形变——电阻率法探测煤层顶板裂高的电算模拟解释

本文介绍了应用形变—电阻率法探测煤层顶板裂隙带高度的试验研究方法及结果。利用计算机对采前、采后两次电阻率观测曲线进行模拟,得到层参数(电阻率ρ、层厚度h),对比采动前后层参数,可以确定裂隙带高度及形态.     

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。      

高密度电阻率法煤田采空区勘察效果

为了探明地下采空区的分布范围和埋深,应用高密度电阻率法探测陡倾煤层采空区,根据视电阻率二维反演断面图,分析电阻率异常形态、高低阻分布等特征,推断出采空塌陷和第裂缝的位置,经钻探证实,推断结果与实际情况相吻合,高密度电阻率法是准确探测陡倾煤层采空区空间形态特征及其塌陷变形影响范围行之有效的方法。     

煤层水平井中随钻电磁波仪器影响因素分析及电阻率模拟计算

为掌握煤层水平井中随钻电磁波仪器探测影响因素,通过有限元数值模拟研究顶底板围岩电阻率、仪器偏心、煤层井眼垮塌和煤层厚度等因素对电阻率测量值的影响,分析高阻煤岩地层条件下幅度比和相位差计算的电阻率响应规律。在此基础上,建立三层地质数学模型,模拟不同发射频率情况下随钻电磁波仪器钻进煤层时,幅度比和相位差电阻率计算解析解和数值解的差异,以及煤层相对介电常数对幅度比和相位差计算的影响。模拟结果表明:幅度比和相位差计算的电阻率解析解和数值解符合度很高,但当电阻率大于100 Ω·m时,幅度比电阻率已经不能反映煤层的真实电阻率,所以在实际处理解释过程中用相位差电阻率要好些;高阻煤层不同发射频率情况下,电阻率数据主要对煤层电阻率敏感,对介电常数不敏感,只有在超高频时,介电常数才会对电磁波传播造成较大影响。      

六极侧向测井法和侧向梯度法

在煤田地质勘探中,应用测井曲线确定钻孔地质剖面,划分岩煤层,解决煤层的深度、厚度及煤层结构已成为不可缺少的手段。利用普通的视电阻率曲线和人工放射性曲线划分薄煤层和结构复杂的煤层都有很大困难。特别在井径扩大,泥浆电阻率过低或煤岩层的电阻率差别不太大的情况下,一般的测井方法不能作出精确的分层定厚解释。针对这种情况,我们试验了两种新的测井方法——“六极侧向测井法”和“侧向梯度法”。实践表明,这两种方法的最大优点是分层定厚精度高,横向探测深度大,线路简单,操作方便。      

煤层工作面内陷落柱综合物探探查

煤层工作面内陷落柱与煤层之间具有显著的电阻率、波速和密度差异,适宜于采用无线电波透视法和震波透视CT法来探测煤层工作面内陷落柱的边界范围;陷落柱体通常裂隙发育,与围岩相比较,其富水陷落柱为相对低电阻率值范围,而不富水陷落柱则为相对高电阻率值范围,因此,可利用煤层底板三维电法来探查底板陷落柱富水性。谢桥矿13218工作面1^#陷落柱的探测表明,该陷落柱范围具有较高的电磁波吸收系数特征和相对较高的纵波波速特征;工作面底板陷落柱向下范围为相对高电阻率值特征,为不富水陷落柱。该综合物探探测结果与实际验证资料基本吻合,有效地指导了本煤层工作面开采及底板煤层工作面的开采设计与施工。     

高密度电阻率法在倾斜煤层采空区探测中研究及应用

倾斜煤层由于受构造挤压,往往地表形成比较陡的单面斜坡,高密度电阻率法在勘探陡倾斜煤层采空区过程中受地形及采空区充填状态的影响,数据反演的多解性给资料解释造成一定的困难。根据倾斜煤层采空区充填状态及断层破碎带设计模型,对模型进行的高密度电阻率法正反演结果表明,电阻率值受背景电阻率值影响较大;高密度电阻率法探测到的倾斜煤系地层采空区实际位置和空间分布范围及形态与实际有一定差异;对断层或采空区的探测,其浅部分辨率好,深部分辨率较低,异常体倾向大于实际目标地质体走向;受体积效应影响,异常响应范围往往大于实际采空区范围。实例证明了高密度电阻率法在倾斜煤层采空区勘探中是可行的。     

