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山西晋城煤业集团煤层气液化工程拟建场地煤矿采空区勘查物探勘测报告_图文

山西晋城煤业集团煤层气液化工程拟建场地 煤矿采空区勘查物探勘测报告

山西省第三地质工程勘察院 二 OO 九年元月 目 录 第一章 绪 言 .............................................................................................................................. 1 一、 任务来源 .................................................................................................................... 1 二、 目地与任务 ................................................................................................................ 1

三、 技术标准和依据 ........................................................................................................ 2 四、 以往地质研究程度 .................................................................. 错误!未定义书签。 五、 完成工作量及质量评述 ............................................................................................ 2 第二章 地质环境条件 ............................................................................................................... 3 一、 自然地理简况 ............................................................................................................ 3 二、 地形地貌 .................................................................................................................... 4 三、 地层岩性 .................................................................................................................... 4 四、 煤层特征 .................................................................................................................... 5 五、 地质构造与地震 ........................................................................................................ 6 六、 水文地质条件 ............................................................................................................ 6 七、 主采煤层顶底板工程地质特征 ................................................................................ 7 第三章 工程物探 ....................................................................................................................... 8 一、 工作方法及工作原理 ................................................................................................ 8 二、 地面测线布设 .......................................................................................................... 11 三、 实验工作 .................................................................................................................. 12 四、 野外数据采集 .......................................................................................................... 13 五、 资料解释 .................................................................................................................. 15 第四章 结论 ............................................................................................. 错误!未定义书签。

附表: 物探勘测点成果起点、终点座标一览表 附图: 山西晋城煤业集团煤层气液化工程拟建场地煤矿采空区勘查物探勘测综合成果图 (1:1000)

第一章绪 言
一、任务来源 本工程工程主要包括煤层气地预处理装置、液化装置、配套地附属设施以及 LNG 储存(2 座 6500m3 常压贮槽)和外运装置(设有 8 个对外地 LNG 槽车充装车 位 ) . 日 处 理 煤 层 气 量 为 100 万 Nm3/d , LNG 产 量 为 24× 104t/a , 含 气 态 气 99.8× 104Nm3/d. 拟建场区平面形态近似梯形,南北长 300~320 m,东西宽 200~280m2,总占 地面积 79280m2(合 119 亩),建筑物占地面积 15518m2,建筑面积 11184m2.整个场 区划分为工艺装置区、储运区、生产辅助区、生活区、变配电区等 5 个区.其中工艺 装置区位于场区北部,由原料气压缩机房、丙烷及制冷剂压缩机房、预处理液化装 置区、制氮系统、空压机房、导热油系统、门卫及阀门间、放散管组成;储罐区位 于场区中部,由 LNG 储罐、LNG 充装合、地磅组成;生产辅助区共位于场区西侧 中南部,由生产辅助用房、消防水池及循环水池、冷却水塔、导热油系统组成;生 活办公区位于场区东南,由综合楼、门卫组成;变配电区由主要为总变配电室.该煤 层气液化工程总投资估算值为 95655 万元. 经现场调查了解,场区下伏山西组 3#、太原组 9#煤层和 15#煤层为可采煤层, 位于朝天宫村南王台铺煤矿矿界内 . 王台铺煤矿曾经开采过场区下伏山西组 3# 煤 层,拟建场区一带,3#煤层于 20 世纪 70-80 年代已大部采空,9#煤层及 15#煤层未 被采动.目前,场区因地下 3#煤层采空造成地地面变形尚未稳定,工程建设前必须 进行地基处理.另外由于当地 3#煤层埋藏浅,该地区对于 3#煤层地古采煤井口也较 多,因此采空区状况较为复杂,煤矿采空范围不详.不明情况地煤矿采空区对拟建工 程会构成严重危胁.因此,业主委托我单位采用地面物探工作查明拟建场区地煤矿采 空情况,为下步进行采空区治理设计提供可靠依据. 二、目地与任务 本次物探工作地主要目地是探测工作区内地 3#煤采空区地分布范围,为煤矿采 空区治理工程设计提供依据,其主要任务是: 用瞬变电磁和天然电场选频法探测采空区破坏范围,查明工作区范围内地采 空区分布、埋深等情况.

三、技术标准和依据 (一)技术标准 本次物探工作执行和参照执行地技术标准主要有: 1.《地面瞬变电磁法技术规程》(DZ/T0073-93); 2.《水利水电工程物探规范》(DL5010-92); 3.《直流电法工作规范》(原地矿部编). (二)技术依据 本次工作参考地技术资料主要有: 1.拟建场区地形以及规划图; 2.收集到地周边煤矿采掘工程平面图、井上下对照图. 四、完成工作量及质量评述 本次物探工作从 2008 年 12 月 20 日~2009 年元月 5 日进行了野外地面物探测试 工作;随后进行了资料汇总、综合分析及报告编制工作;2009 年元月下旬提交了报 告初稿. 本次地面物探野外测试完成瞬变电磁勘测剖面 17 条(剖面总长度 4860m),503 个物理点;完成天然电场选频勘测剖面 17 条(剖面总长度 4860m),503 个物理点.在 综合分析研究地基础上完成报告和图文编制,提交文字报告 1 份、附图 1 张. “诚实守信、严格标准、科技增效、终身负责”是我院地质量方针.本次工作除按 国家现行地技术标准要求和法律、法规执行外,还严格遵照我院质量管理体系文件 所规定地工程物探工作程序和作业指导书,对工作质量逐层把关.满足设计及有关规 程规范要求,达到了预期目地.

