【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤炭地质勘探领域，涉及一种基于沉积分析的煤炭储量计算方法。
技术介绍
1、矿产资源储量的计算是指根据矿区地质勘探中所获的地质信息对地下资源量的计算。这一过程是煤炭开发的基础工作，其结果的可靠性直接关系到煤矿投资风险大小、生产决策的合理性、开采规划与设计。目前，煤炭储量计算方法主要基于地质勘探数据和物探成果，但这种方法在估算精度和资源利用方面存在一定的局限性，插值算法往往过渡外推导致煤层分布范围和厚度不符合实际情况，计算结果与实际相比误差较大。煤层作为沉积型矿产，沉积作用在一定程度上控制着聚煤特征、含煤岩系的空间组合。然而，将沉积分析应用于煤炭储量计算的方法尚未得到充分研究和应用。
2、为此，对矿区进行沉积分析，掌握矿区煤层发育规律，结合煤层变化情况，合理计算矿区范围内煤炭储量，对矿产资源合理开发利用尤为重要。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种基于沉积分析的煤炭储量计算方法，以能够依据矿区内各煤层发育规律，进行准确的煤炭储量计算，不仅可以提高计算的准确性和精度，而且可以更好地理解矿区的地质特征和沉积规律，有助于更好地开发利用煤炭资源。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
3、一种基于沉积分析的煤炭储量计算方法，包括以下步骤：
4、步骤一，收集矿区各钻孔的岩芯样品、物探数据和测井曲线，将其进行整理和编号；
5、步骤二，对各钻孔岩芯样品进行最优分
6、步骤三，基于步骤二所有钻孔岩芯样品的最优分段，对矿区做沉积分析，在地层层序界面识别、体系域界面识别、准层序划分与对比及建立层序地层格架的基础上，得到矿区不同沉积体系类型的平面展布和垂向演化特征，从而得出各个煤层的发育特征即煤层分布范围及厚度范围；
7、步骤四，利用矿区所有钻孔见煤点的已知煤厚点，构建实验变差函数，为所有待估点煤厚值计算加权系数，再通过加权平均法计算每个待估点处的煤厚值，并通过克里金插值推断其延展范围，利用步骤三所得煤层分布范围及厚度范围修正以上计算结果，得出符合实际情况的煤层分布范围及待估点的煤层厚度；
8、步骤五，将各个煤层划分为块段，根据步骤四得到的待估点的煤层厚度并采用算术平均法计算各块段的平均煤层厚度，再根据煤炭储量计算公式得到精准的煤炭储量；
9、煤炭储量计算公式为：
10、
11、式中，q为煤层总储量，t；j为煤层划分的块段个数，个；sj为各块段面积，m2；mj为各块段的平均煤层厚度，m；dj为各块段煤的平均视密度t/m3。
12、本专利技术还包括如下技术特征：
13、具体的，所述步骤二中，设有n个有序排列的岩芯样品，每个岩芯样品测得p个变量，所有岩芯样品对应测得的变量用数据矩阵的形式表示为：
14、
15、式中，xil表示第i个岩芯样品第l个变量的取值。
16、具体的，所述步骤二中，岩芯样品对应测得的变量的总离差平方和的分解式为：
17、t＝w+b (1)
18、式中，t为总离差平方和；w为段内离差平方和；b为段间离差平方和；
19、n个岩芯样品分为k段，若每个岩芯样品只取一个变量，则段内离差平方和为：
20、
21、式中，岩芯样品分为k段，每段中的岩芯样品个数为nk，xki为第k段的第i个岩芯样品的变量取值，为n个岩芯样品的变量平均值；
22、段间离差平方和为：
23、
24、式中，岩芯样品分为k段，每段中的岩芯样品个数为nk，为n个岩芯样品的变量平均值；为段内离差平方；
25、通过公式(1)、(2)和(3)计算，找出使段内离差平方和w最小且段间离差平方和最大时即段内离差平方最小的各分割点，即为岩芯样品的最优分段；重复以上步骤，将矿区所有钻孔岩芯样品进行最优分段。
26、具体的，所述步骤三包括：
27、步骤3.1，通过步骤二的钻孔岩芯样品的最优分段，得出每个钻孔内部地层的最优分层；将每一条勘探线上的钻孔布设在一个平面，根据岩层的标志层，划分出对应地层所属的地质年代；
