CSAMT法在永安甫弼矿区找煤的应用.pdf

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中国西部科技2014年4月第13卷第04期总第297期33CSAMT法在永安甫弼矿区找煤的应用柳应宁（福建省196煤田地质勘探队，福建沙县365500）摘要：福建永安甫弼矿区属中低山地貌，沟谷发育，植被茂密，槽探、钻探工作很难开展，且难以摸清矿区的构造和煤系地层的分布情况。通过对福建永安甫弼矿区可控源音频大地电磁法（简称CSAMT法）剖面测量成果资料的分析，观测效果较好，圈出二叠系下统童子岩组含煤地层的分布范围。本文介绍了加拿大进口V8电法工作站的野外工作方法和CSAMT法的解读方法。认为童子岩组含煤地层呈现明显低阻异常区；根据地质填图资料、CSAMT法二维反演剖面，和钻孔验证结果，解读矿区含煤地层的分布情况；高角度大断层曲线显锐角拆线形态，并向深部延伸。关键词：V8；CSAMT法；含煤地层；断层DOI：10.3969/j.issn.1671-6396.2014.04.0141概述可控源音频大地电磁法（简称CSAMT法），是一种电永安甫弼矿区属中低山地貌。山势较高，地形较陡峭，磁测深方法。本区工作任务要求探测深度1200m，为了达到黄海高程775～1026m，平均800m左右，山体大致北东－设计探测深度，频率选择7680～0.125Hz，采用自动采集4F30南西走向，林木茂盛。系列。发射和接收采用全球定位系统GPS时钟对时，以达地表主要分布地层为三叠系下统溪口组钙质、硅质粉砂到时间上的严格一致。岩，硅质岩；二叠系上统翠屏山组粉砂岩、泥岩和厚层粗石为了满足接地条件，A、B偶极选取地势较低洼接地条英砂岩，以及花岗斑岩侵入体。二叠系下统童子岩组粉砂岩件好的湿地，按AB≈（1/8~1/3）收-发距r及测区剖面的长与泥岩夹砂岩和煤范围较小，要出露东南面（见图1）。度，选择2000m；点距MN为40m。收发距r按矿区最大埋395395686970656667117°41′30″BA117°38′45″716.8750.613.025°55′00″25°55′00″757.8852.205072.8715.51091.010100J3c深Hmax的4倍以上设计，取7000m。电剖面测线与勘探线835.01059050长坑洋89.3093.198T1x75829.8828578.20J1l71.γ9πF2836.0983.1N48863.7697.86718.375重合，测线长4500m。李垄γπ764.6γπP718.7796.82cpF28785.69N4563.719255725.32867673资料处理847.3792.3929.7975697.22950P1tγπγπP1w92946.25727.0698.490P1685.81t3857.5875P1tT1xγπ685.9标量方式，根据地质情况，利用单一场源，同时测量上85697.0764.5086.28737.025785.3856.5709.3γπF6737.4780.8E01836.8述不同频率系列的九道电场（Ex）和一道磁场分量（Hy），794.7101.6马头山喇叭孟N47712.5912.13P1q704.8807.490E0280287558566085660牛犁壁F2即一次性同时完成九个地质目标体物理点的频率测深。其中727.6867.40714.0882557γπ7794.5N7050708.4764.9814.62716-1F1786.3374F4.50V8有Ex4、Ex5、Ex6和Hy，两个RXU分别对应Ex1、Ex2、三房岬P1t009838.30804.20F210789.40580753.8P2cp77590Ex3和Ex7、Ex8、Ex9。在野外，接收机将采集的数据直接C1l789.4T1x826.2F4117°41′15″117°41′30″25°53′30″25°53′30″CD226565806.369395724.1835.170729.8737.0915.5N39存储在CF卡里，带回室内输入计算机，采用引进的加拿大水尾山1090.17F3791.878.51800F089.01782.5875734.3751.0P3C1l1t凤凰地球物理有限公司软件产品，对所采集的数据进行系统791.3782.3N43763.0797.87580790.8780.5物探线059840.4117°41′00″117°41′15″25°53′00″25°53′00″796.0处理，获得原始视电阻率和相位曲线及反演成果断面图。796.2FE064064784.5926.6816829.09γπF25001000米8.0736.95γπP2cp92878.3根据计算机处理后生成的电测深剖面曲线图，进行对比117°40′45″117°41′00″N4225°52′45″25°52′45″1080.01HG797.5792.3上浦弼854.0879.079.4分析，并结合地质填图信息进行异常推断解释工作。