12030工作面瞬变电磁勘探报告

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1、郑州市嵘昌煤业有限公司12030工作面瞬变电磁勘探报告郑州嵘昌集团实业有限公司二0一四年十月十六日郑州市嵘昌煤业有限公司12030工作面瞬变电磁勘探报告报告编制：刘铁栓数据处理：陈冬阳成图：陈冬阳地质：刘国超测量：王程卫数据采集：刘铁栓陈冬阳刘国超王程卫刘晓明王阳晓工程施工单位：郑州嵘昌集团实业有限公司报告编制单位：郑州嵘昌集团实业有限公司单位技术负责人：邢吉亮施工日期：2014年10月15日报告提交日期：2014年10月18日第一章测区概况-1-1.1目的与任务-1-1.2测区位置及范围-1-1.3测区地质及水文地质概述-2-第二章原始数据采集-3-2.1瞬变电磁法简介-3-2.2仪器-5-

2、2.3工程布置及工作量完成情况-6-第三章数据处理-8-3.1数据处理-8-3.2资料解释-9-第四章结论与建议-10-4.1结论-10-4.2存在的问题及建议-10-附图-10-第一章测区概况1.1目的与任务本次瞬变电磁勘探的目的是探查郑州市嵘昌煤业有限公司（以下简称：嵘昌煤业）12030工作面所采二1煤层采空区内老空水积水情况，初步分析地表水、大气降水对工作面积水情况的影响程度，为做好采煤工作面防治水工作提供参考，以保障安全生产。本次瞬变电磁勘探设计施工1条勘探剖面即12030轨道顺槽垂直勘探剖面。预计勘探线总长360m。受嵘昌煤业委托，本次井下瞬变电磁勘探工程由郑州嵘昌集团地测防治水部承

3、担。1.2测区位置及范12030工作面位于12采区中部，为原石淙煤矿1995年前采空区中布置的复采工作面，工作面标高为+163m+251m,北部为计划开采的12010工作面，南部为计划开采的12050工作面，西部为轨道大巷，东部至井田边界保护煤柱；地表对应位置为前柿杭村农田坡地，地表无水体及建筑物，地面标高为+306m+318.6m,工作面平均埋深105m。12030工作面为倾向长壁后退式工作面，工作面平均倾向长度342m,宽度100m,面积34200m2,设计工业储量10.05万吨,设计可采储量9.46万吨。1.3测区地质及水文地质概述12030工作面布置在12采区中部的石淙背斜轴部,所采煤

4、层为二叠系下统山西组二1煤层,二1煤基底不平,该工作面为11复采工作面，煤厚变化不大，平均煤厚2.1m，煤层倾向SE-NE,倾角812。，平均10。煤层呈黑色，粉状碎块状，属半亮型煤,结构简单。该工作面为复采工作面,其顶板为采动后再生顶板，顶板胶结较好，局部有炭质泥岩伪顶，加之整个矿井顶板受卢颖滑动构造影响，老顶大部分被铲失，直接顶为断层泥及断层角砾岩，平均厚度10.3m,一般随采随落，对工作面回采影响不大。二1煤层顶板水主要为顶板砂岩裂隙水，其富水性较弱，对工作面生产不构成威胁。二1煤层直接底板以砂质泥岩为主，太原组L78灰岩厚度4.813.4m,平均9.1m,该含水层组岩溶裂隙7-8发育极

5、不均匀,由于下部告成煤矿对该含水层长期疏放,现水位降至+30m，对工作面回采没有影响。奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层顶界面距二煤层平均70m左右，岩溶发育极不均匀，目前该1含水层水位标高为+121.5m,工作面不受承压水威胁。第二章原始数据采集2.1瞬变电磁法简介瞬变电磁法(TransientElectromagneticMethod，简称TEM)是地球物理探测中最有效的电磁方法之一。它探测深度大，分辨率高，简便易行，探测速度快，抗干扰能力强，探测效果好。瞬变电磁法的工作原理是利用发射回线向地下发射不同频率的电磁脉冲，该脉冲的下降沿产生变化的一次场并向周围空间扩散。该一次场进入地下导电介质时便产生随

6、时间变化的二次场，该二次场的观测和反演解释便可以获得地下介质的电导率值，电性分层，厚度变化，电性体埋深和产状以及地下电性结构等有关信息。图一地下全空间瞬变电磁探测原理图地下全空间探测时（见图一），当发射线圈中电流突然断开后，地下介质中激起二次感应涡流场以维持在断开电流前存在的磁场。二次涡流场呈多个层壳的“环带”型，其极大值沿着与发射线圈平面成30倾角的锥形斜面向下及向外传播，不同时间到达不同深度和范围。二次涡流场的表现与地下介质的电性有关。同类岩层相比，岩层较为完整时视电阻率值一般相对较高，引起的涡流场较弱；而岩层富水时视电阻率值相对较低，引起的涡流场较强，所以，通过观测二次涡流场就可以掌握地