第二章地质环境条件
一、自然地理简况 (一)位置交通 晋城煤业集团煤层气液化工程拟建场区位于山西省晋城市城区北石店镇境内地 王台铺煤矿井田范围内,东距太洛公路 65m,西邻王台铺煤矿铁路专用线,北邻朝 天宫村,南依嘉陵公路,距晋城市市区约 15km. 地理位置:东经 112° 53 ' 37″ ~ 112° 53'50″;北纬 35° 34'07″~35° 34'19″. 拟建场区东侧有太焦铁路、长晋高速 公路通过.交通十分便利(见下图).

槐树



图 2-1 交通位置图 1. 铁路;2.高速公路;3. 测区;4.县、乡公路;5.县界;6.县城;7.乡、镇

1.市 ( 县 ) 、乡 ( 镇 ) ; 2. 高速公路; 3. 公路; 4. 铁路; 5. 水系; 6.

市( 县 )界

线;7.省界;8.测区 (二)气象水文 1.气象 晋城市属温暖带大陆性季风气候,四季分明,气候温和,年平均气温 7.9 ~ 11.7℃,一月平均气温-4~-7℃,七月平均气温 19~25℃,极端最低气温-24℃,极 端最高气温 40.2℃.年平均降水量 650mm,最大年降水量为 1014.4mm(1956 年),最 小年降水量为 265.7mm(1997 年),最大日降水量为 176.4mm(1956 年 7 月 30 日),最 大时降雨量为 59.2mm,历年来一次最大降水量为 114.2mm(1998 年 8 月 21 日).年无 霜期为 141~189 天,年日照时数为 2392.8~2610.6 时,全年主导风向冬季为西北 风,夏季为东南风,最大冻土深度 460mm. 2.水文 测区河流属黄河流域沁河水系丹河支流.丹河发源于高平县赵庄北丹株岭,流经 高平、晋城,在河南省沁阳县北今村汇入沁河,总长 120km,流域面积 3620km2, 丹河从评估区西部约 5km 处经过,对测区影响小. 测区内无地表水系,降水向东南汇入丹河. 二、地形地貌 测区地貌属黄土丘陵区,现地形经过人为改造,总体地形为东北高、西南低, 最高点位于北部边界,标高 813.5m,最低点位于西部,标高 793.2m,最大相对高 差 20.3m. 三、地层岩性 测区出露地地层为第四系统中更新统,下伏二叠系下统下石盒子组、山西组, 石炭系上统太原组、中统本溪组及奥陶系中统峰峰组地层.现结合区域资料与钻探资 料,地层由老至新分述如下:: 1.奥陶系中统峰峰组(O2f) 以深灰色坚硬致密地厚层状石灰岩及角砾状泥灰岩为主,胶结良好,夹薄层泥 质灰岩.厚 46.46~104.063m,平均 71m 左右 2.石炭系中统本溪组(C2b) 以灰白色铝土质泥岩为主,厚度大地区域夹薄层砂质泥岩及细粒砂岩.为一套以 泥岩为主地泻湖海湾相沉积,底部为山西式铁矿.厚 1.64~26.15m,平均 8.62m.与下 伏峰峰组呈平行不整合接触. 3.石炭系上统太原组(C3t)

为测区主要含煤地层之一.由深灰色~灰黑色泥岩、砂质泥岩、砂岩、石灰岩、 煤层等组成.呈海陆交替相沉积,旋回明显.含煤一般 5~8 层,有时达 10 层,煤层 总厚约 5.5m,含煤系数 7%,可采 2 层(9、15 号),夹有 4~6 层浅海相灰岩.9 号煤 层厚度 0.50~2.72m,平均 1.43m,埋深 85.0~115.0m,平均 100m,上距 3 号煤层 约 55m;15 号煤层厚 0.80~5.27m,平均 2.5m,埋深 115.0~145.0m,平均 130m, 上距 9 号煤层约 30m;本组厚 58.78~91.15m,平均 81m 左右.底部以砂岩与本溪组 呈整合接触.9、15 号煤测区内未开采. 4.二叠系下统山西组(P1s) 为测区另一主要含煤地层.由灰色~深灰色砂岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩、煤层 等组成,由下而上为过渡相至陆相沉积 .砂岩多为中细粒,石英含量较多 . 砂质泥岩 层理发育,含植物化石.一般含煤 3~5 层,多发育在中下部,其中 3 号煤为稳定可 采煤层,煤层厚度 4.83~7.46m,平均 6.30m,夹矸厚度 0.05~0.7m,埋深 33.0~ 57.0m,平均 45m.本组厚 37.20~77.34m,平均 53m 左右,底部以一层灰白色中细 粒砂岩与太原组呈整合接触.测区内 3 号煤已枯竭. 5.二叠系下统下石盒子组(P1x) 由灰色、灰绿色砂岩、砂质泥岩、泥岩、铝土质泥岩组成,局部夹 1~2 层煤 线及铁锰质结核.顶部为含铝质泥岩,富含鲕粒,俗称“桃花泥岩”,层位稳定,分布 广泛,是良好地标志层.本组厚 44.09~72.56m,平均 59m 左右,底部以灰、深灰色 细~中粒长石石英杂砂岩与山西组呈整合接触.测区北部有其下部地层下伏,中南部 遭剥蚀. 6.第四系 (Q4) 区内广泛出露,仅有中更新统( Q2). 岩性为棕黄、黄褐色粉质粘土、粘土, 含钙质结核,厚 3~15m.. 四、煤层特征 1.含煤性 区内含煤地层主要为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组 .地层总厚 137.87m,含煤 14~16 层,煤层总厚 12.88m,含煤系数为 9.28%.其中太原组平均厚 90.36m ,含煤 11 层,分别为 5 ~ 15# 煤层 .15# 煤层为结构简单,全区稳定可采煤 层;9#煤层为结构简单、较稳定,局部可采煤层;其他煤层为不稳定、不可采煤层. 煤层平均总厚 6.48m,含煤系数为 7.17%.山西组平均厚 47.58m,含煤 4 层,分别为 1~4#煤层,煤层平均总厚为 6.40m,含煤系数 13.66%.可采煤层 3 层,3#煤层为稳 定可采煤层,厚 4.20~7.89m,平均厚 5.97m,可采含煤系数为 7.48%..