WFEM与CSAMT在新元煤矿富水区探测效果对比

为了探测煤层中的富水体,首次在新元矿区开展了基于广域电磁法的富水区探测,并同时配套了可控源音频大地电磁法作为对比。通过视电阻率数据曲线、频率—视电阻率拟断面图和反演结果的对比结果,显示广域电磁法具有探测深度大、效率高、精度高的特点,可为煤矿富水区探测提供新的有效技术。     

探地雷达和高密度电阻率法在围垦堤坝探测中的应用

基于抛石层与淤泥质黏土层存在较大电性差异,采用探地雷达和高密度电阻率综合法对某围垦堤坝抛石层进行探测,获得了抛石层的范围和 厚度。经钻探验证,探测结果与实际较吻合,表明利用探地雷达和高密度电阻率法可有效探测围垦堤坝抛石分布及厚度。     

瞬变电磁法探测岩浆岩侵入煤层范围浅析

岩浆岩侵入煤层后,破坏了煤质,造成了煤炭资源的浪费,同时更给煤矿的安全生产带来隐患,探测岩浆岩侵入煤层范围具有重要意义。本文总结了岩浆岩侵入煤层后的电性特征,简要叙述了瞬变电磁法（TEM）的原理及特点,并以山西大同煤田同忻井田为例,介绍了瞬变电磁法探测岩浆岩侵入煤层范围的方法：岩浆岩侵入煤层后,引起二次场电位、视电阻率值这两个电性参数产生异常特征,根据这些异常特征可以有效探测岩浆岩侵入煤层范围。通过实例证明,利用瞬变电磁法探测岩浆岩侵入煤层的范围,是可行有效的。     

提高伽马伽马曲线煤层定厚解释精度方法探讨

在贫煤地区,煤炭资源赋存差异较大,纳入资源量计算的煤层厚度也较低,个别地区甚至降到0.30m。目前煤层定厚解释常用视电阻率曲线和伽马伽马曲线。煤层顶底板在视电阻率曲线的解释点是"根部拐点",因此人为误差较小;而伽马伽马曲线的解释点是煤层密度和煤层顶底板密度的二维函数,变化较大。根据伽马伽马测井曲线的对称性原理,提出利用平均密度法确定煤层定厚点,即用煤层伽马伽马曲线幅值分别与顶、底板围岩的伽马伽马曲线幅值相乘后再开方的方法获得煤层定厚顶、底板解释点的伽马伽马幅值。该方法既提高了伽马伽马曲线煤层定厚解释精度,又将复杂问题简单化,在实际工作中具有较强的可操作性和使用性。     

综采工作面煤厚变化电磁波透视探测响应

综采工作面常有较大的煤厚变化,影响煤炭安全高效生产,需要在回采前探测煤厚变化情况。为掌握煤厚变化对电磁波透视探查的响应特征,采用仿真软件,建立了工作面三维模型,对不同煤岩电阻率比值的煤厚变化进行了电磁波透视探测模拟。结果表明：随煤厚减小,不同煤岩电阻率比值的透视场强值均呈抛物线型下降,说明煤厚越小,电磁波透视能力越差;同一煤厚值,煤岩电阻率比值越大,透视场强值越大,能够透视的距离越大;煤厚8 m以下工作面,场强变化率大,煤厚变化引起的场强值变化明显,可以仅采用相对煤厚变化解释地质异常变化情况;煤厚8 m以上工作面,场强变化率值相对较小,煤厚变化引起的场强值变化不明显,不能仅采用相对煤厚变化解释地质异常区,应结合煤岩电阻率比值和正常煤层厚度,根据煤厚场强变化率来确定恰当的煤厚变薄值来圈定地质异常区。陕西金源招贤矿业有限公司1305工作面探测结果表明：工作面煤层厚度从16.4 m减薄到11.2 m,平均场强变化率为1.233 8 dB/m,反映特厚煤层工作面随煤厚减小透视场强值缓慢降低。淮河能源集团张集矿1610A工作面探测结果表明：工作面煤层厚度从5.8 m减薄到2.0 m,平均场强变化...     

Gamma and resistivity logs for characterization of Gondwana coal seams at the Northwestern part of Bangladesh

Different parameters obtained through geophysical borehole logging using self potential, resistivity, gamma–gamma, neutron, natural gamma, and acoustic tools, help in the identification of strata and estimation of the physical, electrical, and acoustical properties of the subsurface lithology. In the coal mining industry, currently, the main application for the logs is to determine coal seam depth, thickness together with coal seam quality, qualitatively. Gamma and resistivity logging in seven boreholes at the Phulbari Coal Basin show high resistivity value and low gamma count rate data in coal seams than the interbeds. An attempt has been made to identify and characterize Gondwana coal seams to a limited extent of seam depth, thickness, and quality in seven boreholes together with draw relationship between resistivity, gamma count rate, and ash content of coal at the Phulbari Coal Basin of Bangladesh.     