7、下介质的视电阻率值分布情况。12030工作面瞬变电磁勘探采用偶极布置方式（见图二），偶极工作方式布置的优点是精度高，利于井下巷道条件下的作业。1mX1mX64Turns(Re接0收er)(Transmitter)发射框10m图二偶极装置工作方式图2.2仪器12030工作面瞬变电磁勘探采用加拿大GEONICS公司生产的TEM-47（增强型）瞬变电磁仪，仪器探测精度高，盲区小，抗干扰能力强。具体参数如下：接收机主要性能指标接收机PROTEMRECEIVER观测值三分量感应磁场的衰减比，nv/m2电磁传感器空心线圈道数用单道接收线圈顺序测量或用三分量接收线圈同时测量时间门20/30信号分辨率24位，

8、包括1个符号位，系统分辨率29位基本频率0.3,0.75,3,7.0,30,75,285Hz/0.25,0.625,2.5,6.25,25,62.5,237.5Hz积分时间0.5，2，4，&15，30，60和120s显示器240x64点液晶显示数据管理固态存储3300套数据，RS232输出同频参考电缆同步或高稳疋性石央钟同步工作温度-40C+60C电源12V可充电源，可持续工作8小时重量15Kg体积34x38x27cm发射机主要性能指标发射机TEM-47电流波型偶极方波，正、负方波之间可设置50%占空间系数基本频率30，75，285Hz/25，62.5，237.5Hz最小关断时间2.5|as发

9、射线圈1mx1m（128匝）到100mx100m（单匝）同步电缆同步工作温度-40C+60C电源12V可充电源；加强型供电电源为24V,最大发射电流10A重量5.3Kg体积10.5x24x32cm2.3工程布置及工作量完成情况12030工作面瞬变电磁勘探工程设计按照相关技术规范（工程测量规范GB50026-93,煤炭电法勘探规范MT/T898-2000,电阻率测深法技术规程DZ/T0072-93）布置与施工。12030工作面轨道顺槽由切巷口向外布1线垂直向下勘探，测线长360m，点距10m，实测物理点36个，见图三。图三12030工作面瞬变电磁勘探工程布置图实测施工共完成测线长360m,物理点

10、36个，采集数据良好。第三章数据处理3.1数据处理BETEM是为瞬变电磁法的数据处理和解释开发的专用软件。该软件采用了近年来的最新技术和方法，具有精度和分辨率高，使用简单等特点。该软件包采用模块式结构，每个模块可以独立执行不同的功能。各测线的原始数据由接收机传入计算机，经整理完善后，在BETEM中按顺序通过多种校正、转换和正、反演计算，求出地层的视电阻率值并把时间转换为距离，从而得到全空间视电阻率。文件血“）績拇但出钉ttSyiw）一灘iSlfidB/dTl-ilej农蛙EJi-祠肥屮丄皿!?：业血丄)才嵐-C-jK.-utmuL,?舉MSH?lp：-LofiLO視电阻車(cJiXL-ITl)

11、鶉去I慣夏応反尚|京心枇厂rr.隱择蹿超甌日血1開b唸谢MHliC揚L:烛圏驕）|20.340|1曲IV?51251Y 1D01252I26125315012511751255?200125fs2251257I也箜退出EjwwietQuit洽方法3r-P高:甘辩处孤应广Ilarbs-方谨L广方:萃3.2资料解释根据得到的视电阻率值生成视电阻率平面图，依据图件中地层相对高、低阻电性分布情况，结合实际勘探区的水文地质资料，得到勘探区内岩层赋水性的立体分布信息，判断出富水区域和层位，为煤矿安全生产提供资料保证。第四章结论与建议4.1结论4.1.1 物探异常本次瞬变电磁勘探没有发现能对工作面产生威胁的

12、物探异常区。4.2存在的问题及建议4.2.1 存在问题12030工作面轨道顺槽从切口向外3060m,120140m之间见两处小范围低阻异常，目前上述两段局部有涌水，回采过程中应加强对该区域的地质观测。4.2.2 有关建议矿方应安排一名业务素质高、责任心强的技术人员在回采过程中对瞬变电磁勘探异常区进行跟踪描述，将实际揭露情况与物探成果进行对比，并编制物探成果验证报告书。实际情况与物探成果出入较大时，请及时反馈给集团公司地测防治水部；集团公司地测防治水部将及时到现场了解情况，查找问题，做进一步的分析研究，以改进操作方法和提高解释水平。附图1、12030工作面轨道顺槽（0-360m）瞬变电磁勘探视电阻率平面图