将钻孔γπ838.0F2746.0117°40′45″γπ117°38′45″25°52′30″8725°52′30″.0I14J757.478.8T1x资料扩地质解释的结果绘制成综合地质断面图。878.710浦弼坑28805.61079.56286339563利用CSAMT反演断面图和所收集的地质资料对比分图1福建省永安市甫弼矿区地质图析，总结出地层CSAMT法异常特征（见图2）。根据矿区东南面有小范围二叠系下统童子岩组含煤地3.1初步解译层分布情况，以及北东南西向的岩层产状，推测矿区深部有地表翠屏山组粉砂岩、中粗粒石英砂岩：ρs=200～煤系地层保存，确定应用V8系统，CSAMT法进行前期找2600Ω.m；童子岩组粉砂岩与泥岩夹砂岩和煤：ρs=50～煤工作。通过野外布线测量和资料的对比分析，二叠系下统200Ω.m。两者相邻地层界线较明显，煤系埋藏较浅，两翼明童子岩组含煤地层呈现明显低阻异常区，分布范围受高角度显受断层控制，煤系地层保存厚度不大，范围亦较小。断层控制。2使用仪器和方法从图上看，剖面上有二处曲线变化大，呈锐角弯曲，以一定角度向深处延伸，且两侧曲线形态不同，为二条大断裂使用加拿大进口V8电法工作站，包括发射和接收两个构造。中间一条断层，倾向西，倾角35度，断层带宽度约部分。发射系统包括柴油发电机和TXU-30发射机，最大输100m，沿倾向延伸在于1500m。东面一条倾向东，倾角60出电压1000V；最大输出电流6~8A；接受系统包括V8网络度，断层带宽度约100m，沿倾向延伸在于1200m。化多功能接收机、两个RXU辅道盒子、AMTC-30磁探头、不极化电极。 34开发应用图2福建省永安市甫弼矿区煤矿16线CASMT法剖面图3.2布置少量钻孔验证下统栖霞组灰岩；612.4~637.3m为钾长花岗岩。根据上述分析结果，在煤系地层分布区，距测线原点3.3综合成果3000m处，布置16-1号钻孔，孔口标高904.20m。钻孔揭露根据地质填图、钻孔及电测剖面解释成果，绘制综合剖地层如下：0~210.0m为翠屏山组；210.0~395.0m为童子岩面图（见图3）。组3段煤系地层，含可采煤层一层；395.0~612.4m为二叠系图3福建省永安市甫弼矿区煤矿综合剖面图对比结果表明如下。盘曲线不同。缓倾角断层,地层岩性相差不大，破碎带小的高电测剖面所反应的地层界线深度，与钻探结果存在误角度断层解读困难，比如F2。差，解译深度应乘系K=1.8~2.0。深大岩体曲线较宽大平缓；脉岩电阻率很高，曲线浑圆童子岩组粉砂岩、泥岩泥质、炭质胶结，煤层为无烟煤，状、长柱状。导电性好，曲线呈低阻异常。甫弼矿区东北部煤系地层基本上受构造破坏，无需进一煤系之下为栖霞组灰岩，电阻率200~1000Ω.m，分布范步开展工作。围小。之间缺失童子岩组一、二段及文笔山组地层，总厚度存在问题是开展这项工作受一定环境限制，在新区工作大于1000m。之间为断层。之前要到现场踏勘，了解观测点附近有无电力、通讯线路干脉岩电阻率非常高5000~2600Ω.m，圆形，长条形。钾扰源。发射系统比较笨重，需要交通条件和配备大量人力；长花岗岩电阻率大于1000Ω.m，曲线形态宽缓，由浅入深电阻发射偶极需要满足与测线平行，测线在其扩散角度内，距离率逐渐增加。测线一定距离，大至5000~9000m，接地条件要好。因此每童子岩组3段煤系地层保存在F0、F1、F4三条大断层次工作前需要预先寻找发射点。围成的三角形区域中。北部溪口组及下部地层电阻率比较高，脉岩分布广，无参考文献煤系地层保存。[1]郭韶华.CSAMT法在福建隐伏矿区找煤效果分析[J].中国西部科技,4结论2010-03-25可控源音频大地电磁法在地形高差变化大，含煤地层分[2]周仕新.CSAMT法在福建山区寻找隐伏矿中的应用[J].华南地质与矿布连续性差，呈小块分布，断裂发育的福建山区找煤，并施产,2009-03-15工少量的钻探工程校对，剖面直观，效果比较显著，能够大[3]石昆法.可控源音频大地电磁法[M].北京：科学出版社,1999至判断煤系地层埋藏深度、厚度及范围。含可采煤层越多，厚度越大，电剖面上的低阻区厚度就越大。本区曲线特征正[作者简介]柳应宁（1957—）男，福建寿宁人，工程师，现好相反。从事煤田地质、工程地质和物探工作。