综合物探技术在探测新生界"天窗"中的应用

利用三维地震勘探方法进行精确定位,瞬变电磁、电测深法综合解释验证的方法,对潞安集团司马矿第四系含水层组底部粘性土隔水层缺失形成的"天窗"区进行探测,并结合区域水文地质规律及矿井水文地质条件,对其富水性进行解释.首先利用"天窗"区内有无反射波的特性圈定其位置以及深度,再用对电阻率变化反应灵敏,分层明显的瞬变电磁法进行平面控制,然后用电阻率测深法进行深度控制,最终确定"天窗"的分布位置.     

综合物探技术在山西某整合矿井的应用

山西某整合矿井地表条件复杂,目的层埋深变化大,部分区段煤层埋藏较浅,且有采空区存在,为解决该矿地质构造、采空区范围及其富水性以及影响煤层开采的其它水文地质问题,采用三维地震勘探与瞬变电磁法、直流电测深法相结合的综合物探技术。利用三维地震勘探解决目的层赋存形态及其地质构造问题;再利用瞬变电磁法进行平面控制,以使平面及深度解释误差达到勘探要求;应用直流电测深法及瞬变电磁进行勘探,在正反演解释的基础上对其资料综合分析、对比,并结合三维地震资料,确定地质构造的富水及导水性,取得了较好勘探效果。     

多层含水层系统水文地质参数计算

为求取含水层水文地质参数,常用的试验方法是抽水试验。在进行抽水试验时,经常有越流现象,计算时一般采用越流模型计算。越流模型假定非抽水含水层的水位恒定不变,但在实际抽水过程中,抽水含水层和非抽水含水层间通过越流相互影响、相互作用。如果只考虑抽水含水层的水位变化而不考虑非抽水含水层的水位变化,会导致计算的水文地质参数不准确。实际工作中,有时会在非抽水含水层中布置一口观测井来观测抽水含水层抽水时对非抽水含水层的影响。如果采用多层含水层系统模型的方法,即可利用各含水层观测井中的数据计算出每个含水层和相关弱透水层的水文地质参数,提高参数计算精度、节省资金和工作量。     

测算多层含水层水文地质参数的一种方法

以往,对穿过多层含水层的钻孔,通过混合抽水(或注水)试验分别计算其水文地质参数,我们主要是通过多次抽水(有几个含水层,抽几次水)算得的。其法甚繁,效率极低,成本很高,而且如自下而上抽水时还不能保留抽水钻孔。因此,在一般的水文地质勘探中都未采用这个办法。 本文所讨论的,是利用定向流速测井仪通过孔内抽水或注水测算多层含水层水文地质参数的一种方法     

长导线源瞬变电磁响应中激电效应的影响特征

长导线源瞬变电磁实际测量时,经常观测到二次场衰减曲线的"符号反转"现象,这主要由于激发极化效应(IP效应)引起,这种现象对瞬变电磁响应数据和解释的可靠性产生影响。为了探讨IP效应对瞬变电磁的影响规律,首先在均匀半空间中研究激电效应影响规律,得出影响瞬变电磁响应的主要参数,然后引入相对误差表征极化效应的影响程度,来研究典型层状模型中极化层厚度和极化层埋深对瞬变电磁响应影响规律,最后以某石墨矿区地质物性参数为基础,对受激电效应影响的长导线源瞬变电磁数据解释,研究激电效应对实测数据的影响。通过研究得出结论:在均匀半空间模型中,零频电阻率和极化率对瞬变电磁响应的影响较大;对层状模型和实测数据的研究发现,当极化层的厚度、埋深和电阻率在一定范围内影响最大,而且即使实测石墨矿的极化率远小于这里采用的极化率值,但造成的影响不可忽略,因此表明激电效应对瞬变电磁的影响是复杂的。     

最小二乘法在计算矿井瞬变电磁超前探测盲区中的应用

为解决矿井瞬变电磁超前探测的盲区问题,通过最小二乘法对仅由地质异常体产生的电磁场数据进行处理,得到一个测点的回归方程。利用该方程对盲区内的视电阻率值进行适当预测,得到的视电阻率值接近于煤层真实电阻率值,且曲线变化平稳。利用得到的新视电阻率曲线接反推盲区内的观测信号曲线,该曲线可以看作从盲区内混杂信号中分离出的纯二次场响应,从而提高矿井瞬变电磁超前探测在早期的效果。     

人工井液电阻率测井在煤田水文地质勘查中的应用

为准确获取水文地质参数,进而为矿井防治水、矿井涌水量计算以及地下水评价等提供可靠的参数,以煤田地质勘探中实测的人工井液电阻率测井曲线为依据,结合岩心精细描述、抽水试验、常规地球物理测井等技术获得的资料进行综合分析。研究表明:人工井液电阻率测井技术在煤田水文地质勘探中不仅可以准确划分含隔水层的性质,确定其位置,分析含水层之间的补给关系,检查钻孔止水效果,计算各含水层钻孔截面流量,亦可研究地下水流体特征,评价地下水水质参数以及监测生产矿井导水裂隙带高度。因此,人工井液电阻率测井能够提高煤田水文地质勘探成果利用率,实现地质勘探信息的最大化利用,从而更好地为矿井设计、建设及矿井生产服务,保障矿井安全。      

