1.2. 1 외국 연구사
1.2. 1. 1 으로 인한 정산 분석
곽덕용 등 (2002, 2003) 에 따르면 1960 년대, Zienkwicz (1977), Goodman( 1968) 에 따르면 1970 년대 Elliott (1974), Ferm 등 (1978), Horne 등 (1978) 1980 년대 초, Petranoff (1980), Bunnell (1982) 등은 퇴적학각에서 상단 조건을 분류하려고 시도했고, Houseknecht 등은 Truman 과 Horne (1982) 은 석탄 광산 상단 암층의 안정성에 영향을 미치는 주요 퇴적 지질 요인으로는 볼록, 슬라이딩, 스크래치, 사암, 얇은 상단 석탄층의 상호 층 등이 있습니다. 탄광 상판암층의 두께와 암석학이 세로와 가로에서 크게 변하는 것을 발견했다. 탄광 채굴 과정에서 노정사암과 셰일 과도기 구간은 종종 지붕 낙하, 압력, 석탄층 돌출이 발생한다. T.V.Petranoff (1980) 및 H.H.Damberger (1980) 에 따르면 석탄층 지붕의 품질은 다양한 암석 유형에 따라 달라집니다 상단 보드의 대부분의 특징은 퇴적 작용이나 초기 압축 과정과 관련이 있을 수 있으며, 후기 구조 운동은 이러한 초기 특징을 강화하는 역할을 합니다. 1982 년 미국 학자 C.D.Elifrits 는 GIS (지리 정보 시스템) 기술을 방기둥 채굴 탄광의 백플레인 붕괴에 적용해 탄광 재해에 GIS 를 적용했습니다.
1990 년대, V.R.Shear-Albin (1993) 은 지하 탄광에서 발생하는 대부분의 통제 문제가 석탄층 주변암의 퇴적 작용이나 조기 압축 강도, 후기 구조적 특징 등에 기인할 수 있다고 주장했다. 이 중 맨 위 보드의 대부분의 피쳐는 퇴적 및 구성 피쳐에 나타납니다. 동시에, 지질 구조가 복잡한 광구에서는 지질 레이더 탐사 작업 앞의 지질 구조와 지질 이상과 같은 기기 탐지 기술을 사용하는 경우가 많다. (윌리엄 셰익스피어, 지질, 지질, 지질, 지질, 지질, 지질, 지질, 지질, 지질) 구 소련의 지질학자들은 석탄의 물리 화학적 특징을 연구하여 단층을 예측하고, 통계 지질 데이터를 분석하여 구조 변형을 분석하는 등 다양한 지질 매개변수를 이용하여 채굴 전 지질 변화를 예측하는 데 더 많은 관심을 기울였다. 전 연방 독일은 루르 지역에서 구조적 원인 분석과 구파 지진 등의 방법으로 작업 전 측 구조와 지붕 안정성을 분석하고 예측하여 좋은 결과를 얻었다.
1.2. 1.2 지진 분석 기술 도입.
1970 년대와 1980 년대에 석유 지진 탐사에서 가장 널리 사용된 지진 속성 연구는 진폭의 순간 속성에 기반을 두고 있다. 1990 년대에 지진 속성 기술은 단일 도로의 즉각적인 동축속성을 계산하는 것에서 복잡한 다중 시간 분할 창의 동축속성을 추출하여 지진체 속성을 생성하는 것에 이르기까지 획기적인 발전을 이루었습니다. 지진 속성 기술의 적용 범위도 단순히 진폭 이상을 감지하는 것에서 유체 앞부분의 시간 경과에 따른 변화를 감지하는 것으로 발전했다. (윌리엄 셰익스피어, 지진, 지진, 지진, 지진, 지진, 지진)
1994 년, Amoco 석유회사는 단층과 지층의 특징을 설명하는 3 차원 관련 알고리즘을 개발했습니다. 1995 제 65 회 SEG 연례회의에서 아모코 석유회사는 단층과 지층의 특징을 설명하는 해석 처리 기술, 즉 관련체 기술을 발표했다. 관계체 기술의 출현은 지구 물리학계에 큰 반향을 불러일으켰고, 3 차원 지진 분야의 혁명으로 여겨졌으며, 특히 데이터 처리와 해석 방면에서 3 차원 데이터체에 대한 지질인식을 심화시켰다.
