综合物探法在调查煤矿采空区积水中的应用_张元刚.pdf
《综合物探法在调查煤矿采空区积水中的应用_张元刚.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《综合物探法在调查煤矿采空区积水中的应用_张元刚.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、为了解煤矿采空区积水在煤层分布情况及煤层上覆含水层的富水情况,对勘查区域内各采空积水清楚、水量估算准确、上下组煤层间水力联系情况提供可靠依据。通过综合物探法在山西长治上党区某煤矿矿区内的应用,采用瞬变电磁面积测量、激电测深剖面测量等方面的工作,圈定出3、15号煤层及顶板富水区域及富水性。工作方法有效得当,取得数据可靠,为同类型煤矿采空区水患调查评价工作提供参考依据。关键词:综合物探法;瞬变电磁法;激电测深;视电阻率;富水区中图分类号:P618 文献标识码:B 文章编号:1004-5716(2023)07-0135-051地质概况勘查区位于长治盆地边缘,位于太行山西麓中段,属黄土低山丘陵地貌,第
2、四系黄土覆盖,地形较简单。勘查区总体呈向北北东北北北西倾伏的向斜构造。勘查区属海河流域漳河水系浊漳河支流,区内无地表水系,沿沟谷有季节性洪流或煤矿排出的地下水流过。由于煤层大面积开采,浅部地下水多被疏干。勘查区内主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组,可采煤层为山西组(P1s)3号煤层及太原组(C3t)15号煤层,存在多处小窑及老窑采空区。2目的任务本次工作主要目的是采用地面物探手段探测勘查区范围内3#、15#煤层采空积水区的分布情况及煤层上覆含水层的富水情况,为对勘查区域内各采空积水清楚、水量估算准确、上下组煤层间水力联系情况提供可靠依据。3工作情况3.1理论依据测区内各地层存在明
3、显的电性差异,横向上区内地层沉积相对较为稳定,其横向上电性差异应较小。但同一地层随富水程度的不同,其电阻率差异明显,变化范围较大,这一电性差异是利用瞬变电磁法寻找同一地层中异常地质体的基础。断电后二次场衰减到一半时所对应的半衰时的大小在含水岩体上半衰时通常以高值异常形式出现,断电后某一时间段的二次场的积分平均值与二次场第一个采样值的比值是衰减度,该参数在含水地段也呈高值反应。就整个工作区来说,局部地段的地形及地物会对物探勘查造成一定的影响,靠近高压区及游散电流也会有一定的影响。综合评价,本区表、浅层电性条件复杂,中、深层电性条件良好,属于电性条件较复杂的地区。3.2工作区物理特性根据此区域内以
4、往的物探成果及类似地区的地层、钻孔和测井资料,可得出如下综合地层电性一览表(见表1)。不同岩层具有不同的导电性,一般泥岩、粉砂岩、中粗砂岩其电阻率值依次增高。煤系地层有层状分布特点,在横向上导电性相对均一,纵向上视电阻率的变化规律基本一致。形成采空区后,如果采空区内不积水,一般反映为高阻异常;若采空区积水矿化度不高时,反应为高阻异常;若积水中溶解了较多的可溶性矿物,存在大量导电离子,则积水采空区呈现为低阻。灰岩在致密完整的情况下,视电阻率相对较高,如果灰岩中有充水裂隙、岩溶等构造存在,或受断层切割,破碎带含水、导水时,由于水体良好的导电性,使该区域与围岩产生明显的电性差异,这就是用电磁法进行采
5、空区及积水范围探测的地球物理前提。3.3试验及施工参数选择(1)瞬变电磁法:考虑勘探区内目的层埋深变化较大,根据目的层深度、实地踏勘情况及勘探范围大小等,工作装置采用大定源回线,测网线距 40m,点距1352023年第7期西部探矿工程20m。单点试验位置处于地质较完整的部位,应处在没有构造、没有已知采空区、地表没有强干扰的部位。在GDP-32瞬变电磁仪开始工作之前对仪器进行自检工作,状态及性能良好,能满足野外生产要求。通过选择不同的装置参数组合进行数据采集,对数据进行分析、计算,绘制不同参数条件下的电位衰减曲线,再结合测点的实际地质以及噪声情况,最终选定适合勘查区瞬变电磁法工作参数如下:勘探的