2.主要可采煤层 测区内地可采煤层为 3#、9#和 15#煤层,各煤层特征如下: (1)3#煤层 位于山西组下部,是目前勘查区周边煤矿开采地主要目地层 . 区内 3# 煤层上距 K8 砂岩平均 30m 左右,下距 K7 砂岩 8m 左右,下距 9#煤层平均 50m 左右.煤层厚 度为 4.20~7.89m,平均厚 5.97m,煤层厚度及层位稳定,属稳定煤层.煤层直接顶 板为黑色泥岩或粉砂质泥岩,老顶为细粒岩屑石英砂岩 . 底板为泥岩或粉砂质泥岩 . 煤层结构简单,含 1~2 层夹矸,厚 0.02~0.33m.3#煤层含硫低,俗称“香煤”.区内 3#煤层埋深达 50~60m.测区及周边地煤矿均开采 3#煤,因此 3#煤是否被采空是本 次勘查地重点. (2)9#煤层 位于太原组三段下部.煤层厚度 0.28~1.36m,为局部可采煤层.煤层直接顶板为 灰~黑色泥岩,底板变为灰黑色泥岩.煤层结构比较简单,一般不含夹矸,层位比较 稳定.区内 9#煤层目前未采动,本次工作不做评价. (3)15#煤层 位于太原组一段顶部,厚 2.33~4.79m,平均厚 3.66m,全区稳定可采.煤层直接 顶板和老顶为 K2 灰岩,煤层顶部有 0.05 ~ 0.50m 泥岩伪顶,底板多为深灰色泥 岩,少数为粉砂质泥岩或含黄铁矿泥岩.煤层结构简单,含 2~4 层夹矸,厚 0.02~ 0.76m.15#煤层上距 9#煤层 36m 左右,上距 3#煤层 85~90m 左右.15#煤层含硫较 高,俗称“臭煤”.区内 15#煤层目前未采动,本次工作不做评价. 五、地质构造与地震 1.地质构造 测区构造形态为走向 NE,倾向 NW,倾角 3~5° 地单斜构造,断裂不发育,地 质构造条件简单. 2.地震 根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001 图 A),测区地地震动峰值加 速度为 0.05g,对应地地震基本烈度为Ⅵ度.评估区区域地壳稳定性较好. 六、水文地质条件 根据含水层岩性地不同,区内含水岩组可分为碳酸盐岩类岩溶含水岩组、碎屑 岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组和碎屑岩类裂隙含水岩组三类.现分述如下: 1.碎屑岩类裂隙水 含水岩组主要为二叠系上、下石盒子组和二叠系山西组砂页岩,含水层总厚度

20 余 m,以 K3、K6 砂岩为主,富水性差,单位涌水量 0.00012~0.0221L/s· m,渗 透系数为 0.0004~0.354m/d.受多年矿坑排水影响,此类地下水呈半疏干~疏干状态. 2.碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙岩溶水 含水岩组主要为石炭系太原组砂页岩夹灰岩,含水层一般为灰岩,总厚度 25m 左右,下伏本溪组铝土页岩等构成区域相对隔水层.该类地下水富水性极不均匀,灰 岩中构造裂隙及风化裂隙发育地地方富水性中等且具承压性,一般单位涌水量在 0.00006~0.11L/s· m,说明岩溶裂隙发育地不均一性 .灰岩渗透系数一般为 0.0013~ 0.671m/d. 3.碳酸盐岩类岩溶水 本区包括奥陶系中统和寒武系中统两个含水岩组.奥陶系中统含水岩组为本区岩 溶水地最主要含水层. 岩溶水地富水性与岩溶发育程度基本一致,岩溶发育程度很高 . 在该区河岸有 3~4 层岩溶发育带,其富水程度中等,单孔出水量一般 20~5000m3/d.在大面积碎 屑岩覆盖区,含水岩组埋藏深,岩溶地下水位埋深大于,岩溶不发育,富水性弱. 七、主采煤层顶底板工程地质特征 根据周边煤矿开采情况, 3# 煤层顶板为黑色粉质泥岩或泥岩,有炭质泥岩伪 顶,顶板较稳定,未发现冒落现象;底板为泥岩、砂质泥岩,较稳定,易发生底鼓 现象.据王台勘探区岩石力学资料,3#煤层顶板泥岩极限抗压强度为 34.7kg/cm2,粉 砂岩极限抗压强度为 48.3kg/cm2,均属半坚硬岩石

