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。     

TEM技术在岩层富水性探测中的应用

圈定含水层的富水区范围、推断富水性强弱是煤矿地球物理勘探的研究重点之一。TEM具有对低阻体反映灵敏的优势,是解决矿井水文地质问题较为理想的探测手段。在资料处理过程中尝试利用测井资料标定层位,解释过程中利用岩性分析、砂泥岩比值参数,依据物探低阻异常区综合推断富水区范围及富水性强弱。实例表明,效果良好。      

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.     

基于电?磁法联合勘探的火烧区范围及富水性的预测

为精确查明矿区火烧岩体的分布范围及其富水程度,综合考虑地质体电?磁性特征,组合一套新型火烧区边界及富水性预测勘探手段。采用高精度磁测、瞬变电磁法、高密度电法3种物探方法联合勘探,将其应用于新疆沙吉海一号井田火烧区勘探,并与之前物探结果进行对比。结果表明,火烧区南部边界较原勘探边界发生较小移动;研究区总体富水性较弱,富水区主要集中在火烧区南部边界及以南,在B₁₀煤层附近圈定了9个火烧富水区,编号为Y1—Y9;拟设计钻孔位置均较合理,为下一步钻探施工提供可靠的物探资料依据。多种物探方法相互结合验证性较好,为今后火烧岩地区火烧范围及富水性探查提供实践依据。      

蒙陕接壤区纳林河二号矿井首采工作面顶板富水性探查

在充分掌握地质勘探资料的基础上,利用井下物探和钻探等技术,对鄂尔多斯盆地蒙陕矿区深埋煤层首采工作面顶板水文地质条件进行了深入研究。结果表明,31101工作面顶板导水裂缝带范围内共发育三层含水层,从下往上依次为3-1煤顶板含水层、2-1煤顶板含水层和直罗组下段含水层;富水区域主要分布于2-1煤层顶板到直罗组下段岩层之间,岩性为中粒砂岩、中粗粒砂岩。切眼附近和旧回撤通道附近钻孔涌水量和水压波动较大,这两个区域顶板水富水不均一性较明显;中间位置顶板含水层发育较稳定,钻孔涌水量和水压也相对稳定,富水性比较均一。井下物探在切眼附近和旧回撤通道附近圈定的低阻异常区,主要由地层岩性和富水性等引起。     

综合物探技术在煤系上覆薄硬岩矿区的应用初探——以山西潞安集团司马矿区为例

山西潞安集团司马矿区东高西低,西部延至长治盆地,矿区水系发育。主采3#煤层埋藏较浅,层位稳定。新生界不整合于下伏基岩之上,厚度变化较大,属典型的薄硬岩煤矿区。为准确提供矿区煤炭开采上限的地质依据,采用了综合勘探技术,其中利用三维地震勘探技术追踪新生界底面反射波及第四系"天窗"位置,利用直流电法与瞬变电磁法提供电性分层,并对其解释结果进行相互印证。勘探实例表明,三维地震勘探、电法勘探与钻探的综合运用不仅可解决薄硬岩煤矿区新生界厚度、含水层富水性及第四系缺失等问题,还可提供新生界含水层与基岩含水层之间的水力联系、制约因素等资料。     

地面与井下瞬变电磁法联合探测煤矿富水区域

在鱼卡煤田1171工作面巷道采掘过程中,前方出水量明显增大。为避免水害发生,在整个工作面开展了地面与井下相结合的瞬变电磁探测工作,利用地面瞬变电磁测量从平面上控制水害分布范围,利用井下探测方法对富水区域进行圈定,指导下一步的抽排水工作。对比地面与井下瞬变电磁结果,两者对于富水区域结果是相同,联合探测降低了物探资料多解性问题,大大提高了勘探精度。     

层次分析模型在“三图-双预测”法中的应用——以鹤岗矿区新陆煤矿为例

鹤岗矿区煤层开采的主要充水水源为顶板白垩系石头庙子组砾岩裂隙水。由于含水层富水性不均一、矿区构造发育,煤层开采时,发生顶板突水的危险较大。"三图-双预测法"为评价煤层顶板突水危险性的主要方法之一。在该方法的应用中,如何选择适当因素建立含水层富水性分区图是方法的关键所在。以鹤岗矿区的新陆煤矿为例,通过对井田水文地质条件的分析,选择与石头庙子组砾岩裂隙含水层富水性密切相关的单位涌水量、含水层厚度、构造密度、物探解释的富水异常区等7个因素,应用层次分析方法,建立了"三图-双预测法"主要图件——煤层顶板充水含水层富水性分区图,为"三图-双预测法"评价顶板涌(突)水危险性奠定了基础。     