济宁市王楼煤矿侏罗系含水层水文地质条件分析

王楼煤矿目前正在开采3上煤层,主要水害为顶板水和采空区积水。顶板水主要水源为3煤顶部砂岩水及侏罗系砂砾岩水,其中侏罗系砂砾岩水是矿井防治水工作的主要对象。区内局部地段侏罗系砂砾岩含水层直接覆盖在煤层露头之上,成为3煤层开采的直接充水含水层。运用历年来的抽水试验成果及水位动态变化资料,对侏罗系含水层的水文地质特征进行了分析,并对断裂构造对含水层及矿井充水的影响进行了评价。结果表明:侏罗系下部砂砾岩段大部地区富水性弱-中等,是开采浅部煤层时矿井的主要补给水源之一;上侏罗统砂砾岩裂隙含水层与山西组3上煤层顶底板砂岩水存在较好的水力联系;在区内该含水层除二段上部富水性较弱外,其余的层段富水性均较强,主要接受上部岩浆岩含水层的补给;煤层开采造成的冒落裂隙带在局部地段影响到侏罗系含水层,从而使侏罗系含水层成为煤层开采的直接充水水源。     

瞬变电磁在资料解释中如何消除低阻屏蔽

常规的瞬变电磁资料处理解释方法是对野外采集的归一化二次电位数据通过公式计算转化为视电阻率值,然后针对各目的层绘制等视电阻率平面图,并通过对平面图的解释圈定出异常区域.由于受浅层低阻屏蔽影响,使得绘制出的平面图从浅层到深层的视电阻率等值线形态非常相似,若浅部存在低阻层,则对深部的异常进行解释难度较大.利用原始的归一化二次电位差值方法可消除低阻屏蔽的影响,该方法在山西潞安集团司马煤业有限公司的应用,验证了其勘探效果.     

永定东中石灰石矿区抽水试验

分析抽水试验观测记录数据,计算确定含水层水文地质参数,判断地下水补给来源、影响范围、含水层富水性和矿区地下水运动变化规律,为矿山生产建设科学发展形成技术依据要求。应用永定东中石灰石矿区抽水工作实例,为正确分析单孔稳定流抽水试验资料并建立合适的Q-S曲线方程以预测未来水平矿坑涌水量提供借鉴。     

新密煤田王行庄煤矿13、15采区提高开采上限可行性研究

由于以往工作中,在13、15采区范围内对松散层勘探大多采用无心钻进,松散含水层水位标高、富水性等水文地质条件及二1煤层露头展布形态的控制程度相对较低,王行庄煤矿原设计按65 m垂高留设防水安全保护煤柱。通过电法勘探、地质钻探、抽水试验、岩土取样化验等综合勘探手段对13、15采区提高开采上限进行可行性研究。经分析,将新近系中部的第3含水层段松散砂层含水层段确定为煤层上覆松散含水层;工作区安全保护煤柱属防砂安全保护煤柱,允许开采等级Ⅱ级;经计算,以基岩以下15 m垂高的界线作为13、15采区开采上限,与原设计65 m垂高留设防水安全保护煤柱相比,允许开采上限的垂高减少50 m,释放了主采煤层的可开采区域。     

黑龙江省东荣二矿新近系“天窗”的探测研究

东荣二矿井田南四采区东北部,由于新近系相对隔水层的缺失,形成第四系孔隙含水层与白垩系裂隙含水层直接接触的"天窗"。但"天窗"的具体位置及分布范围不详,对"天窗"附近区域下部煤层的开采构成严重威胁。通过物探瞬变电磁法对"天窗"处含水层视电阻率变化特征进行分析,同时结合水文地质钻探,对东荣二矿南四采区"天窗"分布范围进行了圈定,并对"天窗"处水文地质条件进行了分析论述,为井田在"天窗"下进行煤炭开采提供了指导。     

瞬变电磁法探水在新裕煤矿中的应用

新裕煤矿为资源整合矿井,其整合的小窑可能含有采空积水,所以采用瞬变电磁法对该地区进行勘测。本次瞬变电磁勘测工作采用的是中心回线装置,工作区域网度40m×20m,共布置了21条测线,测线由南向北编号依次为21—41,并得到21条测线的视电阻率剖面图,同时根据5#层和8#底板等高线分别对两个煤层作了视电阻率顺层切片图,从而查明5#和8#采空积水分布情况,为矿方的安全生产提供保障。     

