浅层地震反射波法在石膏矿采空区调查中的应用

随着人们对地下矿产资源的过度开采,地下空间形成了较大区域的采空区。采空区出现后,其上覆岩层平衡条件被破坏,使得上覆岩层产生移动变形,直到破坏、塌落,导致地表建筑物变形、破坏,地表大面积下沉、凹陷,形成大面积的采空塌陷区。采空区的存在使矿山生产面临很大的安全问题。近年来,矿山采空区的危害越来越受到人们的重视,在采空区调查中,各种地球物理方法起到了重要的作用,国内外以往探测实践表明,较为常用的物探测量方法有:高密度电阻率法、瞬变电磁法、CSAMT法、浅层地震反射波法、放射性土壤氡气测量法等,但每种物探方法的应用均具有一定的条件,需要根据岩石物性特征、场地条件、探测深度、环境影响等因素选择合适的地球物理方法。地震反射波法具有抗干扰能力强、分辨率较高等优势,被较多应用于矿山采空区的调查中。该文以临沂市兰陵县某石膏矿采空区为例,采用浅层地震反射波法对该石膏矿采空区进行调查,通过对获得的地震剖面资料进行处理和解释,取得了较好的探测效果,其技术方法可为同类采空区的探测提供借鉴和指导。     

深层采空区勘察工作方法探讨——以鲁西莱芜官厂村煤矿采空区为例

深层煤矿采空区因开采深度大,地层条件复杂,造成勘察难度大、风险高。鲁西莱芜官厂村地区存在开采深度480~870m的深层煤矿采空区,为了查明深层采空区分布情况及存在的安全隐患,采用了采空区调查、地表变形监测、地面物探、钻探、井内物探等多种手段对采空区进行综合勘察,基本查明了深层采空区的分布、规模等地质特征。为深层采空区治理及工程建设提供可靠的技术支持,为类似工程条件下深层煤矿采空区勘察提供有效借鉴。     

地球物理方法在章丘粘土矿采空区探测中的应用与方法对比

在山东章丘地区由于粘土矿长期开采形成了较大面积的采空区,不仅危害着工农业正常生产而且一定程度地制约着当地的经济发展,因此准确探测采空区尤为重要。通过高密度电法几种装置ρa等值线断面图对粘土矿采空区低阻异常特征的比较,证明施贝与三极装置结合可较好地反映采空区的位置;CSAMTρa等值线拟断面图低阻异常形态能较好的反映出采空区的大致空间形态。高密度电法与CSAMT法的有机结合极大地增加了探测粘土矿采空区的准确性和可靠程度,是地质灾害调查与治理首选的物探方法组合之一。     

可控源音频大地电磁法在采空区探测中的应用

简述了采空区的危害和形成原因，介绍了可控源音频大地电磁法的概念及该方法的特点，综合分析了正常地层和采空区的地球物理特征，通过数值模拟图件说明了采空区的视电阻率特征。该文以可控源音频大地电磁法在济宁何岗煤矿和平邑左庄石膏矿采空区探测的应用为例，通过对比完整地层视电阻率拟断面图和采空区域视电阻率拟断面图的差异，得到了采空区域的电性响应情况，综合分析采空范围特征。经矿方验证，证明可控源音频大地电磁法在采空区范围探测中探测效果好，提供的资料准确可靠。     

综合物探方法在栖霞中桥地区溶洞塌陷地质灾害调查中的应用

该文论述了在溶洞引发的地面塌陷地质灾害调查中,应用高密度电法、瞬变电磁法、地震频率谐振法进行综合物探勘查的效果,根据本区第四纪地层、灰岩及溶洞充填物质的物性差异,分析研究了岩溶溶洞及塌陷区的物探异常分布特征,并结合钻探验证,有效圈定了调查区岩溶溶洞及地表塌陷区的分布范围,为地质灾害调查与防治提供了科学依据。结合本次综合物探勘查效果,分析了高密度电法、瞬变电磁法及地震频率谐振法在探测溶洞及塌陷区的有效性及局限性。     