1995 ~ 1996 기간 동안 Bahorich 와 Farmer 는 지진 관련 기술을 다른 지진 데이터 처리 기술에서 분리하여 위상 상관을 별도의 지진 속성으로 지구 물리학자에게 제시하며 해당 기술에 해당하는 일관된 알고리즘이 지질 구조 탐지에서 특히 효과적이라고 지적했다.
이 기간 동안 Mikes S.Bahorich 는 지진 데이터의 불연속적인 이미징의 단층과 암석 변화대를 3 차원으로 해석한 관련 데이터체에 대한 논문을 발표했다. 케네스 오트만 (Kenneth A.Ortmann) 은 3 차원 관련 데이터체를 적용하여 대지 구조의 왜곡 운동을 연구하여 관련 데이터체의 응용 분야를 넓혔다. Slenbesse -GeoQuest 지진 해석 소프트웨어 회사도 코 히어 런트 기술에 해당하는 소프트웨어를 시장에 출시하여 코 히어 런트 기술의 응용과 보급을 가속화했습니다.
Marfurt 등은 각각 1998 과 1999 에서 연구 결과 (이증학, 1994 Marfurt 등은 기존의 C 1, C2 및 C3 관련 알고리즘을 바탕으로 관련 알고리즘을 어느 정도 개선했습니다.
1.2.2 국내 연구 진행
1.2.2. 1 전통 지질 분석
국내 일부 학자들은 석탄 지층을 함유한 퇴적 환경에서 석탄층과 그 지붕 퇴적 조건을 분석한 결과, 각기 다른 퇴적 패턴에 따라 지역 퇴적 패턴과 지붕 안정성 간의 관계를 수립하고 지붕 안정성을 예측하는 데 성공했다. 갈도카이 (1994), (2000) 및 맹소평 (2002) 상단 보드의 안정성에 영향을 미치는 지질 요소에서 암석 역학과 채굴 공학의 연구 방법을 결합하여 석탄층 상단 보드의 안정성을 상세히 연구할 것을 제안한다.
쌍충 (1994) 과 펑상봉 (1997) 이 공사 지질 분석 방법에서 출발하여 탄광 갱도의 주변암 안정성을 평가하는 새로운 방법을 제시했다. 먼저 암석 강도, 구조면, 물이 암체에 미치는 영향, 원암응력을 선택한다. 정서립 (1998) 등은 한 지역의 한 암석 (본체) 공사의 안정성을 독립적으로 반영할 수 있는 일부 독립 요소 또는 변수 (예: 암석의 일축 압축 강도, 층층 두께, 균열 발육 정도, 암석, 암석 형성 환경 다양한 기술적, 자연적 및 인위적 요인의 영향을 효과적으로 약화시켜 최종 분석 결과가 지붕 암석 공학의 안정성에 대한 실제 상황을 더 정확하게 반영할 수 있도록 합니다. 맹소평정 (2007) 은 남광구의 응력 조건을 분석했다. 제자리 제자리 응력 측정, 이론 분석 및 수치 시뮬레이션 계산을 통해 서로 다른 측면 압력 하에서 원형 챔버 주변암 응력 분포와 작업면 상단 판 안정성 분포를 검토하여 작업면 상단 판 안정성이 측면 압력 계수와 밀접한 관련이 있다는 결론을 내렸습니다.
서동강 (1999,2000) 등은 광체 지붕의 안정성을 분석하는 블록 이론 방법을 제시했다. 구조면에 대한 상세한 현장 조사를 통해 적평투영 또는 벡터 분석법으로 채장 우세 구조면의 산상을 결정하고 우세한 구조면에 의해 절단된 블록의 안정성을 판단한다.
