470 м. Использовалось линейное группирование 10 СП на канал. Возбуждались колебания двумя вибрационными установками СВ 10-180. Для регистрации колебаний использовалась серийная 48канальная станция «Прогресс-2».
Обработка сейсморазведочной информации проводилась по системе SPSU по следующему графу: составление паспортов профилей, редакция магнитограмм, мью-тинг сейсмических записей, нормирование амплитуд, ввод статических поправок, фильтрация магнитограмм в частотно-волновой области, полосовая фильтрация, подбор скоростных законов, ввод кинематических поправок, суммирование по ОГТ, преобразование временного разреза в глубин-
ный по подобранным скоростным законам, вывод разрезов ОГТ на печать.
Полученное на разрезах ОГТ волновое поле характеризует условия залегания пород до глубины порядка 600 м. В первых вступлениях прослеживаются интенсивные волны, преломленные по кровле пород карбона. На временных разрезах ОГТ они представлены первыми двумя-тремя фазами и при интерпретации не учитывались. За ними очень близко по времени следуют отраженные волны, связанные с песчано-глинистой толщей пород карбона, в которой песчаники d4Sd41 и d3Sd4 являются по-видимому, основными сейсмическими границами. Эти отражающие границы и связанные с ними отражения в интервале временного разреза 230-300 мс характеризуют наиболее близко состояние угольного пласта d4, его тектоническую нарушенность.
При корреляции нарушений от профиля к профилю принимались во внимание характерные особенности волнового поля, прослеживающиеся на нескольких профилях - углы наклона участков отражающих границ, взаиморасположение осей нарушений и примыкающих к ним осей синфазности, изменение динамики волновой картины.
Результаты обработки МОГТ представлены в виде временных разрезов (рис. 2). В результате сбора и анализа геологической информации на участке исследований были построены карты изогипс почвы пласта Ац которые использовались для совместной интерпретации с разрезами МОГТ.
На всех временных разрезах шести профилей наблюдений на глубине залегания угольного пласта А и подстилающего песчаника мощностью 10-50 м наблюдаются зоны несогласного прослеживания отраженных волн, связанные с изменением геометрии залегания литологических границ.
Местоположение зон А и В на глубине пласта А4, выделенных по каждому профилю наблюдений, и простирание прогнозируемых зон А и В, протрассированное между профилями наблюдений, показано на плане исследований (рис. 1).
В ходе интерпретации материалов наземных сейсморазведочных исследований успешно была использована следующая информация, полученная при проведении аналогичных подземных работ.
При прохождении 1-го южного вентиляционного штрека на ПК 56 был встречен надвиг с амплитудой смещения 2,2 м и надвиг с амплитудой сме-
щения 10 м, падающие в разные стороны и по геологическому прогнозу смыкающиеся внутри выемочного столба на удалении порядка 35 м от вентиляционного штрека. Предполагалось, что горными работами подсечен Удачнинский надвиг № 1, который распространяется вглубь выемочного столба 1-ой южной лавы. Нарушения с такой амплитудой являются непереходимыми для комплекса.
Целью подземных сейсморазведочных исследований являлась разведка местоположения и простирания нарушений внутри выемочного столба 1-й южной лавы.
Наблюдения методом отраженных волн выполнялись по системе многократных перекрытий способом общей глубинной точки (МОВ ОГТ). Система наблюдений включала четыре двенадцатиканальные расстановки сейсмоприемников с шагом между ними 5 м. Наблюдения выполнялись по фланговой системе с интервалом перемещения пунктов возбуждения (ПВ) и приема (ПП) колебаний равным шагу расстановки 5 м. Вынос пункта возбуждения от базы приема 5 м, в вентиляционном штреке вынос 1 м. Возбуждение колебаний производилось ударным способом. Обработка материалов сейсморазведочных работ производилась с использованием специализированного пакета прикладных программ «КРОТ» и обрабатывающей системы SPS.
Анализ временных разрезов, полученных после обработки материалов подземных сейсморазведочных исследований, показал, что разрывное нарушение с амплитудой смещения около 10 м (предположительно - Удачнинский надвиг №1), встреченное при проходке 1-го юж-
Рис. 2. Временные разрезы по профилям геофизических наблюдений на участке поля шахты «Красноар-мейская-Западная № 1 пл. d4
ного вентиляционного штрека, продолжается вглубь выемочного столба, а не смыкается внутри выемочного столба с надвигом, встреченным на ПК56 при проходке 1-го южного вентиляционного штрека. В тоже время положение зоны В на сейсмическом профиле 5 совпадает с местом
подсечения нарушения с амплитудой 10 м в 1-м южном вентиляционном штреке блока № 3. На временном разрезе по профилю 6 зона В не прослеживается.
Для уверенного прогноза наличия или отсутствия зоны В на профиле 6 полученных материа-
лов уже проведенных наземных исследований недостаточно. Необходимо провести дополнительные наземные сейсморазведочные работы между 5-м и 6-м профилями. Однако наличие материалов подземных сейсморазведочных работ позволяет получить надежную информацию об отсутствии Удачнинского надвига № 1 ниже 5-го
сейсморазведочного профиля. Таким образом, комплексирование наземных и подземных сейсморазведочных исследований позволяет повысить надежность прогнозирования разрывных нарушений углепородного массива и снизить стоимость сейсморазведочных работ.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Анциферов Александр Владимирович Украина.
Тиркель М.Г. - кандидат технических наук, УкрНИМИ, г. Донецк, Украина. Анциферов В.А. - инженер, УкрНИМИ, г. Донецк, Украина.
