综合地震勘探方法在陕北煤田采空区探测中的应用

基于陕北黄土塬煤层采空区地震勘探方法研究项目,在该类复杂地质背景和地震地质条件下进行了煤层采空区多种地震探测方法的应用。探测中依据不同的地震勘探方法原理,针对同一目标地质体,提取了识别其地震波场的响应特征:①在地震反射时间剖面上呈现反射波组中断缺失、不连续特征;②在折射层析速度剖面上反射为低速异常;③面波记录出现强能量基阶面波传播中止(波散),面波速度剖面呈现为低速异常,频散曲线发生畸变(呈"之"字型回折);④煤层采空区边界显现出散射波特征。这些地震波场特征在鄂尔多斯等地的煤层采空区探测中也已得到验证。陕北煤田采空区探测实例表明,采用综合地震勘探方法探测可有效解决单一方法的多解性问题,提高其成果的准确性和可靠性。     

综合物探技术在铁路采空区探测中的应用

采空区探测是其评价、治理和质量监控的基础。随着采空区探测精度要求的不断提高、问题的复杂性和难度加大,单一物探方法已难以满足新形势的要求,根据地质体的密度、电性、弹性等多种物性,对采空区进行综合探测,是采空区探测技术发展的必然要求。本文以包神铁路下伏采空区探测工程为例,开展综合物探技术在采空区探测中的应用研究:对采空区探测方法进行综述;阐释综合物探方法的选择原则;在瞬变电磁法初步探测基础上,确定采用反射波法、共偏移距地震法、人工源面波法和天然源面波法相结合的综合探测方法,开展现场采空区探测;通过物探解译,给出采空区空间分布规律;通过钻孔验证和局部开挖,剖析综合物探方法的可靠性和准确性。     

瞬变电磁勘探技术在探测采空区中的应用——以阳煤集团氧化铝厂采空区勘探为例

瞬变电磁法(TEM),是利用不接地回线向地下发送一次脉冲瞬变磁场,再测定一次脉冲瞬变磁场引起的二次涡流场的方法。当地下存在电性不均匀体时,会观测到电性不均匀体的涡流异常场,通过对异常场的分析研究,推断矿体、地下水、采空区等地下盲体的存在和部位。华北石炭-二叠煤系地层的电阻率比非煤系地层的电阻率值高,铝土矿层电阻率相对较低,下伏奥陶系灰岩电阻率最高。地下矿体局部被采出后,对应地层的导电性随采空区的塌陷程度及赋水情况不同,表现为相对较高的电阻率或较低的电阻率值,依据此特征成功地利用瞬变电法应用于采空区探测中。     

综合勘探技术在探测地质异常体中的应用

唐山 矿 业 公 司 T1451溜 子 道 在 掘 至 237m 处 遇 到 了 非 常 罕 见 地 质 异 常 体 ,为 搞 清 其 形 成 机 制 与 煤 系 基 底 含水 层 之 间 的 水 力 联 系 ,相 继 进 行 了 三 维 地 震 勘 探 、电 法 探 测 、无 线 电 坑 透 、可 控 源 音 频 大 地 电 磁 法 、井 下 钻 探 和 巷探 等 多 手 段 综 合 地 质 勘 探 。 实 践 证 明 ,先 采 用 多 种 物 探 手 段 进 行 前 期 勘 探 ,并 进 行 分 析 和 相 互 论 证 ,然 后 再 有 针 对性 的 布 置 井 下 钻 孔 对 分 析 结 果 进 一 步 勘 探 ,是 一 种 行 之 有 效 的 办 法 。     

综合物探方法在煤矿采空区探测中的应用

辽阳灯塔市铧子镇—西大窑一带存在较多煤矿小窑采空区,分布于村镇及周边,对地面房屋建筑和居民生活形成极大威胁,矿区周围一定范围内植被稀疏,大量采煤粉碴随意堆存,给生态环境带来严重破坏。但单一方法调查采空区具有局限性,难以彻底消除干扰和观测误差,本文从物探方法抗干扰性和有效性方面进行了选择和探索,运用的方法包括重力测量、高密度电法和浅层地震,经过钻孔验证,取得的效果较好。     