基于AHP与独立性权系数综合确权的煤矿含水层富水性评价

为克服传统多源信息融合方法在评价含水层富水性中多采用单一主、客观赋权的不足,以徐庄煤矿为例,在充分考虑影响7煤顶板(即山西组7煤至下石盒子组底界之间的层段)砂岩含水层富水性各因素的基础上,确定了断裂分维、平面变形系数、断层强度、砂岩含水层厚度、砂泥比、岩芯采取率、钻孔冲洗液消耗量、井下涌(突)水点涌水量作为影响其富水性的8大主控因素;采用AHP法和独立性权系数法分别计算了各主控因素的主、客观权重,通过乘法合成归一法得到综合权重,结果表明:褶皱平面变形系数、断裂分维对7煤顶板砂岩含水层富水性影响大,钻孔冲洗液消耗量、岩芯采取率、砂泥比对其富水性影响小;建立了基于AHP与独立性权系数法综合确权的含水层富水性指数法评价模型,通过ArcGIS得到了研究区含水层富水性分区图,并通过已知突水点的分布,对该评价模型进行识别与检验,验证了该模型评价效果的准确性,圈定了顶板防治水的重点靶区。本研究成果为预测矿井含水层富水性强弱、防治顶板水害问题提供了有益参考。     

基于“三图-双预测法”的新疆准南煤田东沟煤矿B_6煤顶板突水危险性评价

新疆东沟井田首采的B_6煤层顶板隔水层厚度较薄且存在数十米的西山窑组孔隙裂隙砂岩含水层,煤层开采时导水裂隙带易导通含水层,发生突水事故。针对煤矿面临的顶板水害威胁,根据煤矿水文地质条件结合"三图-双预测法"的思路选择冲洗液消耗量、岩心采取率、岩石脆塑性比、含水层厚度、物探富水异常等作为主控因素;采用层次分析法建立层次分析模型,结合富水性指数法确定富水性分区;利用surfer进行插值分析、AHP建立的富水性指数模型,结合MapGis空间分析功能对评价区内B_6煤层顶板含水层的突水危险性进行分析预测。     

综合物探方法在城市应急水源地调查评价中的应用

以潍坊应急水源地东小营富水区为例,在充分了解研究区水文地质及地球物理特征的基础上,分别对高密度电阻率法和水文测井的原理、工作方法及应用效果进行综合分析,解释推断研究区含水层结构特征,建立水文地质参数测井解释模型,对含水层的矿化度、渗透系数及单位涌水量等参数进行估算。结果表明,物探解释成果与抽水试验及水质分析结果吻合度较高。研究认为,综合物探方法在水文地质特征分析中具有较好的适用性,可为应急水源地调查评价提供技术支撑。     

基于岩相的鄂尔多斯白垩系盆地含水层系统结构的研究

依据岩性岩相研究、孔隙度研究、物探洲井解译等成果,对鄂尔多斯白垩系盆地含水层系统的结构进行了划分与研究.结果袁明:盆地北部沙漠高原区含水层系统为单一结构,表现为强富水与中等富水含水层在垂向上叠置与组合,无区域性连续稳定的隔水层,由下到上构成含水统一体;南部黄土高原区为多层结构,表现为含水层与隔水层上下叠置,垂向水文地质分层明显:盆地南、北含水层的结构类型明显不同.利用孔隙度、渗透系数、单位涌水量3个参数,对含水层的富水性级别进行了划分,盆地中共划分出7个强富水含水层、7个中等富水含水层和2个弱富水舍水层.盆地南、北比较,北部含水层孔隙度大,富水性强,地下水主要富集于盆地北部地区.垂向上比较,盆地北部由上到下,孔隙度由大变小,富水性由强变弱,地下水主要富集于浅层和中层:南部上部罗汉洞组和下部洛河组孔隙度较大,富水性好,中部环河组相对较差.地下水主要富集于罗汉洞组和洛河组.     

