潞安矿区古城煤矿首采区中部安昌—中华大断裂导水性研究

古城煤矿首采区中部安昌断层、中华断层及其伴生断层形成一地堑,地表宽度约500m,断层最大落差达240m。断层带岩石破碎、裂隙发育,可能使奥陶系灰岩岩溶水与太原组灰岩岩溶水通过断层带产生一定水力联系,给矿井大巷掘进及正常生产造成隐患。通过地面瞬变电磁勘探、矿井大巷掘进、水文地质试验、水质分析等多种方法,对断层的富水性及导水性进行了分析,结果表明:安昌—中华地堑在水平上两侧水力联系较弱,在水平上呈阻水特性;大断裂区域顶板二叠系含水层与地表水、第四系孔隙水和奥陶系岩溶灰水的水化学特征差异较大,富水程度不同,水位标高不一致,判断各含水层在纵向存在水力联系的可能性不大,说明中华-安昌大断层在纵向上几乎不导水。     

综合勘探技术在范各庄矿区中的应用

文章介绍了在范各庄矿二水平南三、南四采区运用高分辨率三维地震、高精度磁法、瞬变电磁法进行采区综合勘探的成果, 表明以采区高分辨率三维地震为主的综合物探技术, 在查明断层、岩浆岩侵入、岩溶陷落柱发育、采空区以及断层导水性等方面取得了较好的效果,尤其是 Ｆ０ 断层在各煤层中落差的准确确定, 及其赋水性探查, 对跨断层开采各煤层的工程设计和施工, 具有很大的指导意义; 大大减少了超前钻探工程量,减少了大型防治水工程投入,减少了防水煤柱宽度,获得了显著的经济效益。     

综合勘探技术在采空区探测中的应用

以某整合矿井为例,提出了地面与井下物探相结合方法,即:首先通过三维地震勘探圈定采空区分布,在此基础上选择某一采空区作为地面瞬变电磁法工作区,验证采空区的含水性,最后通过井下瞬变电磁法及钻探实现对异常区域的精确定位。某采空区探测实例表明:三维地震勘探方法对地层连续信息反映明显,可较好的确定采空区的位置及深度,但对富水性无法解释;瞬变电磁法对低阻异常灵敏,可准确反映含水异常的范围;井瞬变电磁法及钻探因离异常距离较近,可更好的获得地层信息,对异常位置的确定更为可靠。     

鸡西新发煤矿断层富(导)水性分析

新发煤矿位于鸡西盆地北部坳陷的北侧,断层及裂隙带是矿井与地表水、第四系含水层的主要通道。综合钻探、测井、抽水试验、电法勘探及矿井生产揭露等资料,对矿区9条典型断层特征及富、导水性进行分析,确认强富水性断层1条(F25),但导水性差;弱-中富水性断层4条(F7、F10、F11、F28),其中3条断层导水性差,仅1条具有导水性;弱富水性断层4条(F2、F3、F5、FXS3),但其中2条具有一定的导水性。通过分析还发现,矿井涌水多沿断裂面渗入,其导水以断层为主、裂隙次之;断层的富水性取决于断层与地面水体及冲积层的水力联系,而导水性取决于断层本身的破碎程度及与断层两侧含水层的接触关系。     

范各庄煤矿南三、南四采区综合勘探效果

文章介绍了在范各庄煤矿南三、南四采区运用高分辨三维地震、高精度磁法、瞬变电磁法进行综合勘探的成果，表明以采区高分辨率三维地震为主的综合勘探，在查明煤层赋存状况，断层、火成岩侵入，岩溶陷落柱发育，采用空区，断层导水性，第四系冲积层厚度及底部结构等方面均取得了较好的效果，对指导煤矿生产设施和施工，提高矿井回采率，安全生产等方面有重要指导意义。     

矿井电磁技术在煤矿安全领域的应用现状及进展

针对矿井电磁技术在煤矿安全保障领域的应用现状,例举了矿井直流电法、矿井瞬变电磁法、矿井无线电波坑道透视法等技术在井下所使用的仪器、装置形式、工作参数、工作环境及能够解决的地质问题与探测精度,指出矿井电磁勘探技术在探明巷道前方与及工作面两侧与顶底板内的含导水构造、断层、破碎带、岩溶、积水采空区等方面具有独特优势,特别是对呈低阻异常的富水范围的圈定,其准确率较高。     