综合物探技术在探测煤矿采空区及其富水性中的应用

在分析采空区及积水区地震地质条件及电性条件的基础上,利用三维地震勘探方法,瞬变电磁、电测深及三极剖面法进行综合勘探,以解决山西阳煤集团开元矿老空区范围、富水性及补给通道.勘探结果表明13#和19#采空区的面积分别为0.208km2、0.07km2,积水区都集中在东南角,其砂岩裂隙都呈南北条带状分布,地下水沿砂岩裂隙向采空区积水.     

综合物探方法在太原市蒙山采空区探测中的应用

针对太原市蒙山煤矿采空区地形起伏较大、需弯线测量等因素制约的特殊场地条件,提出了阵列形式观测的高密度电阻率法和单点测量方式的瞬变电磁法相结合的综合物探方法.前者二维异常反演分辨率较高,可弥补瞬变电磁法浅部探测盲区,后者具有探测深度大的优势,采用一维异常反演方式可弥补高密度电阻率法受剖面折线展布和地形起伏影响的缺点.由此查明了该矿区采空区的位置及分布情况,后期钻探验证表明所采用的综合物探方法是行之有效的.该综合物探方法组合模式实现了两种物探方法的优势互补,可为同类场地条件下探测煤层采空区提供有意义的借鉴.     

综合勘探方法在成庄矿井地质构造探测中的应用

针对成庄矿井地质构造复杂，对生产影响大的现状，采用多种物探手段（三维地震勘探，槽波地震勘探，无线电波坑道透视）和钻探相结合的地质构造探测方法，对该矿井地质构造进行了探测，取得了良好的效果，满足了矿井现代化大生产的要求。     

微动勘探与高密度电法在小尺度老采空区探测中的应用

栾川县赵庄村一带的油页岩老采空区对当地人居环境产生了一定威胁,但其规模小、分布复杂,人员聚居干扰多,探测难度大。为了有效探测该采空区,提出了将微动勘探与高密度电法结合的综合探测方法。通过数据采集与处理获得二维视速度与电阻率剖面,结合实际地质情况,将电阻率剖面上近似层状分布的中等电阻率层推断为油页岩富含层位,将视S波速度剖面上对应该层位处的横向上的低速异常区解释为油页岩采空区。钻探验证结果表明物探解释结果与实际情况基本相符,证明该组合方法可有效探测小尺度老采空区,且抗干扰能力强,施工效率高。     

综合物探方法在厚覆盖煤矿采空区探测中的应用

正山东省煤炭资源分布广,煤层赋存条件较好,特别是鲁西南一带煤田,煤层坡度缓,厚度大,易开采,煤层主要赋存于厚覆盖的晚古生代石炭二叠系。随着社会经济发展,资源量需求大,加上山东省采煤历史悠久,由以往的小规模开采转入现在的机械化深部大规模开采,使得采空区面积不断扩大,采空地面塌陷地质灾害问题突出,给人民的生产生活和地方经济高质量发展造成了重大影响。     

综合物探方法在采空区及其富水性探测中的应用

研究矿区为整合矿井,区内采掘情况较为复杂,为此提出并应用了地面物探与井下物探结合查明采空区及其富水性的方法。首先采用三维地震勘探查明矿区内煤层的赋存和构造的发育特征,同时圈定采空区异常分布范围,在此基础上,重点在异常区附近进行地面电法勘探(瞬变电磁法及高密度电法等)工作,验证采空并调查其采空及构造的含、导水性;进而利用井下瞬变电磁技术,重点在地面方法圈定的采空积水区附近进行井下异常的精确定位。在确保矿井生产的前提下,通过上述方法的系统应用,不但实现了对煤炭资源的精细勘查和采空区及其积水量的重点探测,同时还有效降低了井下超前钻探的工作量。     

