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煤与瓦斯突出高危煤层的地震属性预测方法研究

作　者: 王新
导　师: 崔若飞
学　校: 中国矿业大学
专　业:
关键词: 地震属性煤与瓦斯突出属性优化模糊神经网络支持向量机
分类号: P631.4
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

煤与瓦斯突出是严重影响我国煤矿安全生产的主要动力灾害之一，受多种因素的影响。但总的来说，煤与瓦斯突出多发生于煤与瓦斯突出高危煤层。地震属性技术是构造和岩性勘探的主要技术手段之一。本文通过对煤层反射波地震属性的研究，探讨了利用其预测煤与瓦斯突出高危煤层的可能性；并通过实例分析，验证了本文所述方法的可行性。通过建立的楔形煤层模型和构造煤厚度模型，分析了地震属性与煤层厚度或构造煤厚度之间的关系。当厚度较薄时，其相互间关系较简单，可以利用地震属性和属性交会图预测煤层厚度或构造煤厚度。由于目前已知的地震属性众多，需要优选出与煤层厚度或构造煤厚度关系最为紧密的地震属性。为此，以上述模型正演数据为基础，利用GA-BP神经网络建立了地震属性优化模型。通过实际优化处理，取得了较好的优化效果。以优化后的地震属性为输入，建立了基于FNN和SVR的煤层厚度和构造煤厚度预测模型。通过对模型数据和实际采区数据的预测实践，发现本文所建立模型的预测精度较高。由于地震属性不仅受构造煤厚度的影响，也受煤层厚度的影响。为此，提出了校正煤层厚度对地震属性影响的方法。通过对实际地震属性的煤层厚度影响校正，发现校正后的地震属性与构造煤厚度的对应关系明显好于校正前。对校正后的地震属性进行属性优化，并以优化后的地震属性为输入。分别利用基于FNN和基于SVR的预测模型对15#煤层的构造煤厚度进行预测，获得了各自的构造煤厚度，并以两者的均值作为最终预测的构造煤厚度。通过引入综合指数法，综合考虑影响煤与瓦斯突出的构造煤厚度、地层倾角变化、小构造发育和煤层埋深等多种因素，定量预测了芦南二区中部15#煤层的煤与瓦斯突出高危煤层。预测成果与已掌握的实际地质资料具有较高的一致性。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-8
Extended Abstract  8-11
目录  11-15
图清单  15-21
表清单  21-23
1 绪论  23-34
  1.1 研究背景与意义  23-24
  1.2 研究现状  24-31
  1.3 研究内容  31-32
  1.4 创新点  32-34
2 基于正演模拟的煤与瓦斯突出高危煤层属性特征研究  34-71
  2.1 薄层调谐效应影响分析  34-42
  2.2 剖面模拟及属性特征  42-57
  2.3 属性交会图特征  57-68
  2.4 小结  68-71
3 基于 GA-BP 的地震属性优化  71-91
  3.1 基本原理  71
  3.2 模型建立  71-74
  3.3 煤厚相关地震属性优化  74-82
  3.4 构造煤厚度相关地震属性优化  82-89
  3.5 小结  89-91
4 地震属性预测煤层厚度方法研究  91-111
  4.1 基于 FNN 的煤层厚度预测  91-100
  4.2 基于 SVR 的煤层厚度预测  100-109
  4.3 小结  109-111
5 煤与瓦斯突出高危煤层预测研究实例  111-153
  5.1 研究区概况  111-116
  5.2 地震属性预处理  116-131
  5.3 基于地震属性的构造煤厚度预测  131-137
  5.4 基于 FNN 和 SVR 的构造煤厚度预测  137-143
  5.5 煤与瓦斯突出高危煤层预测  143-150
  5.6 小结  150-153
6 结论  153-156
  6.1 研究成果  153-154
  6.2 创新点  154
  6.3 进一步工作  154-156
参考文献  156-162
作者简历  162-164
学位论文数据集  164

煤与瓦斯突出高危煤层的地震属性预测方法研究

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