基于含水层沉积和构造特征的富水性分区

为了更加科学合理的开展矿井防治水工作,需要对威胁煤层开采的含水层进行富水性分区。根据含水层的沉积和构造特征,选取了含水层的砂地比、砂岩厚度、粗砂岩厚度、砂岩层数、断层分维值和褶皱分维值作为富水性的影响指标,采用灰色关联度法确定了含水层富水性与其各影响指标之间的相关性,并利用语气算子比较法确定了各影响指标的权重。在此基础上,运用模糊综合评价模型,对含水层富水性进行了分区。通过与研究区内各工作面实际涌水量对比,发现基于灰色关联度-模糊综合评判法对含水层进行的富水性分区与实际情况较为一致,说明含水层沉积和构造条件是影响含水层富水性的主要因素。     

边山地区找水中几个突出问题的研究

在干旱贪水的边山地区人畜饮水困难。寻找开发地下水有些突出的问题需要注意。沿洪积扇主流方向富水性好，扇间洼地富水性弱。浅部含水层因干旱超采地下水下降，已无利用价值。物探证实较深部含水层是很好的供水区段。有些地区上部松散层含水层已近于疏干，结合物探定井位，寻找开发下伏基岩地下水已成必然。     

TEM探查岩层富水性的关键技术及应用效果

在陕北侏罗纪煤田榆横矿区,直罗组砂岩含水层直接影响到2煤的安全开采,为查明其富水性,采用对低阻体反映灵敏的TEM方法结合测井数据、钻探资料、岩性特征来圈定低阻异常富水区:即利用测井数据标定层位、利用砂岩与泥岩厚度比值参数结合视电阻率低阻异常推断富水区。实例表明,在全区推断的6处砂岩富水区中,经钻孔验证,与实际揭露情况较吻合。     

深埋侏罗系煤层顶板水探放技术实践——以呼吉尔特矿区葫芦素矿井为例

呼吉尔特矿区深埋侏罗系煤层顶板含水层主要为河流相沉积。虽然构造比较简单,主要充水含水层与上覆白垩系及松散沙层间水力联系较弱,但是含、隔水层空间组合及结构较为复杂,富水性极不均一。针对上述特点,采用沉积地质学的研究方法对典型矿井含水层空间展布规律开展了研究,对矿井主要充水的直罗组含水层进行了识别、定位与精细划分,圈定了河流沉积砂体富水条带,并通过井下探放水实践得以验证。      

瞬变电磁法在某煤矿采空区探测中的应用

瞬变电磁法是目前工程勘察中应用较广的物探工作方法之一。利用瞬变电磁法对河南某煤矿采空区进行探测,在已知采空区及非采空区进行了方法有效性试验,发现工区内低阻异常为积水采空区反映。对探测区二1煤进行视电阻率顺层切片图,根据各测线异常情况,最终推断区内采空区范围,基本查明测区内含水采空区的分布范围、主要含水层富水性及各含水层之间的水力联系,取得良好的效果。     

吉林省珲春杨金沟钨矿区水文地质特征研究

本文对杨金沟钨矿区水文地质特征进行分析,在今后开采过程中对矿山的影响进行了研究。在系统搜集矿区矿井物探、钻探资料和抽水试验资料的基础上,对矿区下古生界变质岩含水层的不同层段岩性、厚度、富水性进行了研究,对比邻近生产矿山水文资料,划分矿床开采技术条件复杂程度。     

云南省抗旱井定井论证方法

云南抗旱井的水文地质论证工作可分为区域规划、圈定富水块段、确定井位、钻进过程分析4个步骤。根据云南的水文地质特征,抗旱井的论证首先结合含水层类型和区域地貌格局做好区域规划论证——只有充分考虑地下水的宏观分布格局才能保证全省性抗旱找水钻井的基本成功率。在确定具体井位时,首先要综合论证水文地质单元的补给、径流、排泄分区,汇水地貌和储水构造条件,圈定富水块段作为找水“靶区”;然后深入分析微地貌组合形态、小微型构造特征、地下水活动痕迹、地下水开发技术条件,并辅以多个拟选井位的物探工作,最终比较优选井位。在钻进过程中,水文地质编录和分析对于及时指导钻孔处理或移动孔位,避免浪费钻探进尺,保证抗旱井较高成井率是必不可少的工作。      

“逐步逼近式”找水方法及其在缺水地区水文地质勘查中的应用

在缺水地区开展找水水文地质勘查工作,如何提高成井供水效率,科学的找水方法至关重要。笔者介绍近10年来在我国西部地区300多个缺水村镇找水水文地质勘查实践中,总结出＂逐步逼近式＂找水方法。主要包括利用前人调查成果通过预研究确定找水方向、应用遥感解译方法圈定找水靶区、辅以简易快速物探方法的中比例尺地面调查确定富水地段、详细地面调查与物探组合技术结合优化确定钻探孔位、不同含水层选择相应钻探方法和成井工艺5个步骤。以及针对不同找水区在遥感数据源选择、简易快速物探方法应用与多方法有效组合探测的技术要点。