物探技术在朱仙庄煤矿采空区探测中的应用

本次工作基于朱仙庄煤矿区地质资料及采矿资料收集,在分析研究现有资料的基础上,采用大功率激电测深、瞬变电磁法、背景噪声成像法等物探方法对朱仙庄煤矿采空区进行勘察。野外勘察工作取得了大量的物探勘测数据。通过系统地进行地物探勘测数据处理、异常解释、综合研判,不同勘测方法成果互为佐证,查明了朱仙庄煤矿采空区范围。物探工作探测煤矿采空区效果显著。     

地球物理勘查技术在探测煤矿采空区中的应用

在阐明采空区特征及其地球物理异常场的基础上,重点介绍瞬变电磁法、反射波法、地质雷达法与EH4大地电磁法等4种地面地球物理探测技术,并结合具体的工程应用实例,总结了各种探测技术的应用效果及优缺点,结果表明,这些方法在煤矿采空区探测方面具有分辨率高、经济快速、准确有效等优势,能够为煤矿安全生产提供指导资料。     

探地雷达技术在煤矿采空区探测中的应用

不明采空区对煤矿的安全生产构成潜在危害,而人工地震勘探对埋深较浅的采空区存在盲区。采用RAMAC/GPR探地雷达仪配备的超强地面耦合天线(RTA50MHz)探测采空区。由于煤层及采空区相对雷达探测的有效范围较深,综合考虑探地雷达的分辨率与探测深度的关系,选用合适的雷达参数和探测模式进行数据采集,并采用了VC++开发了三维系统进行了补充解释,实现了探测目标体的准确定位,取得较好的探测效果。     

地震超前探测技术在老窑采空区探测中的模拟与应用

巷道前方的地质异常与巷道内地震测线存在角度关系,依据地震超前探测原理,其反射波时距曲线为一直线且呈现负视速度特征。据此建立一采空区地震超前探测模型,以研究采空区条件下检波器后置观测系统的地震波场传播特征。通过对全空间地震波场的分析发现,距离震源越远的检波器越先接收到迎头前方异常界面的PP波与S-S波,为此采用τ-p域滤波或F-K域滤波对地震波场进行分离解释。以山西临汾某矿井2号煤层老窑采空区超前探测为例,通过反射波提取、绕射扫描及叠加偏移对巷道前方进行成像,解释迎头前方35m处存在异常,经钻探验证其为老窑采空区,取得了较好的应用效果。     

应用综合物探方法探测煤矿采空区

采煤活动造成的地下采空区会引发地表沉陷等严重的地质灾害,影响人们正常的生产和生活活动。根据煤矿采空区表现出来的地球物理特征,能够利用高密度电阻率法、瞬变电磁法、地震勘探、测氡法等物探方法探测其位置和范围。选择两种或两种以上的方法组合,可以实现优势互补,提高物探的解释精度。     

浅层地震勘探在采空区勘测中的应用

以冀东三友水泥有限公司技改工程地基采空区岩层塌陷的勘测为基础,介绍了应用浅层地震方法探测采空区岩层塌陷所采用的野外工作、资料处理及解释方法技术,讨论了高分辨率浅层地震方法的地质解释依据和勘察效果。     

瑞利波勘探技术在探测瓦斯聚集区域中的应用

在煤矿生产过程中,煤与瓦斯突出的问题经常发生,我国瓦斯灾害已成为煤矿群死群伤的头号杀手。煤与瓦斯突出是地应力、瓦斯、煤体结构等诸因素综合作用的结果。其中,地质构造因素起着主导控制作用。地质构造复杂的区域通常属于瓦斯灾害易发区域。发生煤与瓦斯突出的位置,多与地质构造破坏带有关,或发生在小断层,或发生在小背斜褶曲,或发生在裂隙带。笔者简要介绍了一种探测有地质构造区域的方法——瑞利波探测法。该方法利用了瑞利波的频散特性与岩土的物理力学性质的相关性的原理,通过对井下实地采集的数据进行分析、处理、解释,所预测的异常区域与实际的瓦斯卸压孔所显示的异常区域相符,是一种有效的探测方法,对保证煤矿安全生产有指导作用。