利用综合电法探测煤层底板(富)水性研究

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1、利用综合电法探测煤层底板(富)水性研究　　摘要：主要谈论了利用综合电法对煤层底板含（富）水性探测的工作方法和资料处理解释方法，并对探测结果的开采验证情况进行了论述。　　关键词：东风煤矿；高密度电法；煤层底板；视电阻率；激发极化；视极化率；含（富）水性　　　　1地质概况　　1.1地层。研究区地层属于华北地层区，鲁西地层分区，泰安小区，煤系的下伏地层为中奥陶统马家沟组灰岩，在研究区的南边形成低山和丘陵地貌景观，煤系地层上覆地层为第四系沉积物。　　1）二叠系（P）。2）石炭系（C）。3）奥陶系（O）。　　1.2煤层。研究区内主要可采煤层

2、是煤4和煤9，该煤层在研究区内稳定可采。从钻探资料看，该煤层总体倾向北北东向，倾角较缓，10°～13°，为单斜新块。煤层在研究区内也略有厚度变化，0.8～1.1　m，总体趋势在研究区内表现为中部南北方向煤层较厚，而两边较薄，在研究区的西北部煤层最薄。　　1.3构造。研究区构造发育中等，断层相对发育，断层将区内的煤层切割成大小不一的数块。断层总的分两组，即北北东向断层和北西向断层。　　1.4水文地质。研究区位于矿井的最深部，主要台水层有第四系砂砾层、二叠系山西组砂岩，石炭系太原组四灰、三灰、二灰、一灰，本溪组徐家庄灰岩和奥陶系灰岩。

3、主采煤层煤，下距本溪组徐庄灰岩约65　m，徐庄灰岩与奥陶系石灰岩有很强的水力联系，可视为同一含水层，奥陶系石灰岩为井田内主要含水层，该含水层水头压力大（5.2　MPa），易造成底板突水，影响安全生产。　　2理论基础　　2.1激发极化法。激发极化法是利用人工电场作用下，岩（矿）石产生的激发极化效应进行探测的。二次场强度和断电后衰减特性与岩（矿）石的成分、颗粒度、富水性及一次场强度和充放电时间等有关。一般地，在没有电子导体干扰的情况下，在含水层上的二次场相对非含水层强，衰减的速度也慢。且颗粒粒度愈大，孔隙度亦愈大，富水性愈强，二次场衰

4、减速度则越慢。　　2.2高密度电阻率法。高密度电阻率法是集测深和剖面于一体的一种多装置、多极距组合方法，它具有一次布极即可进行多装置、多深度数据采集，以及通过求其比值参数能突出异常信息的特点。　　3工作方法与资料解释　　3.1探测施工布置。1）在研究区91209、91211、91213、91212顺槽中布置温纳三极电位电极系高密度电阻率法探测剖面各一条，点距5～8　m，60道电法接收，探测20～25层。2）根据地断面异常情况，在91209工作面下顺槽中布置单极—偶极电极系电测深点2个，极距为　～　m，　～　m，即　：　：　。每次电

5、极移动2　m。采用方波供电，供电方式为5—5—5—5　s，二次场延时时间为200　ms，使用8次重复测量以保证其精度。　　3.2资料解释与结果。3.2.1高密度电法资料解释与结果　　高密温纳三极电极系视电阻率法所采集数据经过高密度电阻率数据2维专用软件，经过插值处理、误差校正，正演、反演处理显示各剖面解释图件（图1、2）。图1为91209工作面下顺槽高密度单极-偶极电极系视电阻率地断面图，在深度58～69　m处一低阻带视电阻率为12～54　Ωm，其上部视电阻率为>67　Ωm，下部视电阻率为>54　Ωm。其成果可解释为：奥陶系石灰岩

6、含水层上距煤969　m，其地下水导升带高度为9　m，底板完整岩石58　m。