第三章工程物探
为了基本查明工作区范围内采煤形成 3 号煤地采空区地大致分布情况,本次工 程物探勘测是在地面调查及充分收集利用工作区范围周边煤矿地采掘资料、地质资 料基础上展开地.根据已有资料,结合实际地质情况在该区投入了瞬变电磁法和天然 电场选频法两种物探方法. 2008 年 12 月 20 日~2009 年元月 5 日进行了野外数据采集工作,历时 15 天顺 利地完成了野外地面勘测工作然后转入室内资料整理. 一、工作方法及工作原理 (一)瞬变电磁法 1.工作原理 瞬变电磁法 (TEM)是近几年发展起来地一种新方法、新技术,其工作方法是利 用不接地回线向地下发送脉冲式一次电磁场,用线圈观测由该脉冲电磁场感应地地 下涡流产生地二次电磁场地空间和时间分布,二次场地大小与地质体地电性有关, 低阻地质体感应二次场衰减速度较慢,二次场电压较大;高阻地质体感应二次场衰 减速度较快,二次场电压较小.根据二次场衰减曲线地特征,就可以判断地下地质体 地电性、性质、规模和产状等,从而解决采空区等地质问题. 2.仪器设备 选用重庆大学与重庆奔腾数控技术研究所采用加拿大技术研制生产地 WTEM- 1Q/GPS 瞬变电磁仪及 WTEM-1D 型 10kW 大功率发射机,该仪器采用掌上电脑显 示、蓝牙无线控制、菜单提示,抗干扰能力强,性能稳定,状态良好,确保了外业 数据采集地质量. 3.WTEM-1Q/GPS 系统主要技术指标 A.接收机部分 ⑴通道数:1 道. ⑵前放增益:8、32 倍. ⑶主放增益:1、2、4、8、16、32、64、128 倍. ⑷通频带:0~50KHz(线性相位滤波器),全通为 0~400KHz. ⑸工频压制:≥80dB. ⑹A/D 位数:16 位. ⑺最小采样间隔:1μs. ⑻测道数:≤50 道.

⑼叠加次数:1~9999 次. ⑽同步方式:电缆同步、GPS 同步. ⑾电源:内置 12V 充电电池(也可外接),工作时间≥10 小时. ⑿掌上电脑:Pocket PC2003 系统,64MB Flash ROM/64MB SDRAM,64MB 地 CF 卡,可存储不低于 10 万个测点地数据,蓝牙、红外串口. B.发射机部分 ⑴发射电源电压:直流 12V~200V. ⑵发射频率范围:0.0625~32Hz. ⑶发射波形:一个供电周期由正供电、停供电、负供电、停供电 4 个等宽地节 拍构成. ⑷发射电流:≤50A. ⑸电流测量:在断电前测量供电电流,量程为 0~50A,显示分辨率 0.01A. ⑹关断延时:160ns(纯阻负载) ⑺发射电源电压显示:液晶显示,单位为 V,显示分辨率 0.1V. ⑻液晶显示:发射电流(A)、关断时间(μs)、内部温度(℃)、内部电池电压(V). ⑼LED 指示:电源接通、正供电、负供电、过流、过热、内部电池欠压. ⑽数据存储:可按设定地时间间隔(1~30 分钟)将月、日、时、分、发射电流、 关断时间等数据存入带有掉电保护功能地存储器中.可存储 800 个数据点. ⑾RS-232 标准串口:可将存储地数据传到计算机中供后期处理用. ⑿内部工作电源:12V 充电电池. ⒀工作温度:-10℃~50℃. ⒁储存温度:-20℃~70℃. 4.方法技术 测区采空区勘测最大深度一般约 100M.据此,结合瞬变电磁法特点,经现场实 验 , 选 取 同 点 回 线 源 装 置 进 行 工 作 , 供 电 线 框 为 50m× 50m , 接 收 线 框 为 50m× 50m,发射基频为 4 或 16Hz,分 31 道采集数据,发射电流 25A 左右,记录各 道归一后地二次场电压参数,为消除高压线等其它人为电磁干扰,叠加次数选为 120 次,并作了详细记录.对单点异常都进行了复测、排除,确保野外数据第一手资 料. (二)天然电场选频法 1.工作方法 本次天然电场选频法测试选用地仪器为郑州地校科研成果 TR-2 型天然电场选频 仪,其工作方法如下: 天然电场选频法地野外工作,主要用于剖面测量.由于仪器轻便,操作员可以将

仪器挂在胸前兼跑 M 极,另一人跑 N 极,一人记录兼点草图.同一剖面线上电极距 应固定不变,连接两电极间地电磁线既作为测量导线,又丈量测点距离,同步进行. 本次测量采用剖面观测法(如图 3-1 所示).该 方法是 MN 测量电极依一定地电极距、点距沿 测线同时移动,测量 MN 之间地电位差?V⊥, 记录点位于 MN 中点. 测线应尽量沿垂直勘探目标地走向布置 . 为 便于资料对比分析,各测线力求平行布置,观测 频率选择一致. TR-2 型仪器地主要技术指标: a.频点及频宽:频率范围 15.7~2520Hz 共 10 个频点,对应关系见表 3-1. 表 3-1 档次 频率 Hz 0 15.7 1 23.6 对应关系表 2 71.8 3 129 4 213 5 320 6 640 7 980 8 1450 9 2520 图 3-1 剖面观测示意图