反演技术在解决煤层顶板岩性应用中的几个重要环节

淮南矿区煤层为石炭二叠纪煤层,13-1煤属下石盒子组,煤层全区稳定,平均厚度为3．5m。由于该区视电阻率曲线在砂岩及煤层反映为高电阻率,而泥岩电阻率相对平缓,针对这个特点,利用约束稀疏脉冲反演方法,结合地震数据,重构富含顶底板砂泥岩信息的波阻抗曲线,得到了联井波阻抗剖面及煤层顶板属性切片图,该成果图可清晰反映13—1煤层及顶板以上10m范围内的砂、泥分布。通过该实例的应用,对如何建立地质模型、重构波阻抗的方法、子波估算方法及稀疏脉冲反演中的A值的选择等几个重要环节进行了剖析。     

测井曲线在杭东勘查区煤炭普查煤岩层对比中的应用

杭东普查区煤层产状平缓,构造简单,但由于含煤地层为陆相沉积,煤层层数多、厚度、间距变化大,沉积岩相变化快、大范围内缺乏稳定的对比标志层,因此煤岩层对比是本区勘查需要重点解决的难题。通过对比杭东普查区与邻区200余孔的测井资料,分析煤岩层在各种测井曲线的异常特征与异常组合规律,确定了对煤岩层对比有重大意义的标志层,如延长组与上覆延安组的典型视电阻率异常分界;延安组在高视电阻率曲线上的“树杆”状凸起特征;安定组视电阻率曲线近直线的低值形态;4-1煤在视电阻率曲线上呈现出的“斜坡”状或“刀”状高异常,以及在自然伽玛曲线上的“凹坑”特征;侏罗系中统直罗组的高伽马异常,等等。这些典型特征保证了该区煤岩层对比可靠性,为提交优质地质勘查报告发挥了重要作用。     

测井资料解释煤成气层方法研究

本文在应用计算机对测井曲线进行分层的基础上,利用孔隙差异法、声波差值法、空间模量差比法和电阻率比值法逐层综合解释煤成气层,并对这几种方法在解释煤成气层时可能出现的问题进行了探讨．     

煤复电阻率频散机理研究

为了研究在0~200 kHz条件下煤复电阻率频散的物理机理,在恒定电流变频条件下,测量煤的复电阻率幅频相频。利用傅里叶逆变换,将煤的复电阻率频域数据变换成时域数据;利用Cole-Cole模型,将复电阻率频散数据进行拟合;借鉴双电层形变假说理论,对比砂岩频散现象,研究煤的复电阻率频散机理。结果表明:在电流频率为0~200 kHz,焦作赵固矿和九里山矿样品复电阻率频散特征与岩石相似,复电阻率幅值随频率增大而减小,复电阻率相位的绝对值随频率的增大先增大后减小,引起频散特征的原因主要是激发极化,电磁感应的影响程度很小。煤复电阻率测量和频散机理的研究成果为复电阻率测井提供了理论依据,具有一定的应用前景。      

高密度电阻率法在探测煤层露头中的应用

新 疆 含 煤 地 层 具 有 地 层 倾 角 大 、煤 层 厚 度 较 大 、上 覆 第 四 系 厚 度 薄 等 特 点 ,适 宜 用 高 密 度 电 阻 率 法 追 踪 煤层 露 头 。新 疆 煤 田 地 质 局 物 测 队 使 用 复 合 对 称 四 极 剖 面 法 、联 合 剖 面 法 和 中 间 梯 度 法 等 方 法 ,在 拜 城 县 梅 斯 布 拉 克矿 区 探 测 煤 层 露 头 的 隐 伏 位 置 ,收 到 了 很 好 的 效 果 。     

山东聊城煤矿区太原组沉积环境与主采煤层的灰色预测

本文应用沉积学与测井学理论,对山东聊城煤矿区太原组的沉积环境进行了研究,认为太原组是以陆源碎屑潮坪及泻湖为主体的海退沉积与潮下带海进沉积所组成的多施回沉积体系,主采煤层M₉,M₁₀形成于泻湖泥遄沼泽化环境。在分析M₉、M₁₀煤聚煤特点的基础上,运用灰色系统理论,建立了M₉、M₁₀煤GM（1,1）灰色数学横型,并对煤厚进行了灰色预测。