地面电法在山西某煤矿陷落柱富水性勘探中的应用.pdf

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1、化工设计通讯化工能源第42卷第11期ChemicalEngineeringDesignCommunicationsChemicalEnergy2016年11月地面电法在山西某煤矿陷落柱富水性勘探中的应用魏宏超（陕西地矿物化探队，陕西西安710043）摘　要：钻探资料显示，山西某煤矿主采煤层3煤层存在陷落柱。为查明陷落柱的富水性，进行了直流电法及瞬变电磁法相结合的勘探工作。利用直流电法确定了第四系与基岩的分界线；而瞬变电磁法探测准确的解释了陷落柱的位置及富水性。探测结果表明，3#煤层的陷落柱虽具有较强富水性，但因其具有较好的密闭性

2、，并未与上部砂岩及下部灰岩之间形成导水通道。关键词：瞬变电磁法；直流电法；陷落柱；富水性中图分类号：TD745文献标志码：B文章编号：1003–6490（2016）11–0093–02ApplicationofGroundElectricalMethodinWater-RichExplorationofKarstCollapseColumninACoalMineinShanxiProvinceWeiHong-chaoAbstract：Accordingtodrillingdata，thereisacollapsecolumnin

3、themaincoalseam3coalseamofacoalmineinShanxiprovince.Inordertofindoutthewater-richnessofthecollapsecolumn，thedirectcurrentmethodandthetransientelectromagneticmethodarecombinedtocarryouttheexplorationwork.TheboundarylinebetweenQuaternaryandbedrockisdeterminedbydirectcu

4、rrentmethod，whiletransientelectromagneticmethodisusedtoexplainthepositionandwater-richnessofthesubsidedcolumn.Theresultsshowthatthecollapsingcolumnof3#coalseamhasstrongwater-tightness，butitdoesnotformwater-conductingchannelbetweenupperandlowerlimestone.Keywords：trans

5、ientelectromagneticmethod；directcurrentmethod；subsidedcolumn；waterrichproperty山西某煤矿属黄土高原丘陵地带，四周环山，中间低平，应电压，同一个测点不同延时（时窗）的感应电压不仅与某个最高点位于井田南部，海拔约+1003m，东南高于西北，相对深度的地层电阻率具有一定的相关性，而且和该深度上覆地层高差215m，地表冲沟呈南北向发育。矿区地表多被第四系黄电阻率相关。图2是采空区测线的瞬变电磁法视电阻率拟断面土覆盖，仅在局部出露有二叠系下石盒子组、山西组，奥图

6、，由图可以采空区附近视电阻率异常，解释与富水有关。陶系中统峰峰组。据勘查及矿井揭露资料，本井田地层发育900情况由老至新有：奥陶系马家沟组、峰峰组，石炭系本溪组、太原组，二叠系山西组、下石盒子组，上石盒子组；第四系。800200主要含煤地层为山西组和太原组，其中3煤层全区稳定可采。190180现有资料表明在勘探区南部附近有X2陷落柱。为查明采空区700170160南部X2积水情况，决定进行地面瞬变电磁法与直流电法勘探。1501401直流电测深600130120直流电测深法的工作效率虽低，但分层效果较好，浅部110100勘探能力强

7、，可以辅助解释第四系、基岩面埋深和富水性。5009080本次直流电测深进行了对称四极装置的试验，试验表明最大7060120m的AB/2极距可解释第四系基底（基岩风化带）深度。4005040直流电测深处理首先进行一维反演确定第四系与基岩界30面深度，然后根据反演视电阻率、深度，绘制测线的电阻率3002070080090010001100120013001400断面图，用于下一步的解释。图1是100线直流电测深视电阻图2100线瞬变电磁法视电阻率拟断面图率断面图，红线为圈定的第四系和基岩分界面，可以看出富3陷落柱解释水性强的的附近视

8、电阻率相对较低。瞬变电磁视电阻率拟断面图作为含水异常的辅助解释图，0190含水地质体的同点装置瞬变电磁异常反映为电阻率高或电阻170）150率等值线的急剧变化，这一点与直流电测深不同，这是由于m130-50含水地质体上二次感应电压低和集流效应、激发极化效应的11