b. 仪器测量范 围: 0 ~ 100mV ,分 7 个档 : 0.1mV 、 0.3mV 、 1mV 、 3mV 、 10mV、30mV 和 100mV,用表头读数; c.读数分辨率:1μV; d.输入阻抗:大于 4 MΩ; e.工作温度:-20℃~50℃; f.仪器电源:± 9V(6 节 6F22 型电池),功耗约 130mW. 2.仪器原理 根据天然电场地测量原理,使仪器体积小、重量轻、抗干扰,满足野外快速普 查地要求.接收机仅测量水平电场分量 Ex 或 Ey,由两个距离为 5m、10m 或 20m 地 MN 电极,将水平电场信号接收下来,经低噪声前置放大器 I(图 3-2)和前置放大器 Ⅱ作宽带放大后,进入测程控制(衰减)和 50Hz 滤波器,滤波后地信号送入选频网络 得到设定频率地信号,其它信号加以抑制和衰减.选频放大后地信号经末级放大后进 入精密检波器和有源滤波器,将各频点接收地正弦交流信号整流,滤波为直流信 号,由表头直接读出所测 MN 之间地电位差值.通过变换频率选择开关位置,即可得 到同一测点上不同频率地电位差值. 天然电场选频法使用地前提是目标物与围岩须有较为明显地电性差异,对于采 空区地勘探,其目标物为地下局部因矿体被采出后形成地空间、空洞 .由于地层(矿 层)介质地缺失,形成与周围岩体较大地电性特征.若空洞未充水或无冒落,?V 呈现 高阻;若空洞冒落,细颗粒物质及地下水充填以后,呈低阻特征.因此,可以通过测

量某一频点地?V 异常来确定煤矿采空区地位置和范围.

图 3-2 接收机原理方框图 二、地面测线布设 (一)测线布设原则与测线布设 本次测线布 2 耀原则是:根据工作区周边收集地煤矿采掘工程平面图,结合地 面建筑物地分布和地形条件进行布设. 测线布设时线距为 20m,剖面长度以南北向控制整个场区为宜,共计 17 条剖 面,长度不等.瞬变电磁测点距 10M,天然电场选频法测点距 10M,两种测试手段 进行重合布设,以达到相互复合印证,详见附图. (二)测地工作 1.简况 测量工作主要是为物探瞬变电磁地面测试测布设测网及剖面,剖面点距为 10m . 2.作业依据 (1)《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T 18314—2001 (2)《物化探工程测量规范》DZ/T 0153—95 (3)《地质矿产勘查测量规范》GB/T 18341—2001 (4)本技术设计书 3.座标系统 本测区采用 1954 年北京坐标系,3 度带投影,中央子午线经度 111 度.高程采 用 1956 年黄海高程系. 4.主要技术方法 (1)、控制点 测区地国家控制点成果,埋设标志保存完好,作为本次测量地基准点使用. (2)、测网布测 测网布测采用中海达测绘仪器公司生产地 V8 GPS 接收机,以载波相位实时差

分(RTK)方法进行.首先根据测线地设计位置以及方位,用 EXCEL 软件,以 25M 点距生成各测点地平面设计坐标,并传入工作手薄,外业以此为依据,采用点放样 模式进行测点放样.外业当实际放样点位与设计坐标差小于 0.1M 时定点.部分测线穿 越村庄,因此,根据实地情况,部分点位进行了偏移.测点点位确定后,打入木桩固 定,并设立明显标志,再采集实际点位三维坐标存储于工作手薄,内业输出整理 5.质量检查 (1)、采用 RTK 方法进行放样前,仪器在已知点都进行了校正和检测,其检 测结果都小于 5cm,符合要求. (2)、测点检测:测点放样后,基准站架设在不同地控制点上进行了抽样检 测,剖面测量检查 150 个,检测率 29.8 %,点位测量中误差 Ms=± 0.106M;高程测 量中误差 Mh=± 0.218M. 检查误差符合本次工作要求. (三)完成工作量 本次勘测共布设测线 17 条,有效物理测点 1006 个,其中瞬变电磁点 503 个, 天然电场选频点 503 个,具体完成工作量如下: 瞬变电磁:剖面线 17 条共 503 个物理点 干扰监测点:12 个 重复观测点:10 个 系统检查点:28 个 瞬变电磁法测点共计:553 个 天然电场选频:剖面线 17 条共 503 个测点 检查剖面:剖面线 1 条共 20 个测点 天然电场选频法测点共计:523 个 三、实验工作 实验工作地主要目地是了解勘查区地地电条件、施工条件、干扰背景以及煤层 采空区地地球物理特征等,通过分析实验工作地有效性,以便选择最佳工作方法和 装置形式.对瞬变电磁法和天然电场选频法勘测都进行了实验. (一)瞬变电磁法实验分析 本次瞬变电磁法工作使用地仪器为 WTEM-1Q/GPS 瞬变电磁接收机及 WTEM -ID 型 10kW 大功率发射机,采用同点回线源装置,供电线框为 50m× 50m,接收 线框为 50m× 50m. 技术参数地选择:发射频率:4Hz 和 16Hz(1~31 取样道);采样间隔:64μs;控 制延时:2.0μs ;天线延时:0.1μs;通道延时:71.2μs;关断时间:57.0μs;供电电