岩溶区页岩气勘探中的近地表地球物理探测技术应用研究

岩溶区页岩气钻井在近地表常揭露溶洞、地下河、强裂隙带等不良地质体,严重制约了页岩气资源勘探开发的进程。在岩溶页岩气靶区利用地球物理技术探测对钻探不利的近地表地质结构构造,可有效规避钻井钻遇近地表强岩溶发育带、断层破碎带的风险。综合运用高密度电阻率成像法、音频大地电磁法和测氡法对贵州都匀和广西融安碳酸盐岩区的2个油气靶区进行了地下构造识别,结果表明：高密度电阻率成像法和音频大地电磁法能有效确定浅地表地下低阻构造的位置、宽度和产状,高密度电阻率成像法在50 m以浅深度拥有更高的分辨率,音频大地电磁法探测深度更深,但对地下介质的分辨率不高,氡气测量能很好地识别地下低阻构造的属性。高密度电阻率成像法、音频大地电磁法与测氡法三者可优势互补,组成有效识别岩溶区近地表地质结构构造的技术方法体系,可为南方岩溶区页岩气钻井避开近地表强岩溶发育带、断层破碎带以及最终位置的确定提供可靠的技术支撑。     

鹤煤集团寺湾煤矿断层导水通道综合分析及治理

鹤煤集团寺湾矿由于受F8断层影响,断层东翼奥灰水侧向补给西翼二灰含水层,使该矿水文地质条件复杂化,存在突水隐患。采用瞬变电磁勘探、地质钻探、放水试验等手段进行综合分析,查明F8断层导水通道的具体位置。通过地面帷幕注浆,封堵断层带附近二灰岩裂隙,沿断层西盘形成一道连续的阻水帷幕,切断奥灰水对二灰水的补给通道,降低矿井的排水量。通过注浆,奥灰水通过F8断层侧向补给西翼二灰的水量由原来的802m3/h减少到202m3/h,断层堵水率为74.8%,堵水效果明显。该研究对今后矿井水害治理,具有一定的参考意义。     

高密度电阻率法和瞬变电磁法在场地溶洞勘查中的综合应用

文章介绍了高密度电阻率法和瞬变电磁法(TEM)工作原理、特点及工作方法,并举例示范两种物探方法查找场地内溶洞及岩溶发育带的工作程序.高密度电阻率法对圈定岩溶分布、断层破碎带的追索、管线调查、物探找水、采空区、岩溶、滑坡等问题非常有效,而且成果直观、易于判读;瞬变电磁法对探测低电阻目标物敏感,主要用于探测含水层、溶洞、陷落柱、含水断层等地质构造情况.两者综合应用,可以更好地解决工程地质问题.     

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。     

综合物探技术在承德某小区地热资源勘查中的应用

承德市北双桥区地热受东西向断裂构造控制,其深部太古界单塔子群白庙组为本区的主要热储目的层。现有地质资料表明热储层深度大于1500m,为此采用可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)圈定,小线框瞬变电磁法验证的综合勘探技术。某测线的CSAMT探测结果表明,在桩号200~400m、深度1 500m,视电阻率等值线横向出现波动,推断为赋水断层所致,瞬变电磁多测道曲线在此处的双峰异常佐证了CSAMT探测成果。依据综合勘探解释成果,在该测线300m处设计孔位,孔深2 200m。钻探显示在深度1 772~1 895m处揭露断层带,抽水最大流量490m3/h,井底温度65℃,井口水温47℃,与本次综合勘探结果吻合。     

综合物探法在贵州中部某变质岩区地热勘探中的应用

结合地质、水文地质调查,运用综合物探法在贵州中部变质岩区老坟嘴乡进行地热资源勘探。通过地温测量,确定区域内地温背景值及地温异常分布特征,且与放射性α卡法解释结果相吻合;电阻率法确定区内断裂性质及断层破碎带的分布;瞬变电磁法配合电阻率法进一步查明区内断层性质,确定控制地热水的断层破碎带。根据综合物探法推断结果,成功钻探出地下热水,为在贵州变质岩区地热勘探提供了地质依据。     

矿坑排水与岩溶地面塌陷的关系

浙江省某岩溶矿区南部洼地先后发生6处地面塌陷,引发了当地居民的恐慌。矿区排水是唯一地下水开采活动,为分析塌陷区与矿区之间的水力联系,遂在研究区全面布置地下水监测系统。通过对比分析观测水位、矿坑排水量及当地降雨量数据,探讨地面塌陷与矿区排水之间的关系及其潜在成因。研究表明,研究区岩溶地下水动态变化整体保持一致,受降雨、矿坑排水等综合因素影响。北部矿区和南部洼地存在岩溶连通管道,两者在雨季水力联系微弱、旱季水力联系密切。经长期径流潜蚀作用,〖JP2〗导致区内地面塌陷区灰岩顶板岩溶发育处上覆土层出现土洞,当矿区排水量急剧增大时,南部洼地岩溶水位大幅度下降,使得土洞中出现负压、上覆土层所受浮托力降低、孔隙水与岩溶水补排关系改变,在多种效应共同作用下,土洞最终形成地面塌陷。      