圆明园遗址公园水文地质条件分析

通过遥感解译、水文地质调查、钻孔和抽水试验,结合区域水文、气象和地质等资料,对圆明园的水文地质条件有了初步认识:圆明园处在清河古河道范围内,浅层地下水可分为潜水和第一层承压水,含水层岩性以砂类为主,与湖水有直接联系的潜水含水层的渗透系数大于20md;20世纪50～60年代,圆明园所在区域地下水位较高,地下水补给湖水;近年来,受降水减少和地下水开采等因素影响,地下水位下降较大,湖水位高于潜水位,自然条件下湖水补给地下水。     

基于瞬变电磁法探究中高阶煤层瓦斯含量与视电阻率关系的试验

为掌握煤层瓦斯分布规律,揭示煤层瓦斯含量与视电阻率的关系,结合实验室关于煤样电阻率的研究,使用瞬变电磁法研究煤层视电阻率与瓦斯含量的相关性,在豫西新安煤矿进行18次探测试验,获取有效数据21组。研究表明:煤层视电阻率与瓦斯含量呈较好的负相关,瓦斯含量每升高1 m3/t,视电阻率对数值降低6.6%~20%,判定系数为0.621 9~0.753 1,说明煤层视电阻率对瓦斯含量具有明显的响应特征,利用瞬变电磁可以在相似地质条件下探测煤层瓦斯含量高低及其分布规律。      

鹤岗矿区新陆煤矿主要含水层之间水力联系分析

鹤岗矿区新陆煤矿主要充水含水层为白垩系石头庙子组砾岩裂隙含水层与石头河子组砂岩裂隙含水层,石头庙子组含水层富水性强,石头河子组含水层距离可采煤层较近,两含水层均为煤层顶板直接充水含水层,若发生水力联系,将会严重威胁煤矿开采。在分析矿井水文地质条件的基础上,从水化学特征、水位、隔水层、断层影响区地面瞬变电磁特征等方面对两含水层特征进行综合对比分析,得出了两含水层一般区域水力联系弱,在断层影响区域水力联系相对强的规律,为煤矿防治水工作提供了重要参考依据。     

某地下空间承压含水层抽水试验及成果分析

由于地下水突涌风险,地下空间在施工作业中有必要通过抽水试验确定承压含水层的水文地质参数。依据勘察报告的初步评价,基坑开挖15.5m时,场地内第⑦1层承压含水层有可能产生突涌,为确保工程安全施工,需开挖前进行承压含水层抽水试验,取得场地承压含水层水文地质参数及降水引起的沉降特征,为地下空间设计和施工提供可靠依据。本次布设抽水井、观测井、分层沉降标组、孔隙水压力观测孔及地面沉降观测点,依据抽水试验技术要求获取渗透系数、抽水影响半径等相关水文地质参数。最后,针对工程场地内承压水情况及特点进行分析,提出基坑开挖时的承压水降压建议方案。     

综合电法勘探技术在探测奥陶岩溶水中的应用

山东省汶上县康驿镇矿区属典型的北方岩溶区,供水水源问题突出.区内岩溶地下水的补给以大气降水入渗和第四系垂向越流补给为主,其次为相邻岩溶裂隙水系统的侧向补给,其地下水的径流方向受断层控制.含水岩系O25、O24、O26段岩溶裂隙较发育,富水性较强.依据地下电性层的电阻率变化规律,首先采用瞬变电磁法的中心回线装置对岩溶发育区进行初步圈定,然后采用对称四极垂向电测深方法进行勘探,特别对在瞬变电磁工作所确定的重点找水异常区,布设精测剖面线.两种资料的综合应用,有效地提高了解释精度.通过30个钻孔的验证,表明在综合分析区域地质构造、水文地质条件、地层岩性的基础上,综合电法勘探技术可以准确的圈定奥陶系灰岩岩溶水的位置..     

一孔多层抽水试验分层止水技术及应用

在煤炭资源的勘探和采掘过程中,必须查明对煤层开采有充水意义的含水层(体)的分布特征及富水性,因此,对各充水含水层进行分层抽水试验具有十分重要的意义。以白水煤矿检4井筒检查孔抽水实验为例,采用改进的分层抽水试验技术,获取不同含水层的水文地质参数和水质情况,旨在一个水文地质钻孔中了解不同深度含水层组的水文地质特征,以达到减少施工钻孔、缩短施工工期、节约施工费用的目的。     

基于瞬变电磁法的陇东煤矿采空区水文地质勘探技术研究

煤矿开采会破坏地层地质结构,造成采空区地表断裂、下沉塌陷等危害。为避免这一问题,需准确探测煤矿采空区水文地质,为此提出基于瞬变电磁法的煤矿采空区水文地质勘探技术。该方法以甘肃省陇东煤矿采空区水文地质为主,分别分析了甘肃省煤矿采空区的地形地貌、地层岩性、水文地质特征,根据分析结果估算瞬变电磁法在水文地质勘探时的最大勘探深度,确定瞬变电磁法的工作参数。依据勘探结果确定煤矿采空区水文地质的异常范围,以此实现煤矿采空区水文地质勘探研究。在实际应用中有效探测出了地层塌陷位置发生高阻半闭合异常现象,且除高压线外煤矿采空区其余位置的干扰电压较小。