流:25~27A;叠加次数:120 次. (二)天然电场选频法测试实验分析 由实验结果知,在未采空区段上方?V 值变化平稳,基本在 0.1~0.3mV 左右变 化,而在采空区段上方,?V 值较高,?V 值介于 0.4~0.6mV 左右.说明天然电场选 频法勘测判断采空与未采空边界效果是显著地,但天然电场选频法判定地采空区范 围比实际略大些. (三)实验结果 通过上述实验工作可知,所采用地两种地面物探方法在采空区上均有较明显地 异常反映,天然电场选频法反映采空异常区边界与瞬变电磁法反映地采空异常区边 界基本一致,天然电场选频法圈定地采空区范围略大些;瞬变电磁法在采空区上 方,测得电压曲线呈现为相对低值,而测得视电阻率值呈现为相对高值,并且呈闭 合、半闭合状或视电阻率等值线呈较大幅度地波状起伏;在未采空区上方,测得电 压曲线呈现为相对高值,而测得视电阻率值呈现为相对低值,视电阻率等值线较为 平缓且近似平行展布.采空区和未采空区上测得电压曲线和视电阻率等值线均有较明 显地反映.天然电场选频法在采空区上方测得 ?V 值较高,呈现为相对高值,在未采 空区上方测得?V 值较低,呈现为相对低值,且相对高值和相对低值在采空区边界 处地界线相对明显. 实验结果表明:采空区与未采空区异常特征有明显差异 .在该地 投入天然电场选频法和瞬变电磁法探测采空区是行之有效地. 通过上述地实验,为本次工作各方法所选择地装置形式、技术参数提供了依 据,采空区在多测道电压剖面和视电阻率等值线图上表现为 “低电压、高电阻率”地 异常特征;在天然电场选频法?V 异常曲线图上表现为相对高电位差异常,可以作 为下一步资料解释地依据. 四、野外数据采集 (一)野外测试 本次野外物探勘测,采用天然电场选频法和瞬变电磁法剖面重合布设.共布设了 17 条剖面,瞬变电磁法测点距 10M,完成测量剖面 17 条,共 503 个物理点;天然 电场选频法测点距 10M,电极距 20m,记录参数?Vs,共完成 503 个物理点. (二)观测质量评述 1.瞬变电磁法 原始资料地验收以及工程质量地评价,严格依照《地面瞬变电磁法技术规程》 (中华人民共和国地质矿产行业标准 DZ/T0073-93)地要求进行,对观测质量主要以 系统检查观测来衡量,检查点误差计算公式如下: ①.单个点(第 j 点)各测道地平均相对误差

?j ??
j ?1

n

V ji ? V ? ji V ji

? 100% / N

式中: N -参加统计地测道数 i-某道数

V ji 及V ? ji

-第 j 观测点第 i 道地原始及检查观测值 地平均值

V ji



V ji 及V ? ji

②.全区各检查点总均方相对误差 Mji 计算公式为:
M N

? V ji ? V ? ji ? ? M ? ? ?? ? V ? / 2MN ? 100% ji i ?1 ? ji ?
j ?1

2

式中: N -参加统计地测道数;
M -为检查点数.

本次瞬变电磁法共施工检查点 28 个,占全区观测物理点总数地 5.1%,其平均 相对误差为 4.08%,总均方相对误差为 4.11%.依据规程要求质量验收标准,全区工 作质量合格,达到规程规范地质量要求. 2.天然电场选频法 观测结果质量检查为原始观测曲线与重复观测曲线进行对比,经对 16-16′剖面 地对比检查,前后两次实测剖面曲线形态基本一致,满足规范要求.另外,天然电场 地信号较弱,本测区范围周边有村庄及多个煤矿,一般情况下,对天然电场有干 扰,因此,对天然电场地异常仅作参考,特别是当天然电场选频法所测得异常与瞬变 电磁测试成果出现差异时,应以瞬变电磁测试成果为准.但是,瞬变电磁成果也不例 外,也同样有部分地段受到强电场地干扰,当资料出现此情况时,要结合地质和测 量成果综合考虑异常结果. (三)资料处理 1.瞬变电磁法 在野外数据采集期间,现场对数据进行初步处理和解释;室内完成数据综合处 理、成图成像和人机交互解释等任务.室内数据处理是对获取地原始数据进行去伪存 真、误差矫正、均滑处理、趋势分析和成图成像工作,目地在于提高勘测结果地准 确度和精度,使之更趋于实际. 采用该工作系统,具有以下特点: (a)现场自动采集数据,初步处理和绘图,可以提高工作效率,保证数据质量及 时了解野外工作情况,从而指导现场工作;

(b)室内数据地快速处理,成图成像和人机交互解释,改变了传统工作方式,使 工作水平得到提高; (c)经处理、解释得到地信息能与野外工作相互反馈使地质科学与野外工作得到 真正意义地结合,对进一步解决复杂地地质问题有着重要地意义. 瞬变电磁数据地处理可分为四部分: ①原始数据地录入; ②一次数据处理:包括数据编辑,数据滤波、均滑处理; ③二次数据处理:包括建立正、反演文件,磁源初步反演、磁源正、反演等; ④绘制图件. 在室内数据处理地基础上,绘制了基本分析图件:瞬变电磁各测线多测道电压 剖面图和瞬变电磁各测线视电阻率等值线图. 多测道电压剖面图以测点为横坐标 (算术坐标),V(t)/I 值为纵坐标(对数坐标), 将每个测点地 31 个 V(t)/I 值,按 1~31 道地次序,相应展布在图上,然后将相同地 V(t)/I 值连成线,即为多测道电压剖面曲线图 .由于瞬变电磁二次场随时间地衰减具 有在高阻层衰减快、低阻层衰减慢地特征,故在高阻层采集到地二次场电压值小, 低阻层采集到地二次场电压值大.反映在剖面曲线图上,低值响应部分为高阻层,高 值响应部分为低阻层. 视电阻率等值线图以测点 ( 桩号 ) 为横坐标 ( 算术坐标 ) ,深度为纵坐标 ( 算术坐 标),将各测点不同采样时间经初步反演所得到地 ρr 值,经网格化后成图.视电阻率 等值线图不但能反映剖面上各测点垂直方向电性变化情况,而且还能反映不同深度 沿水平方向电性变化情况,它比多测道剖面图更形象直观,能比较详细和清楚地反 映地下构造特征和各种地质现象,如采空区、陷落柱、断层等.理论上分析,正常地 沉积地层在视电阻率断面图上,等值线基本呈水平层状分布,当有异常体存在时, 等值线将发生畸变,呈现各种形态地变化,研究曲线在纵向和横向上电性地变化特 征,以确定异常体地性质,便是本次分析视电阻率等值线图地理论依据. 2.天然电场选频法 当天野外工作完成后,把仪器观测数据及时回放到计算机内,从计算机上直接 观测采集数据质量,发现问题及时处理,检查合格地数据存盘备用. 运用绘图软件绘制天然电场选频法?V 剖面曲线图,并结合地质、调查资料及井 下测量资料进行初步解释. 五、资料解释 (一)1-1′剖面 1.瞬变电磁法 从瞬变电磁各测线多测道电压剖面图和瞬变电磁各测线视电阻率等值线图(图 3-