28、步骤3.2，地层层序界面识别：根据物探数据中的三维地震剖面、岩芯样品及测井曲线，通过地层的间断沉积类型和特征、地层间断面上的上超、下超、顶超及销蚀现象，确定地层层序界面；
29、步骤3.3，体系域界面识别：根据初始洪泛面和最大洪泛面，结合煤层是初始洪泛面和最大洪泛面中间的产物，并依据沉积体系域的特征和规律性确定体系域界面；
30、步骤3.4，准层序划分与对比：每一个含煤旋回作为一个准层序，煤层顶界面作为准层序界面；对比不同钻孔的准层序组，得出地层的分布和演化规律；
31、步骤3.5，建立层序地层格架：根据确定的地层层序界面、体系域界面以及准层序划分与对比，将地层划分为一个完整的三级层序，并建立层序地层格架；
32、步骤3.6，重复以上步骤，得出矿区所有勘探线剖面的层序地层模式图，将所有地层模式图放在三维空间中，连接对应地层及煤层，得出矿区所有煤层的厚度范围及矿区分布范围。
33、具体的，所述步骤四包括：
34、步骤4.1，构建实验变差函数并计算加权系数：以滞后距h为x轴、以已知煤厚点煤层厚度的变差函数c(h)为y轴，把每一个点投影到所建立的坐标系中，得到变差函数点云图；把x轴分成固定间隔的区间，对落入每个区间段的c(h)值求平均，将求取的平均值作为相应区段中点的然后将这些不同的点连接起来，所得的折线即为变差函数曲线，变差函数曲线的斜率为对应待估点煤厚值的加权系数；
35、所述已知煤厚点煤层厚度的变差函数c(h)为：
36、
37、式中，z(xi+h)和z(xi)分别为见煤点xi+h和xi上的煤层厚度，i为见煤点序号，i＝1，2，...，n；h为滞后距；n(h)为滞后距为h的变差函数值的样本对数；
38、步骤4.2，利用加权平均法，计算每个待估点的煤厚值：
39、
40、式中，z*(x0)为待估点的煤厚值；z(xi)为已知的第i个见煤点的煤厚值、λ为对应待估点煤厚值的加权系数，n为所有见煤点的已知煤厚点的数量；
41、步骤4.3，根据步骤三沉积分析所得的煤层分布范围及厚度范围，对步骤4.2得出的煤厚值进行人为修正，排除插值过渡外推造成的误差，得出待估点的煤层厚度为h*(x0)。
42、具体的，所述步骤五中，各块段的平均煤层厚度为：
43、
44、式中，各块段的煤层厚度l为块段中参与计本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于沉积分析的煤炭储量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于沉积分析的煤炭储量计算方法，其特征在于，所述步骤二中，设有n个有序排列的岩芯样品，每个岩芯样品测得p个变量，所有岩芯样品对应测得的变量用数据矩阵的形式表示为：
3.如权利要求2所述的基于沉积分析的煤炭储量计算方法，其特征在于，所述步骤二中，岩芯样品对应测得的变量的总离差平方和的分解式为：
4.如权利要求1所述的基于沉积分析的煤炭储量计算方法，其特征在于，所述步骤三包括：
5.如权利要求1所述的基于沉积分析的煤炭储量计算方法，其特征在于，所述步骤四包括：
6.如权利要求5所述的基于沉积分析的煤炭储量计算方法，其特征在于，所述步骤五中，各块段的平均煤层厚度为：
【技术特征摘要】
1.一种基于沉积分析的煤炭储量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于沉积分析的煤炭储量计算方法，其特征在于，所述步骤二中，设有n个有序排列的岩芯样品，每个岩芯样品测得p个变量，所有岩芯样品对应测得的变量用数据矩阵的形式表示为：
3.如权利要求2所述的基于沉积分析的煤炭储量计算方法，其特征在于，所述步骤二中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓辉，刘再斌，张东亮，陈宝辉，雷晓荣，安祥，安又新，
申请(专利权)人：西安煤科透明地质科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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