為了研究瞬變電磁法對新疆俄霍布拉克礦區(qū)厚煤層頂板水的探測效果,從正演計(jì)算與現(xiàn)場實(shí)測兩方面對該礦頂板水進(jìn)行探測與驗(yàn)證。首先以煤層厚度變化為基礎(chǔ)建立不同采高頂板水地電模型,通過正演計(jì)算分析瞬變電磁響應(yīng)變化特征與理論探測效果;其次依據(jù)計(jì)算結(jié)果設(shè)置最佳工作頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,分析電阻率分布特征并推斷頂板水范圍;最后采用井下鉆探對頂板水進(jìn)行揭露。結(jié)果表明,瞬變電磁法適應(yīng)該礦厚煤層地電結(jié)構(gòu),能準(zhǔn)確反映頂板水分布位置與范圍,適合在新疆俄霍布拉克礦區(qū)應(yīng)用。 

【文章來源】：內(nèi)蒙古石油化工. 2020,46(10)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

模型示意圖

以俄霍布拉克礦區(qū)東翼某工作面為研究對象,進(jìn)行頂板水探測的工程實(shí)踐。研究區(qū)地層由老至新為侏羅系和第四系。根據(jù)前期地質(zhì)勘探結(jié)果,研究區(qū)內(nèi)第四系局部缺失,最厚約20m;煤層埋深約200m,煤層厚度10m;鉆孔揭露煤層頂板巖性由巨厚的灰白、灰黃色礫巖、砂礫巖、砂巖等組成。根據(jù)水文地質(zhì)勘查結(jié)果,第四系為弱富水性的松散堆積層潛水含水層,頂板基巖為富水性不均一的孔隙裂隙承壓含水層。研究區(qū)內(nèi)沒有落差大于5m的斷層,但垂向裂隙較發(fā)育。根據(jù)礦區(qū)水文地質(zhì)資料,采煤引起的導(dǎo)水裂隙帶中,頂板冒落帶和裂隙帶將成為頂板水進(jìn)入礦井的直接通道。顯然,煤層頂板基巖含水層是該煤層開采的直接充水水源,而采動(dòng)形成的頂板裂隙是該充水水源涌入工作面的主要通道。

將采集的信號進(jìn)行畸變點(diǎn)剔除、干擾壓制等預(yù)處理后,使用一維反演進(jìn)行電阻率與深度轉(zhuǎn)換,可得到各測點(diǎn)對應(yīng)地下地層的電阻率信息。圖3為探測區(qū)4線電阻率斷面圖,該測線長度1180m,位于測區(qū)中部。測線地表地勢整體平坦,但局部陡峭,寬緩溝谷處第四系沉積,高處基巖裸露。測點(diǎn)標(biāo)高介于+1850m到+1920m之間,煤層底板標(biāo)高介于+1710m到+1750m之間,埋深介于180m到120m之間。由地質(zhì)資料分析,各地層呈現(xiàn)不同的電性特征。測區(qū)地層由淺到深大體上呈低阻～高阻～低阻的變化特征。淺部以第四系砂質(zhì)粘土、細(xì)砂層和礫石層為主,呈現(xiàn)相對低阻電性特征;向下基巖為礫巖、砂礫巖、砂巖,表現(xiàn)為相對高阻;含煤段巖性以不同顆粒大小的砂巖、煤層及泥巖、頁巖為主,呈相對高阻電性特征;再向下至含煤地層下部巖層,巖性以細(xì)砂、粉砂和泥巖為主,呈相對低阻電性特征。煤層相對頂?shù)装鍘r層均表現(xiàn)為相對高阻。當(dāng)煤層頂板基巖含水時(shí),整體地電結(jié)構(gòu)關(guān)系發(fā)生改變,使含煤段縱向上低～高～低的相對關(guān)系弱化、畸變或消失,具體表現(xiàn)為中部的高阻層弱化或消失。通過尋找此類變化可反推頂板水的存在。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3135166