3a 和 3-3b)可以看出:29-33#测点,桩号 280~320m 段,呈现“低电压、高电阻率” 地“采空区异常”显示;剖面其余段,电压曲线平缓,等值线呈现为相对低电阻率, 为正常层序显示.根据在已知采空区地瞬变电磁法实验成果,该剖面地 280 ~ 320m 段解释为“采空区异常”. 2.天然电场选频法 根据在已知采空区地天然电场选频法实验成果, 28-34# 测点 (270 ~ 330m) 段, ?V 值基本在 0.4~0.6mV 左右变化,呈高电位差异常,解释为“采空区异常”;剖面 其余段,?V 值基本在 0.1~0.3mV 左右变化,为未采空显示(图 3-4).

图 3-3a 1-1′剖面多测道电压剖面图

图 3-3b 1-1′剖面视电阻率等值线图

图 3-4 天然电场选频 1-1′剖面?V 异常曲线图 (二)2-2′剖面 1.瞬变电磁法 从瞬变电磁各测线多测道电压剖面和瞬变电磁各测线视电阻率等值线图(图 3-5a 和 3-5b)上可以看出:测点 11-16#,桩号 100~150m 段,呈现“低电压、高电阻率” 地“采空区异常”显示;剖面其余段,电压曲线平缓,等值线呈现为相对低电阻率, 为正常层序显示.根据瞬变电磁法实验成果,该剖面 100~150m 段解释为“采空区异 常”. 2.天然电场选频法 根据天然电场选频法实验成果, 10 ~ 15# 、 24 ~ 27# 测点 (90 ~ 140m 、 230 ~ 260m)段,?V 值基本在 0.4~0.6mV 左右变化,呈高电位差异常,解释为“采空区异 常 ” ; 1 ~ 10# 、 15 ~ 24# 、 27 ~ 35# 测点 (0 ~ 90m 、 140 ~ 230m 、 260~ 340m) 段, ?V 值基本上在 0.1~0.3mV 左右变化,为未采空显示(图 3-6). (三)3-3′剖面 1.瞬变电磁法 从图 3-7a 和 3-7b 上可以看出:测点 12-14# 、 24 ~ 26# ,桩号 110 ~ 130m 、 230 ~ 250m 段,呈现 “ 低电压、高电阻率 ” 地 “ 采空区异常 ” 显示;测点 1-12# 、 1424#、26-37#,桩号 0~110m、130~230m、250~360m 段,电压曲线平缓,等值线 呈现为相对低电阻率,为正常层序显示 . 根据瞬变电磁法实验成果,剖面地 110~ 130m、230~250m 段解释为“采空区异常”. 2.天然电场选频法 根据天然电场选频法实验成果,11-16#、22~28#测点(100~150m、210~270m)

段,?V 值基本在 0.4~0.6mV 左右变化,呈高电位差异常,解释为“采空区异常”; 1~11#、16~22#、28 ~37#测点(0~100m 、 150~210m、270 ~360m)段,?V 值基 本在 0.1~0.3mV 左右变化,为未采空显示(图 3-8). (四)4-4′剖面 1.瞬变电磁法 从图 3-9a 和 3-9b 上可以看出:测点 4~21#,桩号 30~200m 段,呈现“低电 压、高电阻率”地“采空区异常”显示;测点 1~4#、21~37#,桩号 0~30m、200~ 360m 段,电压曲线平缓,等值线呈现为相对低电阻率,为正常层序显示 .根据瞬变 电磁法实验成果,剖面地 30~200m 段解释为“采空区异常”. 2.天然电场选频法 根据天然电场选频法实验成果,3~23#测点(20~220m)段,?V 值基本在 0.4~ 0.6mV 左右变化,呈高电位差异常,解释为 “ 采空区异常 ” ; 1 ~ 3# 、 23 ~ 37# 测点 (0~20m、220~360m)段,?V 值基本在 0.1~0.3mV 左右变化,为未采空显示(图 310).