1.2.2.2 지붕 안정성 정량 분석 진행
1970 년대 이후 우리나라 일부 연구원들은 지붕 안정성을 목표로 한 암체공학 역학 수학 방법과 컴퓨터와 결합된 시뮬레이션 연산을 시작해 석탄층 지붕의 안정성을 정량적으로 평가하고 예측하기 시작했다. 도민 (1995) 은 모호한 클러스터 방법으로 석탄층 지붕의 안정성을 분석했다. 양쌍잠금 등 (1997) 은 유한 요소법으로 채장 지붕 안정성을 정량적으로 분석하고 분류했다. 장서광 등 (2000) 은 이산원소법을 적용하여 상단 보드의 안정성을 분석한다. 예를 들어, 수평 및 직교 절리를 모델링하고 전체 맨 위 판의 변형을 탐지하여 맨 위 판의 안정성을 예측하고 분석합니다. 조경규와 채진우 (2004) 는 가중 회색 모델을 이용해 석탄층 지붕의 안정성을 평가하고, 사례 분석을 통해 주관적 권익법과 객관적 권익법을 결합한 회색 가중 상관도 종합 평가 방법을 제시하여 석탄층 지붕 지질 조건의 회색 특징을 더 잘 반영하고 평가 결과를 객관적이고 합리적으로 만들었다. 온효홍과 양효동 (2004) 은 단일 요소 분석과 모호한 2 차 평가를 결합한 방법을 제시하여 석탄층 지붕의 안정성을 연구하고, 합리적인 선택은 석탄층의 안정성을 반영하는 단일요소 지질 요인을 제시하며, 기존 탐사 성과를 최대한 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 각종 요소를 합리적으로 고려하여 지붕의 종합 품질을 판단할 수 있다. 이 방법은 간단하고 유연하며 정확합니다. 하옥성, 범회인 (1998), 축보룡, 하옥성 (200 1), 링푸찬 등 (2003) 이 인공신경망을 이용해 광산 구조를 정량적으로 평가하고 이증학, 유해연 등 (2004) 은 층분석법을 적용해 석탄층 지붕의 안정성을 평가하자고 제안했다. 영향 요인의 가중치를 결정한 후 연구 구역을 종합구역으로 나누다. 퇴적 조건, 구조 발육 특성 및 암석 역학 특징에 따라 기본 요소의 가중치에 따라 복합적으로 겹치고 최종적으로 정량평가를 완료합니다.
1.2.2.3 지구 물리학 탐사 기술 연구
(1) 지구 물리학 적 방법의 응용
1960 년대 이래로 광산 지구 물리학 탐사 방법이 점점 더 중시되고 있다. 암석 응력 측정, 고정밀 중력 자기 탐지, 다양한 변동 방법, DC 전기장 단층 촬영, 방사성 적외선 측정, 드릴링 TV 및 방폭 로깅, 자기 쌍극자 주파수 검출, 지전법 등 최근 몇 년 동안, 컴퓨터 기술이 향상됨에 따라 각종 테스트 기기의 현대화 수준이 부단히 향상되었다. 작은 크기, 감도가 높고, 저장된 정보의 양이 많고, 조작이 간단하고, 강력한 음파 테스터의 응용은 석탄층 지붕의 안정성을 감시하는 데 큰 편리함을 가져다 주었다.
탄전 지진 탐사는 지질 구조 탐사 방면에서 우세가 뚜렷하여 우리나라에서 시작이 비교적 늦다. 1980 년대 중반 이후 번창하고 성숙한 고해상도 디지털 2D 지진 탐사 기술이 석탄 탐사에 광범위하게 적용되었다. 위 (1998) 는 드릴링 음파 테스트 데이터를 이용한 암석 질량의 정확한 속도 계층화를 위한 데이터 처리 방법을 제시하고 이론적 모델과 실제 음파 테스트 데이터를 통해 단층 촬영 기술을 분석하고 논증했다. 왕홍도 등 (1989) 은 암석 응력의 음파 테스트 방법을 이용하여 쓰촨 모 광암체 중 느슨한 원의 범위를 결정하였다. 서동강 등 (1999 곽 등 (l999) 은 음파탐지 기술을 이용하여 폭파가 광주에 미치는 피해의 정도와 영향 범위를 탐지하여 광주의 안정성을 연구할 수 있는 근거를 제공했다. 왕휘 황정성 (2000) 은 암체 구조 이론과 지진파가 약한 구조면에서 전파되는 특징에 따라 지진층 이미징 기술을 이용하여 암체의 안정성을 정확하게 감지하고 약한 구조면을 위치시킨다. 오등 (2000) 은 암석 음파 탐지 기술을 이용하여 회북루령 탄광 갱도 주변암 완화권을 측정하고, 주변암 안정성을 등급을 매겨 루령 탄광의 향후 갱도 지원 설계의 근거를 제공했다.
(2) 지진 정보 해석 기술의 응용
1990 년대 중반에는 작은 구조를 효과적으로 탐지하는 3D 지진 기술이 적용되었다. 최근 3 차원 지진 정보를 바탕으로 세밀하게 해석한 지진 속성 기술과 관련/분산체 기술이 중시되고 발전했다.