等值反磁通瞬变电磁法在岩溶塌陷区探测应用

由岩溶引发的地面塌陷具有灾害性大,隐蔽性高等特点,为了对其进行有效预报及治理,以某岩溶塌陷强烈发育地区为研究对象,提出采用等值反磁通瞬变电磁法（Opposing Coils Transient Electromagnetics Method,OCTEM）与工程地质钻探相结合的方法,对地层界面进行地球物理方法探测,由覆盖层埋深、电阻率大小、等值线变化等因素确定地层产状,并通过物探反演图及钻孔信息进行验证。结果表明,在岩溶塌陷强烈发育地段,等值反磁通瞬变电磁法可以有效查明地下溶蚀发育情况,在周围环境因素干扰强等常规物探方法无法开展的情况下,可以达到较好的应用效果。等值反磁通瞬变电磁法在岩溶、地面塌陷等地质灾害发育地区提供了有效的预测,为相似情况下的研究分析工作提供理论及实践基础。      

广西盐田石灰石矿山滨海岩溶区导水通道关键探查技术及应用

广西合浦县盐田石灰石矿属于三面环海的凹陷式矿山,常年潮汐冲刷侵蚀作用导致该区域岩溶发育程度高,地层富水性强。潮汐水位变化对浅部地层岩溶构造的充水状态起决定性作用,浅部地层的岩溶构造充水率低不利于低阻显影,给导水构造精细化探查及后期注浆帷幕的布置带来困扰。基于区域潮汐水文特点,采用“瞬变电磁-高密度电法-微动探测-高潮水位时段”的手段,将空间与时间相结合,降低了物探手段单一、测线空间布置不当和潮位过低造成的误差。钻探工程验证结果表明,该组方法有效预测了导水构造的规模和范围,为类似滨海岩溶地区的导水构造精细化探查提供借鉴。     

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..     

矿井瞬变电磁三维观测方法与应用

依据矿井瞬变电磁超前探测理论,介绍矿井瞬变电磁法在煤矿巷道中的全空间三维观测方法,在考虑计算适用条件和计算效率的基础上,将三维空间矩形体单元进行剖分,以获得探测区域范围内的电阻率分布情况,再利用"烟圈"模型简化反演电阻率算法和空间扩散叠加技术,获得工作面顶板电阻率三维分布。通过实际探采对比,工作面顶板三维空间的低阻分布与顶板富水区具有对应关系,为工作面的顶板水探放提供了三维靶区。该方法对于回采工作面顶板的砂岩水、岩溶水及老空水超前探测具有应用价值。     

等值反磁通瞬变电磁在隧道超前地质预报中的解释方法研究与应用

瞬变电磁法具有对低阻体反应灵敏的特点,在探测隧道掌子面前方含水或充泥断层、破碎带等低阻不良地质体上具有独特的优势。这里首先简单介绍了等值反磁通瞬变电磁法的原理及特点,然后通过对隧道全空间域高低阻模型一维正演曲线响应特征、视电阻率及视纵向电导曲线的解释特点和效果进行较为全面地分析研究,提出并分析了视电阻率等值线图与视纵向电导断面图联合解释方法。最后通过两个应用案例,总结出等值反磁通瞬变电磁在隧道超前地质预报成果解释中的一些特点和规律。结论表明,等值反磁通瞬变电磁方法适用于隧道超前质预报工作,能够有效提高预报成果的精度及准确度。     

双鸭山煤田安泰煤矿DF27断层富(导)水性探测研究

安泰煤矿构造较为复杂,断层较发育,各断层纵横交错,对煤层形成割裂。DF27断层目前已在井下实际揭露,涌水量较大且水文地质条件不清,严重影响了煤矿下一步的开拓布局。由于以往并未对该断层富(导)水性进行过专门研究及评价,因此对该断层开展富(导)水性探测研究工作极为必要。采用地面瞬变电磁、水文地质钻探、抽水试验、水化学测试、示踪试验等多元地学信息相结合的勘查方法对DF27断层富(导)水性进行探测研究,将DF27断层的富(导)水性特征划分为两个区段:北段富水性中等,导水性差;南段富水性强,导水性好。依据水样中6大常规离子的含量,采用灰色关联度分析方法,判别断层的涌水来源主要为白垩系裂隙水。     

不同装置瞬变电磁含水异常特征分析

利用不同埋藏深度和倾向的板状体模拟含水裂隙和采空区,通过简单的理论计算,给出了瞬变电磁法的定源回线中心测量和重叠回线装置对该含水地质体的二次场响应特征。理论分析与实测数据表明,定源回线中心测量和重叠回线装置的含水地质体的视电阻率异常特征较大差异,对于含水采空区,前者表现为低视电阻率,后者则显示为高视电阻率;对于含水断层裂隙,二种装置的视电阻率拟断面图均表现为视电阻率等值线的近似直立。另外对于瞬变电磁二次场,定源回线中心测量装置会在含水地质体最浅部的地面投影点附近存在一个过零点,过零点两侧二次场的极值大小决定了含水地质体的赋存形态;重叠回线装置会在含水地质体最浅部的地面投影点附近存在一个极小值,极小值两侧二次场的极大值大小可确定含水断层裂隙的倾向。