新疆俄霍布拉克矿区厚煤层顶板水瞬变电磁法探测

发布时间：2021-04-13 10:56

　　为了研究瞬变电磁法对新疆俄霍布拉克矿区厚煤层顶板水的探测效果,从正演计算与现场实测两方面对该矿顶板水进行探测与验证。首先以煤层厚度变化为基础建立不同采高顶板水地电模型,通过正演计算分析瞬变电磁响应变化特征与理论探测效果;其次依据计算结果设置最佳工作频率进行数据采集,分析电阻率分布特征并推断顶板水范围;最后采用井下钻探对顶板水进行揭露。结果表明,瞬变电磁法适应该矿厚煤层地电结构,能准确反映顶板水分布位置与范围,适合在新疆俄霍布拉克矿区应用。 

【文章来源】：内蒙古石油化工. 2020,46(10)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

模型示意图

以俄霍布拉克矿区东翼某工作面为研究对象,进行顶板水探测的工程实践。研究区地层由老至新为侏罗系和第四系。根据前期地质勘探结果,研究区内第四系局部缺失,最厚约20m;煤层埋深约200m,煤层厚度10m;钻孔揭露煤层顶板岩性由巨厚的灰白、灰黄色砾岩、砂砾岩、砂岩等组成。根据水文地质勘查结果,第四系为弱富水性的松散堆积层潜水含水层,顶板基岩为富水性不均一的孔隙裂隙承压含水层。研究区内没有落差大于5m的断层,但垂向裂隙较发育。根据矿区水文地质资料,采煤引起的导水裂隙带中,顶板冒落带和裂隙带将成为顶板水进入矿井的直接通道。显然,煤层顶板基岩含水层是该煤层开采的直接充水水源,而采动形成的顶板裂隙是该充水水源涌入工作面的主要通道。

将采集的信号进行畸变点剔除、干扰压制等预处理后,使用一维反演进行电阻率与深度转换,可得到各测点对应地下地层的电阻率信息。图3为探测区4线电阻率断面图,该测线长度1180m,位于测区中部。测线地表地势整体平坦,但局部陡峭,宽缓沟谷处第四系沉积,高处基岩裸露。测点标高介于+1850m到+1920m之间,煤层底板标高介于+1710m到+1750m之间,埋深介于180m到120m之间。由地质资料分析,各地层呈现不同的电性特征。测区地层由浅到深大体上呈低阻～高阻～低阻的变化特征。浅部以第四系砂质粘土、细砂层和砾石层为主,呈现相对低阻电性特征;向下基岩为砾岩、砂砾岩、砂岩,表现为相对高阻;含煤段岩性以不同颗粒大小的砂岩、煤层及泥岩、页岩为主,呈相对高阻电性特征;再向下至含煤地层下部岩层,岩性以细砂、粉砂和泥岩为主,呈相对低阻电性特征。煤层相对顶底板岩层均表现为相对高阻。当煤层顶板基岩含水时,整体地电结构关系发生改变,使含煤段纵向上低～高～低的相对关系弱化、畸变或消失,具体表现为中部的高阻层弱化或消失。通过寻找此类变化可反推顶板水的存在。

【参考文献】：
期刊论文
[1]地面瞬变电磁技术在探测煤层顶底板富水区分布中的应用[J]. 李刚.  中国煤炭. 2020(08)
[2]显德汪煤矿采空区瞬变电磁探测实践[J]. 郭恒.  煤矿安全. 2019(11)
[3]积水采空区地面-钻孔瞬变电磁探测技术[J]. 王鹏,程建远,姚伟华,李明星,王益.  煤炭学报. 2019(08)
[4]三分量地–孔瞬变电磁法积水采空区探测试验[J]. 姚伟华,王鹏,李明星,苏超,程思远.  煤田地质与勘探. 2019(05)
[5]露天煤矿地下水电磁探测与类型判别[J]. 王鹏,兰云飞.  CT理论与应用研究. 2019(01)
[6]基于瞬变电磁法的超浅层采空区探测[J]. 王鹏.  煤矿安全. 2018(12)
[7]地巷联合瞬变电磁法探测采空区积水水槽试验[J]. 王益,王鹏,李明星.  能源与环保. 2018(11)
[8]榆横北区地面瞬变电磁法探查含水层特征应用[J]. 方刚,高波.  中国煤炭. 2018(11)
[9]地面瞬变电磁法对采空区赋水情况的应用研究[J]. 曹静,吴灿灿.  长春工程学院学报(自然科学版). 2017(02)
[10]积水采空区地井瞬变电磁法探测[J]. 王鹏.  煤炭技术. 2017(06)

博士论文
[1]新疆北部准噶尔和伊犁盆地主要煤田煤质特征及其地质控制因素分析[D]. 赵仕华.中国地质大学 2019



本文编号：3135166