6、发射电流为17A,发射频率为16Hz,发射线圈为480m320m单匝回线发射,接收线圈采用等效面积为10000m2的探头,叠加次数128次(在干扰较大的区域适当增加到512次),以每一发射回线中间约1/9面积所包含的测点范围内施工。(2)激电测深法:测量点位根据瞬变电磁勘探划分的异常形态及地质要求确定,选取北测区 120、160、200、480四条测线进行激电测深工作,选用重庆仪器厂生产的DZD-6型多功能直流电法仪进行数据采集,测量电极使用同厂配置的硫酸铜不极化电极,供电电极使用自制的铁电极。采用对称四极测深测量装置,采集视电阻率Rs值、视极化率M值、半衰时TH值、衰减度D值及综合参数值Zp
7、以及电流I和电压V的平均值等数据。仪器参数设置及依据瞬变电磁解译成果,选用的参数为:正反向方波供电,供电周期4s,叠加次数1,延迟时间100ms,宽度20ms,装置方法与电极距为:AB/2:3、5、7、10、15、22、34、50、70、100、150、220、340、500、600;MN/2:1、5、20、50。3.4数据采集及质量检查瞬变电磁面积性测量共分二个测区,北测区控制面积 0.44km2,完成瞬变电磁勘探测线 17 条,物理点601个,试验物理点36个,检查点53个,累计完成生产点690个。南测区控制面积0.22km2,完成瞬变电磁勘探测线10条,物理点309个,试验物理点25个,
8、检查点23个,累计完成测量点357个。两个测区实际完成瞬变电磁勘探面积0.66km2,共计完成生产点1047个。激电测深在瞬变电磁勘探推测的低阻异常段完成测深点54个,质量检查点2个,检查率3.7%。4资料解释4.1瞬变电磁法断面图解释经过对测区内测线进行数据整理,制作相应参数断面图,结合个点所在位置煤层埋深情况,对各断面情况进行分析解译。现就600N线视电阻率断面图(见图1)进行详细解译:断面图纵向上反映视电阻率由浅到深的变化情况,基本呈由低到高的电性特征。图中的低阻为第四系地层及基岩风化带、二叠系砂泥岩互层的反映,山西组下部的煤层位于低阻向高阻的过渡带上。下部视电阻率呈梯级增高,等值线较为
9、紧密,为石炭系泥砂岩、煤层、灰岩奥陶系顶界地层的反映。从横向上看,在小号点附近视电阻率等值线出现明显错动,为北仙泉断层的反映(图1中细虚线)。3号煤层位置的580780点呈现相对的低阻区(图1中细虚线椭圆区域),推测为3号煤层采空区积水或岩层破碎、裂隙发育含水引起的反映。15号煤层位置的550600点、660760点呈现相对的低阻区(见1图中粗虚线椭圆区域),推测为煤层顶板岩层破碎、裂隙发育含水或采空区积水引起的反映。测线的其他地段视电阻率等值线较为平缓,与各煤层底板形态基本一致,无明显异常反映。北仙泉断层附近没有低阻异常。4.2瞬变电磁视电阻率顺层切片图解释为了解勘探区内低阻异常的空间分布情
10、况,对3号煤顶板、3号煤、15号煤层顶板以及15号煤层位进行视电阻率顺层切片。15号煤层标高位于760840m,K2地 层新生界(Q+)二叠系(P)石炭系(C)奥陶系(O)上石盒子组下石盒子组山西组山西组太原组太原组本溪组岩 性(亚)砂土、粘土、砾石层泥岩、砂岩、砂质泥岩、粉砂岩煤层煤层砂岩、泥岩、砂质泥岩铝土岩、石灰岩白云质灰岩、白云岩电阻率(m)101504012010020012065045240200表1综合地层电性一览表1362023年第7期西部探矿工程灰岩厚6.458.21m,平均为7.33m,K2灰岩距15号煤层小于1m,为15号煤层的直接顶板,3号煤层标高位于910970m。3
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 综合 物探 调查 煤矿 采空区 积水 中的 应用 张元刚
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。