胶东地区废弃金矿采空区改造含水层方法探讨——以文登市大时家废弃银金矿为例

胶东地区金矿开采历史悠久，20世纪70—90年代产生了大量稳定性差的采空区。在采空区治理过程中，一般采取注浆法进行充填，以消除地面塌陷隐患。该文以文登市大时家废弃银金矿历史遗留采空区治理项目为例，针对治理区地下水资源贫乏的现状，首次选用中粗砂方案，采取干注法和水注法相结合的注砂方法进行充填，从而达到既消除采空塌陷地质灾害隐患，又形成新的蓄水空间的目的。     

物探方法在检测采空区注浆充填效果中的应用——以山东章丘某建设场地为例

本文介绍了可控源音频大地电磁法和高密度电法在山东省济南市章丘区某建设场地注浆充填效果检测中的应用情况。通过对建设场地内可控源音频大地电磁法和高密度电法在注浆前后电阻率的变化分析,发现注浆前采空区及其影响区域在等值线上呈现出明显的闭合或半闭合状低阻反映,注浆充填后采空区及其影响区域在注浆后视电阻率明显升高,视电阻率闭合、半闭合异常消失,整体表现为平滑、连续。两种方法获取的电阻率等值线图在注浆前后存在明显差异,并且对物探检测推断成果进行了钻探验证,钻探揭露情况与物探推断成果基本吻合。     

泰安市岩溶塌陷特征及探测方法研究

泰安市岩溶塌陷点主要集中在城区水源地与旧县水源地,对当地居民生产生活造成严重影响,急需查明已知塌陷点范围及隐伏溶洞位置,进行针对性治理。本文通过应用地质雷达、高密度电法与浅层地震,对已知土洞、隐伏溶洞及已知塌陷点进行探测,对东羊娄村与羊西村探测异常进行钻探验证,结果吻合较好。经分析研究认为:地质雷达能较好地分辨浅部土洞的位置;浅层地震探测深度较大,可以较准确地分辨覆盖层厚度与隐伏溶洞的空间位置,但对浅层土洞的分辨率较低;浅层土洞与隐伏溶洞在高密度电法电阻率断面图上有明显的反映,其分辨率不如地质雷达与浅层地震。根据不同物探方法的优点,结合研究区地质情况,提出了综合物探方法探测隐伏岩溶的最优化方案,以供参考。     

煤矿采空塌陷导致土地破坏状况及危害

通过野外调查和实际资料的分析,就采空区塌陷形式和土地破坏状况及危害进行讨论.采空区塌陷破坏基础设施,对农业生产造成长期或潜在影响.本研究为有关部门防治采空塌陷提供依据.     

综合物探在内蒙古阿拉善左旗呼和沙拉矿区铜多金属矿中的应用

阿拉善左旗呼和沙拉矿区中的乌力吉—巴尔布拉格铜多金属矿成矿带作为内蒙古西北部地区主要成矿带之一,具有比较优越的成矿地质条件。根据区内自然地质情况,首先利用TDEM法和CSAMT法查明普查区内隐伏断裂构造的分布及深部变化特征,查明岩浆岩与沉积变质岩接触带的展布特征,圈定与成矿有利的构造及矿化蚀变带的位置;根据区内成矿地质特征及TDEM法、CSAMT法所圈定成矿有利地段,利用SIP法圈定与成矿密切相关的金属硫化物富集体,最终通过该综合物探法为地质钻探工程的部署提供依据。     

综合物探方法在不稳定斜坡地质灾害勘察中的应用研究

不稳定斜坡体地形复杂、坡度大,表层土、石混杂,下部岩石裂隙发育,探测难度大,缺乏有效的物探手段精确圈定不稳定斜坡体的分布位置及空间赋存状态。用超高密度电法和微动探测相结合,推断了不稳定斜坡的范围及空间赋存状态。工程实地勘查表明,综合物探方法具有较高的可靠性,为地质灾害的治理打下了良好的基础。     