코 히어 런트/분산 바디 기술은 인접한 지진 신호 사이의 유사성을 사용하여 지층과 암석 성의 측면 이질성을 설명합니다. 특히 단층을 식별하고 저수지 특성과 밀접한 관련이 있는 사체 분포를 이해하는 데 유용합니다. 코 히어 런트/분산 알고리즘을 사용하여 3D 지진 데이터 본문을 코 히어 런트 처리한 후 해당 3D 코 히어 런트/분산 데이터 본문을 얻을 수 있습니다. 3 차원 코 히어 런트/분산 시간 슬라이스는 구조 해석 및 암석 해석에 적용되어 해석자가 전체 작업 영역 단층과 같은 구조의 전체 공간 분포 특성을 신속하게 이해할 수 있도록 하여 해석 속도를 높이고 해석 정확도를 높이며 탐사 주기를 단축합니다.
국내에서 관련 기술에 대한 논의가 비교적 늦었는데, 기본적으로 외국의 선진 성과를 참고 흡수하고 소화하는 것이다. 석유업계는 1996 에서 코히어 런트 기술을 사용하기 시작하면서 좋은 효과를 거두었다. 구덕평과 조휘 (1998) 는 관련 데이터체의 연구 성과를 발표하고, 관련 데이터체의 제작 방법을 제시하며, 실제 자료 해석에서 3 차원 관련 데이터체의 응용에 대해 논의하고, 관련 데이터체 기술이 효과적이고 빠르며, 수동 개입이 필요 없다는 것을 증명했다. 두문봉의 연구 (1998) 에 따르면 단층해석
분산 데이터의 양에 대해서는 현재 연구 성과가 매우 적다. 임건동 (2000) 연구에 따르면 분산 기술은 광산 건설의 요구 사항을 더 잘 충족하고, 석탄 함유 지층에서 단차가 작은 단층을 정확하게 해석하며, 단층의 생산상과 확장 방향을 더 정확하게 제시하고, 작은 지질 이상을 찾아내는 것으로 나타났다. 상쇄량 (2003) 등은 분산체 기술을 이용하여 소단층, 함락기둥 등 지질이 비정상적으로 좋은 자동인식능력을 효과적으로 탐구했다. 지구 물리 기술은 이미 다산 고효율 탄광 생산에 없어서는 안 될 수단이 되었다. 최근 몇 년 동안 지진 속성 기술은 지구 물리학계의 높은 중시를 받았다. 지진 속성 연구는 이미 지진 데이터 처리와 해석의 중요한 연구 내용 중 하나가 되었다. 우리나라 지진 속성 기술의 발전은 1980 년대 중후반에 시작되었는데, 그 주된 목적은 지진 속성을 저장층 설명에 적용하는 것이다. 곽 () 맹소평 (2006) 은 지진 속성 기술을 적용해 석탄층 지붕암성을 예측하는 방법을 소개했다. 교차도와 관련 분석 방법을 이용하여 시추공 지진 속성과 석탄층암성의 관계를 분석하고 지진 속성을 최적화했다. 신경망을 이용하여 얻은 지진 속성을 식별한 다음 응용과 예측을 하여 좋은 응용 효과를 얻었다.
지진 속성은 사전 스택 또는 사후 스택 지진 데이터가 수학적 변환을 통해 얻은 지진파의 기하학적, 운동학 및 통계적 특징을 나타냅니다. 원본 지진 데이터에 포함된 모든 정보의 하위 집합을 나타내는 지진 데이터의 설명적인 양적 피쳐입니다. 현재 널리 사용되고 있는 지진 속성은 20 여 가지이며, 지진 자료에서 새로운 지진 속성을 끊임없이 발굴하고 있다. 단일 지진 속성이 제공하는 정보는 종종 일방적이며, 따라서 복잡하고 상호 연관된 많은 지진 속성에 대해 더 깊이 있고 세밀한 이해가 필요합니다.
지금까지 지진 속성의 분류는 아직 통일된 기준이 없었고, 학자마다 다른 속성 분류를 제안했다. 탄전 지진 탐사의 특징과 함께 지진 속성은 운동학/역학 특성별로 시간, 진폭, 빈도, 위상, 파형, 상관 관계, 흡수 감쇠 및 속도의 8 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 지진 속성은 여러 가지 유형이 있으므로 해결해야 할 지질 문제에 따라 적절한 지진 속성을 선택해야 한다.
