曹秀森

（河北省煤田地质局 环境地质调查院，河北 石家庄 050091）

1 概 况

煤层冲刷带一般是指水流对泥炭层或煤层的冲蚀，并通常由砂质沉积物充填而成的地质综合体，是一种常见的矿井地质现象[1]。煤层冲刷带的存在对煤炭的正常采掘和安全生产造成了不利影响[2-3]。目前常用的煤层冲刷带预测方法有沉积分析法、矿井物探法以及地质统计法等[4]，其中矿井物探法可分为井下电法勘探和地震勘探，而三维地震勘探是识别煤层冲刷带最常用的技术手段[5-6]。

转龙湾煤矿位于鄂尔多斯盆地的东北缘，主要可采煤层为侏罗系中下统的II-3 号煤层。根据煤层采掘及钻孔的揭露情况，发现井田中存在古河流冲刷带。因此，本文使用全波场地震模拟软件建立了煤层冲刷带的地质模型，通过正演模拟分析总结了冲刷带在地震时间剖面上的判别标志，以期为煤矿的采掘和安全生产提供依据。

2 地质模型的建立

建立的地质模型长度1 000 m，深度400 m，包括煤层冲刷缺失区（250～350 m）、煤层冲刷变薄区1（450～550 m） 和煤层冲刷变薄区2（650～750 m），如图1 所示。正常煤层的厚度为4 m，冲刷缺失区煤层厚度为0，冲刷变薄区1 煤层厚度为2 m，冲刷变薄区2 煤层厚度为3 m。煤层冲刷的区域为砂岩所填充。

图1 煤层冲刷带模型Fig.1 Model of coal seam erosion zone

模型具体的几何与物性参数见表1。

表1 煤层冲刷带模型的几何与物性参数Table 1 Geometric and geophysical prameters of coal seam erosion zone model

3 冲刷带正演模拟

本文采用Tesseral-2D 软件对建立的地质模型进行正演模拟，该软件是一种基于有限差分方法的波动方程模拟软件，相对于射线追踪方法能更好的反映地震波的动力学特征。……