大柳塔采煤塌陷区土壤含水量的空间变异特征分析

通过研究采煤塌陷区土壤水空间分布及动态变化特征,查明了采煤塌陷对土壤含水量的影响,这对矿区生态环境保护、塌陷区土地复垦等具有重要指导意义。以大柳塔双沟采煤塌陷区为试验区,利用传统统计学和地统计学方法分析了采煤塌陷条件下的包气带土壤水空间变异特征。研究结果表明:由于采煤塌陷造成塌陷区土壤层位在垂向上倒置、重组,引起土壤粒度、容重、孔隙度等土壤物理特性的改变,使塌陷区土壤含水量比非塌陷区显著降低,在不同深度层（0~60 cm）分别减少14.2%~21.9%;在垂向分布上塌陷区土壤水分也表现出较强的变异性,其离散系数在不同深度（0~60 cm）与非塌陷区的差值在19.2%~50%之间。根据试验区0 cm、20 cm、40 cm、60 cm四个层面土壤含水量的Kriging插值等值线图显示,土壤含水量低值区均位于塌陷区内的塌陷坑部位,证明地表的地裂缝、塌陷坑、塌陷洞等塌陷形态对土壤持水能力的影响颇为显著。采煤塌陷区土壤含水量降低、空间变异性增强直接导致了地表植被生存环境的恶化,地表景观被严重破坏。     

基于D—InSAR的济宁市采煤沉陷监测与分析

对地下采煤造成的地表沉陷进行及时、精确的监测监管是一个亟待解决的课题。该文以济宁市为例,介绍了D-InSAR技术在大范围采煤沉陷区监测及其时序变化特征分析中的应用。介绍了使用D-InSAR技术对采煤沉陷进行监测的基本原理;以5cm下沉线作为采煤沉陷区边界线,选取15期RADARSAT-2 Wide模式数据,采用多基线累积叠加方法分别提取各期采煤沉陷区边界并使用岩移观测数据对监测结果进行了检核。以花园煤矿为例,分析D-InSAR监测采煤沉陷范围及程度的时序变化特征,随着开采的持续进行,沉陷范围及沉陷量逐步增加,受临近工作面开采影响,沉陷中心的沉陷量呈周期性增加。结果表明,D-InSAR可以精确有效地对采煤沉陷区范围及其时序变形过程进行监测,可以应用于大尺度采煤沉陷区的动态监测。     

高分辨率时序InSAR在矿区开采沉陷监测中的应用--以霄云矿区为例

煤炭资源的高强度开采在促进社会经济发展的同时,也造成了一系列地质环境问题。采煤沉陷区的综合治理及生态修复亟需矿区现状调查数据作为基础支撑,而现状数据的快速更新在监测效率、经济代价及可延续性方面对当前测量方法及工作手段提出了更高的要求。该文以济宁市霄云矿区为例,采用时序InSAR技术对2016—2018年间的15期高分辨率RADARSAT-2XF模式影像开展解译处理,获取霄云矿区的时空形变特征,并结合不同时段开采工作面位置进行了监测结果分析。结果表明,高分辨率时序InSAR技术能够有效识别矿区开采引起的形变迹象,满足采煤沉陷区下沉信息精确获取的监测要求,为大范围开采沉陷信息的获取及影响程度的划定提供了可靠技术方法。     

山东省平邑左庄石膏矿区非采空致塌机理与治理方法

平邑左庄石膏矿区曾发生过3次地面塌陷,但井下实地调查发现,该矿区地面塌陷并非地下采空塌陷波及地表后而引发的地面塌陷。根据矿区地质环境条件、采矿方法及井巷工程布置等因素,分析认为地面塌陷原因是矿山布置的第一开采中段未预留出足够的顶柱厚度,致使井下回采时揭穿矿房顶柱接触到上覆第四纪松散盖层,第四纪孔隙水携带泥砂泄入矿坑发生潜蚀作用,在矿房顶柱与第四纪松散盖层之间形成"天窗式"砂漏,第四纪松散盖层中逐渐形成土洞,土洞扩大并塌陷后引发地面塌陷。     

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