断层带比较宽的深大高角度断层，特征比较明显，上下 中国西部科技2014年4月第13卷第04期总第297期35TheApplicationofCSAMTMethodinCoalExploringinFubiMiningAreaofYong’anLIUYing-ning(No.196CoalGeologicalTeamofFujianProvince,Shaxian,Fujian365500,China)Abstract:Fubiminingareahasalandformofmediumorlowmountain.Becauseofitsgullydevelopmentanddensevegetation，itishardtodrillthereanddifficulttoexplorethedistributionofthestructureandcoalseriesstrataoftheminingarea.BasedontheanalysisofthedataoftheCSAMTsurveyinginFubiminingarea,theresultshowedthatthedistributionofcoalseriesstrataoflowerseriesofPermianinTongziFormationcanbedetermined.ThisarticleintroducedthefieldworkmethodofV8surveysystemandtheCSAMTinterpretation.ItwasconsideredthatthecoalseriesstrataofTongziFormationappearedastheobviouslowresistivityanomalyarea.Accordingtothegeologicalmappingdata,CSAMT2Dinversionprofileandconfirmationholeresult,thedistributionofthecoalseriesstrataoftheminingareacanbededuced.Thecurveofhighanglemajorfaultdisplayedaformofaacuteangleandbrokenline,anditextendedtothedeep.Keywords:V8;CSAMTMethod;CoalSeriesStrata;Fault（上接第32页）构设计和造型设计，其中功能设计是核心，造型设计是从属，而工艺设计是两者的约束条件。只有将三者有机的结合起来，才能设计出更能满足工程需求，更美观和优质的塑料件产品。以上矿用显示器屏支架的设计，充分印证了好塑料件产品的设计理念。目前该款产品已经顺利通过矿用本安和防爆试验，并已大量用于井下作业的产品之一。图5分解后的支架4支架材质选择参考文献在选择支架塑料材质之前，必须先要确定塑件的使用要[1]张子龙,邢继刚.塑料产品设计[M].国防工业出版社,2012.1求、外观要求、加工要求和装配要求等，然后根据这些要求[2]王文广,田雁晨等.塑料材料的选用[M].化学工业出版社,2007.3来选择塑件的材质。[3]叶久新,王群.塑料成型工艺及模具设计[M].机械工业出版社,2008.1工程塑料的种类繁多，性能各不相同，如果加入添加剂，[4]陈震邦.工业产品造型设计[M].机械工业出版社2010.1.其机械性能会发生较大变化。该款显示器由于用于井下防爆[5]陶宇红.煤矿产品中的交互设计体验[J].煤矿机械,2013.8环境，因此所有的设备必须是具有阻燃和抗静电性能，这就要求塑料原料中必须加入抗静电剂和阻燃剂。在选材方面，[基金项目]天地（常州）自动化股份有限公司研发项目矿用采用具有良好的加工流动性、表面光泽性、着色性、收缩率高清本安变焦摄像仪（13SY020）低的工业用ABS（丙烯晴-丁二烯-苯乙烯塑料）作为注塑用原料，为增加其强度，并在ABS原料中添加30%玻纤。[作者简介]陶宇红（1966—），女，江苏常州籍，工程师，5结语主要从事煤矿产品工业设计工作。一款好的产品结构设计应包括：功能结构设计、工艺结TheStructuralDesignofMonitorScreenBracketforMineUseTAOYu-hong,ZHUXiao-hong,GUQiao-ming(Tiandi(Changzhou)AutomationCo.,Ltd,Changzhou,Jiangsu213015,China)Abstract:Aimingattheparticularityoftheinstallationofthemonitorscreenbracketsusedinmine,wedescribedmethodsandideasofdesigninganewscreenstent.Itincludesstructuralinstallationform,shapestructureform,framematerialselection,plasticmoldingprocess,aswellassomeaspectsofstructuralreliability.Theresultsshowedthattheproduct,basedonthedesignofthenewmethod,hadadvanced,reliablestructureandbeautifulappearance.Ithasbeenusedinlargequantitiesonminingproducts.Keywords:MineMonitor;BracketStructureDesign;PlasticMaterial