电法勘探技术在煤矿采空区勘查中应用

《电法勘探技术在煤矿采空区勘查中应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电法勘探技术在煤矿采空区勘查中应用　　摘要：电法勘探技术在采空区勘查中已广泛应用，一般地，采空区空洞的视电阻率呈现高阻值。对视电阻率低阻值异常区，异常推断时应结合钻探及矿区水文地质综合分析，提高电法勘探的精确度。关键词：电法勘探；采空区；勘查；Abstract:theelectricalprospectingtechnologyhasbeenwidelyusedintheexplorationofmined-outarea,ingeneral,goafcavitytheapparentresistivityofhighvalue.Lowvaluea

2、nomalyofresistivity,abnormalinferenceshouldbecombinedwithdrillingandcomprehensiveanalysisofhydrologicalgeology,toimprovetheaccuracyoftheelectricprospecting.Keywords:electricprospecting;Mined-outarea;Exploration;中图分类号：TD82文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）04-0000-000前言8阳翼高速公路阳城服务区在即将投

3、入使用时，服务区北区场地局部发生沉降变形和建筑物开裂。由于该区地下大面积含煤，历史上在附近范围进行过煤层开采。因此，需查明场地区地质结构及采空区的分布范围。勘查区属构造剥蚀基岩山区，分布地层上部为第四系中更新统离石组浅红～棕红色粉质黏土，局部含少量钙质结核，厚度5～35m；下部为二叠系山西组砂岩、泥岩及3#煤层，岩层倾角小于5°。3#煤层为区域主采煤层，厚度5～6m，埋深200～220m，分布稳定。受采空区影响，地下水埋藏较深，水文地质条件简单。1地球物理前提煤矿采空区及其冒落塌陷物在空间上存在一定高度及宽度范围，其空洞或碎落岩块与周围正常岩体之间

4、存在着一定的物性差异。当采空区充水时，水为导电介质，采空区呈低电阻值电阻率，电法勘查反映的异常为低阻现象，其围岩为相对较高阻值电阻率，视电阻率ρs异常表现为相对低阻值等直线闭合圈。当采空区无充填时，空气为绝缘介质，因此采空区呈高电阻值电阻率，电法勘查反映的异常为高阻现象，其围岩为相对较低阻值电阻率，视电阻率ρs异常表现为相对高阻值等直线闭合圈。8采空区内填充和不填充物质都与围岩存在着较大的电性差异，因此具备了进行地面电法勘查下伏采空区的地球物理前提条件。2工作方法采用瞬变电磁法（TEM）进行面积性勘查，并辅以直流电测深（DCSM）剖面勘查。测线平行

5、南北边界布设，走向78°，线距20m、点距10m，工作比例尺为1:2000。3资料处理及解释3.1资料处理将野外的原始数据经过整理、预处理及剔除各种干扰异常后，转换成相应绘图软件要求的格式。根据测量、地质和钻探等资料做必要的地形和高程校正，采用专用软件绘制成解释所需的图件。3.2瞬变电磁资料分析对瞬变电磁勘查成果主要分析切取的200m视深度视电阻率平面等值线图（图1）。图1瞬变电磁勘查视电阻率ρs等值线图从图1看出，200m视深度视电阻率等值线总体上是四周高，中间低。北部为一条梯度较大的高值带，在78点附近被一条近南北向低值异常分开。中部为大片低缓

6、异常，其中有两处面积相对较大的低值极值点，分别位于8－20线78点和16－24线44－52点附近。根据区内视电阻率分布特征，可划出4个视电阻率异常，编号分别为ρs1－ρs4。8ρs1异常：位于测区西北部，呈带状分布，走向与测线方向一致，延伸大于260m，异常梯度大，极值高，极值中心主要延8线30－60点分布，极大值位于测区边部，大于470Ω·M，异常区内分布不完整，向北部延伸。ρs2异常：位于测区东北部，呈块状极不完整分布，极值中心位于8线90－100点间，极大值约467Ω·M，异常明显向北东延伸，梯度较大。ρs3异常：位于测区中部偏东北58－80

7、点附近，异常主要呈近椭园状南北向分布，延伸大于120m，宽度约40m。其极值位于南北两端，异常梯度小，极小值小于460Ω·M。该异常向北延出区外，其中部垂直向西狭窄突出，延伸大于100m。ρs4异常：位于测区中部，与ρs3异常基本平行，近椭园状南北向分布，延伸约110m，宽度约50m，其极值位于南北两端，异常梯度小，分布较宽缓，极小值小于460Ω·M。根据钻探及地质资料分析，高阻异常应为地层（煤层）形成，采空区存在的可能性小。低阻异常为采矿巷道形成的充水采空区的可能性较大。3.3直流电测深法资料分析电测深工作是在瞬变电磁勘查初步成果基础上布设测线4

8、条，分别为8、14、16、23线。视电阻率断面图见图2、图3，资料分析时参考视极化率。8电测深断面图横向比例尺为1:200