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中煤新集公司:三维地震动态数据库是防灾的“眼睛”

2022-05-11 16:32来源:中国煤炭报

  我们公司较为完善成熟的三维地震动态数据库,发挥着‘眼睛’的作用。”中煤新集公司副总工程师傅先杰说。 

  该公司是中煤集团所属二级企业,目前有5对生产矿井,核准煤炭年产能2350万吨。该公司所属各矿井水文地质条件复杂,主要受顶板松散层水、推覆体寒武灰岩水、煤系砂岩水或老空水、底板近距离高承压太灰水和奥灰水等威胁。 

  “我们发挥矿自主、技术中心、专业院所三维地震动态及断层追踪解释三级保障作用,利用丰富庞大的数据库资源,重大水害做到超前治理、系统治理、区域治理,精准施策,保障矿井安全生产。”该公司地测水文部部长廉法宪介绍。 

  据了解,新集公司建立了以总工程师为首的地测防治水技术管理体系,成立了包括防治水研究所等“三所一科”的技术中心,开展煤矿地质防治水技术攻关,大力推广应用新技术、新工艺、新装备,有效防治地质灾害。 

  从一张图纸到一个数据库 

  “先前的地面、井下地质勘探完成后,会出具一张勘测报告。由于地质条件复杂多变,一张勘测报告远远不能够掌握生产过程的地质变化。”该公司技术中心防治水研究所所长李宏泽说,“我们将多年来的地质勘探整体资料进行汇总、拷贝,建立了三维地震动态数据库。” 

  新集公司所属各矿均开展了三维地震勘探。限于当时三维地震勘探技术水平和认知水平,早期地震勘探报告数据处理简单,许多三维地震反映的地质信息特别是岩溶陷落柱、小构造、薄煤带、底板灰岩界面等影响安全生产的地质体地震属性未充分认识。 

  随着计算机技术的发展,三维地震资料再处理和精细解释被认为是较为有效的地质水文预测手段。20138月至20153月,该公司对矿区已有三维地震数据体进行重新处理和精细解释。刘庄矿、口孜东矿分别解释出7个(1个为实揭陷落柱)和6个三维地震反射波异常区。2017年,该公司完成了板集矿三维地震数据体的二次处理精细解释,实现了目前开采区域的三维地震勘探及精细解释全覆盖。 

  据介绍,该数据库通过收集、整理、统计分析已有巷道和回采工作面实测地质素描剖面资料,与对应的三维地震时间剖面、切片对比分析,探索总结小断层、褶曲、煤厚变化、顶底板岩性变化等各类地质异常在三维地震时间剖面、切片以及属性分析中的规律,综合分析不同构造在地震时间剖面上产生的不同响应特征。在此基础之上,优选敏感属性,作为新集矿区三维地震构造异常体识别指标和标准。 

  “从一张图纸到一个庞大数据库,是地测防治水工作者长期探索的结果,也是基于后期跟踪、反馈生产头面地质防治水变化的需要。”新集二矿地测副总工程师张爱华介绍。 

  从试行到全面推广 

  “由于部分工作人员对数据的提取、分析、运用方法不得当,数据库实际运行后没有达到预期的效果。”地测水文部业务主管张鸣说,“为此,我们每年至少要开展2次专题培训。” 

  同时,该公司通过业务培训、工作会商等方式,将三维地震动态数据库运用到日常工作中。由于水害超前治理到位,新集二矿受底板高承压灰岩水威胁的1煤首采区,解放出煤炭资源950万吨,直接产生经济效益2.4亿多元,在淮南煤田首次成功实现1煤带压安全开采。 

  “随着各矿井向深部开拓,隐伏导水构造、高承压水以及近煤层采空区积水等风险持续加大。近年来,公司每年投入费用超亿元。”该公司技术中心总工程师史正景说。 

  他们在刘庄矿试点建立了智能GIS“一张图”系统。该系统基于统一GIS服务平台,以分布式、协同化的网络服务技术为纽带,实现矿山日常生产和安全管理、煤炭运销、地形地貌基础地理等多源数据的汇交更新、综合集成与分析、展示,实现“以图管矿、以图管量、以图防灾(救灾)”的“一张图”集成服务。 

  “基于三维高精度地质模型数据库,多部门、多专业、多管理层面的业务数据与空间数据得以共享集成与应用,形成安全监测、重大危险源等的预警技术。”刘庄煤矿地测副总工程师张要田说。 

  2021年,新集公司“推覆体下底层煤开采高承压灰岩水害地面区域防控关键技术”项目研究成果,获得中国煤炭工业协会2021年科学技术奖二等奖。 

  截至目前,新集公司建立了地面区域探查治理技术管理和探查、治理、验证、评价、监测“五位一体”防治体系及技术标准,水害防治能力显著增强。(武周) 

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责任编辑:李振营

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