綜合物探技術(shù)在勘查礦區(qū)水文地質(zhì)中的應(yīng)用

《綜合物探技術(shù)在勘查礦區(qū)水文地質(zhì)中的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第41卷第12期山西建筑Vo1．41No．12·78·20l5年4月SHANXIARCH~ECTUREApr．2015文章編號(hào)：1009—6825(2015)12—0078—03綜合物探技術(shù)在勘查礦區(qū)水文地質(zhì)中的應(yīng)用武鵬(山西省煤炭地質(zhì)水文勘查研究院，山西太原030006)摘要：介紹了瞬變電磁法與直流電法的基本原理，對(duì)二者的工作方法及在礦區(qū)水文地質(zhì)勘查中的使用儀器和裝置進(jìn)行了闡述，并對(duì)應(yīng)用效果進(jìn)行了分析，結(jié)果表明綜合物探方法在礦區(qū)水文地質(zhì)勘查中是一種行之有效的方法。關(guān)鍵詞：瞬變電磁法，直流電法，綜合物探，水文地質(zhì)中圖分類號(hào)：1'631文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AO引言區(qū)的視電阻率，是本次電法探測采空積水

2、區(qū)的物理前提。表1煤巖層物性參數(shù)表全球性的能源短缺，給煤炭事業(yè)的發(fā)展開辟了前所未有的發(fā)展空間，然而對(duì)查清影響煤礦安全生產(chǎn)的水文地質(zhì)條件也提出了巖性視電阻率平均值視密度平均值自然伽瑪平均值聲波時(shí)差平均值n·nln·nlg／cm3g／cm3PA／kgPA／kgIxs／11p,s／in更高的要求。近年來，礦區(qū)透水事故不斷發(fā)生，給企業(yè)造成重大煤層190～10o66251．47—1．71．60．21—120．7280—490435的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此綜合物探技術(shù)在礦區(qū)水文泥巖28—124762．1—2．32．21．3—3．92．6280—380330地質(zhì)勘查中的應(yīng)用也日益增多和倍受青睞，

3、以從根本上預(yù)防礦區(qū)粉砂巖90—1691302．3—2．62．51．1—3．42．3230—321276中砂巖140—3972692．5～2．82．7O．6—1．4l161—239200水害的發(fā)生。粗砂巖260—4703152．6—2．92．8O．3—0．90．6l14—1791471物探方法及原理石灰?guī)r56o一214013502．7—32．90．1—0．5O．372—1381051．1瞬變電磁法2．2儀器及裝置瞬變電磁法(簡稱TEM)是利用不接地回線向地下發(fā)送一次本次探測使用的是IGGETEM~0B型瞬變電磁儀，采用重疊脈沖磁場，在一次脈沖磁場的間歇期間，利用另一回線或探頭接回線框裝置，2

4、0m×40nl的“∞”字形4匝線框，儀器參數(shù)的選擇收由地下地質(zhì)體受激勵(lì)引起的渦流產(chǎn)生的隨時(shí)間變化的感應(yīng)二如下：次場的一種方法J，如圖1所示。時(shí)基：40ms；采樣道：66道；關(guān)斷時(shí)間：50Ixs；延時(shí)：340Its；接收面積：800m；發(fā)射框：20In×40In；延時(shí)道：Logl0；疊加次數(shù)：512次；發(fā)射電流：5．5A。激發(fā)極化測深法采用TD-3數(shù)字直流電法儀，根據(jù)勘探區(qū)各煤層的埋藏深度情況，將AB／2極距最大選擇為300m，以保證勘探深度能探測到10號(hào)煤層以下。裝置采用溫納測深裝置，即供電電極距AB／2為測量電極距MN／2的3倍，電極排列形式見表2。表2激發(fā)極化法電極排列一覽表m圖1TE

5、M法工作原理示意圖AB，234．569121518243036451．2直流電法MN，211．52345681012l5直流電法中激發(fā)極化測深法是很早應(yīng)用并發(fā)展起來的一種A8／2607590120150l802102402703o0MN，2202530405060708090lo0較成熟的方法。其基本原理是通過一對(duì)接地電極把電流供人大地，并在同一測點(diǎn)上逐次擴(kuò)大極距，而通過另一對(duì)接地電極觀測時(shí)間參數(shù)的選取為：TIME=10000m8，V—DELY=5000ms，地質(zhì)體所產(chǎn)生的電位或電位差，以計(jì)算得到觀測點(diǎn)處沿垂直方向M．DELY=250ms，M。END=270ms，M2-END=5250ms

6、，供電電壓由淺到深的視電阻率P及極化率的變化情況。在900V左右，供電電流在700mA左右。2地球物理特征及使用儀器及裝置3資料解釋2．1地球物理特征資料解釋中應(yīng)遵循由已知到未知、從點(diǎn)到面、從簡單到復(fù)雜煤層賦存于成層分布的煤系地層中，煤層被開采后形成采空的原則。瞬變電磁法實(shí)測曲線解釋中，首先分析已知鉆孔資料與區(qū)，破壞了原有的應(yīng)力平衡狀態(tài)，使得采空區(qū)及其上部地層的地TEM曲線的對(duì)應(yīng)關(guān)系，再結(jié)合地質(zhì)、含水層視電阻率值的大小及球物理特征發(fā)生了顯著變化，主要表現(xiàn)見表1。層厚和埋深等因素，由點(diǎn)到線，由線到面，解釋工作區(qū)內(nèi)煤層一般情況下，冒落帶的高度一般在十幾米左右，其內(nèi)部充填頂?shù)装搴托「G采空區(qū)富水性

7、及奧陶系灰?guī)r含水層的富水情況，劃的松散物的視電阻率明顯高于周圍介質(zhì)，裂隙帶的高度一般在幾分、圈定富水異常區(qū)范圍及對(duì)測區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造導(dǎo)水性進(jìn)行評(píng)價(jià)。十米，主要是由于采空區(qū)塌陷造成巖石出現(xiàn)裂隙，巖石的電阻率3．1異常特征明顯變大，而當(dāng)采空區(qū)充水較多時(shí)，由于水的存在，導(dǎo)電性變強(qiáng)，由2．1節(jié)對(duì)采空區(qū)及采空積水區(qū)特征的描述，本區(qū)基本符合采空區(qū)的電阻率明顯變小，7_。該特征，具體表現(xiàn)為：由此可見，采空積水區(qū)的視電阻率明顯區(qū)別于采空區(qū)和