(3) 지진 반전 기술
1970 년대 이래로 지구 물리학자들은 많은 지진 반연 방법을 제시했다. 지진 반연은 명확한 물리적 의의를 가지고 있으며, 암성의 확실성을 예측하는 방법으로, 실제 응용에서 뚜렷한 지질 효과를 얻었다.
지진 반연은 지표에서 관찰한 지진 자료를 이용하여 알려진 지질 법칙과 시추, 측량 자료의 제약 하에 지하 지층의 공간 구조와 물성을 영상화 (해결) 하는 과정이다. 그것은 특수한 반연지층파 임피던스 (또는 속도) 의 지진 처리 해석 기술이다.
지진 반연은 일반적으로 웨이브 임피던스 반연을 가리킨다. 파동 임피던스 반연 기술은 암성 지진 탐사의 중요한 수단 중 하나이다. 드릴링 로깅 데이터의 수직 해상도가 높은 유리한 조건에 따라 드릴링 근처의 지진 데이터에 대한 제약 반전이 이루어지며, 이를 바탕으로 우물 간 지진 데이터를 반연하고 석탄 대책층의 평면상의 암석 변화를 추론하여 알려진 수직 해상도 높은 로깅 데이터를 연속 관찰된 지진 데이터와 연결시켜 장점을 보완하고 3 차원 지진 데이터의 수직 및 측면 해상도와 지하 지질 조건의 탐사 연구 수준 (리) 을 크게 높였다.
지진 반연 방법은 직접 이산 반연 방법 및 파동 방정식 연속 추정 반연 방법 등 미디어 모델의 다양한 가정을 기반으로 합니다. 연구 분야에 따라 시간 영역 반전 방법 및 주파수 영역 반전 방법 구현 방법에서 재귀 반전, 모델 기반 반전 및 지진 속성 반전이라는 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 해법에 따라 직접반연법, 반복반연법, 검색반연법이 있습니다.
최근 몇 년 동안 지구 물리학 탐사에 따라 비선형 반연 방법이 장족의 발전을 이루었다. 그라데이션, 뉴턴, 몬트캐롤과 같은 전통적인 비선형 반전 방법 외에도 시뮬레이션 어닐링, 유전 알고리즘, 인공 신경망, 소파 분석 등과 같은 휴리스틱 반전 방법이 있습니다. 병렬 컴퓨터의 출현과 함께 많은 계산 시간이 필요한 비선형 반연 방법이 발전하기 위한 전제가 있다.
파동 임피던스 반연은 실제 지진 자료와 지질 시추, 측량 정보를 제약하여 지질 구조와 저장층 물성을 해결하는 과정이며, 저장층 예측과 묘사에 필요한 수단이다. 일반 고해상도 지진 프로필은 얇은 저수지를 구분할 수 없는 반면, 로깅 제약 웨이브 임피던스 반연 기술은 풍부한 고주파수 정보와 완전한 저주파 구성 요소로 제한된 지진 대역폭의 부족을 보완하고 지질과 로깅 정보를 제약으로 통합하여 고정밀 웨이브 임피던스 데이터를 얻습니다.
현재 지진반연 소프트웨어는 주로 러시아 광산부의 팜, 프랑스 CGG 사의 로비, 중국 유씨대학의 ANNLOG, 캐나다 해임슨-Russell 의 STRATA, 네덜란드 제이슨의 JASON, 덴마크의' 이슬람국' 이다. 이 소프트웨어들은 각각 특색이 있다. STRATA 는 가장 많이 사용하는 반연 소프트웨어로, 사용하기에 매우 편리하여 지질학자와 지구물리학자 모두 직접 반연 작업을 할 수 있다.
1.2.2.4 다중 소스 정보 예측 방법
1982 년, 미국 학자 C.D.Elifrits 는 GIS (지리 정보 시스템) 기술을 방기둥 채굴 탄광 지반 붕괴에 적용해 탄광 재해 예방 치료에 GIS 를 적용했습니다. 1980 년대 후반부터 우리나라 학자들도 GIS 기술을 도입하여 석탄층 지붕 안정성 예측, 탄광의 물 돌입 예측, 카르스트 함락 기둥 탐사 등을 포함한 적용 범위를 지속적으로 확대하고 있다. , 그리고 일정한 성적을 거두었다. GIS 기술의 도입은 석탄층 상단 보드의 안정성 예측을 위한 새로운 사고와 수단을 제공한다.