图 3-5a 2-2′剖面多测道电压剖面图

图 3-5b 2-2′剖面视电阻率等值线图

图 3-6 天然电场选频 2-2′剖面?V 异常曲线图

图 3-7a 3-3′剖面多测道电压剖面图

图 3-7b 3-3′剖面视电阻率等值线图

图 3-8 天然电场选频 3-3′剖面?V 异常曲线图

图 3-9a 4-4′剖面多测道电压剖面图

图 3-9b 4-4′剖面视电阻率等值线图

图 3-10 天然电场选频 4-4′剖面?V 异常曲线图

(五)5-5′剖面 1.瞬变电磁法 从瞬变电磁各测线多测道电压剖面图(图 3-11a)和瞬变电磁各测线视电阻率等值 线图(图 3-11b)可以看出:测点 12~14#、29~35#,桩号 110~130m、280~340m 段,呈现“低电压、高电阻率”地“采空区异常”显示;测点 1~12#、14~29#、35~ 37#, 桩号 0~110m、130~280m、340~360m 段,电压曲线平缓,等值线呈现为 相对低电阻率,为正常层序显示.根据瞬变电磁法实验成果,该剖面地 110~130m、 280~340m 段解释为“采空区异常”. 2.天然电场选频法 根据天然电场选频法实验成果,测点 10 ~ 16# 、 27 ~ 35# (90 ~ 150m 、 260 ~ 340m)段,?V 值基本在 0.4~0.6mV 左右变化,呈高电位差异常,解释为“采空区异 常”;测点 1~10#、16~27#、35~37# (0~90m、150~260m、340~360m)段,?V 值基本在 0.1~0.3mV 左右变化,为未采空显示(图 3-12). (六)6-6′剖面 1.瞬变电磁法 从瞬变电磁各测线多测道电压剖面图和瞬变电磁各测线视电阻率等值线图(图 313a 和 3-13b)可以看出:测点 14~29#,桩号 130~280m 段,呈现“低电压、高电阻 率”地“采空区异常”显示;测点 1~14#、29~37#,桩号 0~130m、280~360m 段, 电压曲线平缓,等值线呈现为相对低电阻率,为正常层序显示.根据瞬变电磁法地实

验成果,6-6′剖面地 130~280m 段解释为“采空区异常”. 2.天然电场选频法 根据天然电场选频法实验成果,测点 13~31# (120~300m)段,?V 值基本上在 0.4~0.6mV 左右变化,呈高电位差异常,解释为 “采空区异常”;1~13#、31~37# 测点(0~120m、300~360m)段,?V 值基本在 0.1~0.3mV 左右变化,为未采空显示 (图 3-14). (七)7-7′剖面 1.瞬变电磁法 从瞬变电磁各测线多测道电压剖面和瞬变电磁各测线视电阻率等值线图 (图 315a 和 3-15b)可以看出:1~29#测点 (0~280m)段,呈现“低电压、高电阻率”地“采 空区异常”显示; 29~38#测点(280~370m)段,电压曲线平缓,等值线呈现为相对 低电阻率,为正常层序显示.根据瞬变电磁法地实验成果,7-7′剖面地 0~280m 段 解释为“采空区异常”. 2.天然电场选频法 根据天然电场选频法实验成果, 1 ~ 29# 测点 (0 ~ 280m) 段, ?V 值基本上都在 0.4 ~ 0.6mV 左右变化,呈高电位差异常,解释为 “ 采空区异常 ” ; 29 ~ 38# 测点 (280~370m)段,?V 值基本在 0.1~0.3mV 左右变化,为未采空显示(图 3-16).

图 3-11a 5-5′剖面多测道电压剖面图

图 3-11b 5-5′剖面视电阻率等值线图

图 3-12 天然电场选频 5-5′剖面?V 异常曲线图

图 3-13a 6-6′剖面多测道电压剖面图

图 3-13b 6-6′剖面视电阻率等值线图

图 3-14 天然电场选频 6-6′剖面?V 异常曲线图

图 3-15a 7-7′剖面多测道电压剖面图

图 3-15b 7-7′剖面视电阻率等值线图

图 3-16 天然电场选频 7-7′剖面?V 异常曲线图 (八)8-8′剖面 1.瞬变电磁法 从瞬变电磁各测线多测道电压剖面图和瞬变电磁各测线视电阻率等值线图 (图 3-17a 和 3-17b)可以看出:测点 1~27#,桩号 0~260m 段,呈现“低电压、高电阻 率”地“采空区异常”显示;27~37#测点(260~360m)段,电压曲线平缓,等值线呈现 为相对低电阻率,为正常层序显示.根据瞬变电磁法地实验成果,8-8′剖面地 260~ 360m 段解释为“采空区异常”. 2.天然电场选频法 根据天然电场选频法实验成果, 1 ~ 28# 测点 (0 ~ 270m) 段, ?V 值基本上都在 0.4 ~ 0.6mV 左右变化,呈高电位差异常,解释为 “ 采空区异常 ” ; 28 ~ 37# 测点 (270~360m)段,?V 值基本在 0.1~0.3mV 左右变化,为未采空显示(图 3-18). (九)9-9′剖面 1.瞬变电磁法 从瞬变电磁各测线多测道电压剖面图和瞬变电磁各测线视电阻率等值线图 (图

3-19a 和 3-19b)可以看出:1~19#测点(0~180m)段,呈现“低电压、高电阻率”地“采 空区异常”显示; 19~32#测点(180~310m)段,电压曲线平缓,等值线呈现为相对 低电阻率,为正常层序显示.根据瞬变电磁法地实验成果,9-9′剖面地 0~180m 段 解释为“采空区异常”. 2.天然电场选频法 根据天然电场选频法实验成果, 1 ~ 21# 测点 (0 ~ 200m) 段, ?V 值基本上都在 0.4 ~ 0.6mV 左右变化,呈高电位差异常,解释为 “ 采空区异常 ” ; 21 ~ 32# 测点 (200~310m)段,?V 值基本在 0.1~0.3mV 左右变化,为未采空显示(图 3-20). (十)10-10′剖面 1.瞬变电磁法 从瞬变电磁各测线多测道电压剖面图和瞬变电磁各测线视电阻率等值线图 (图 3-21a 和 3-21b)可以看出:1~19#、23~27#测点 (0~180m、220~260m)段,呈现 “ 低电压、高电阻率 ” 地 “ 采空区异常 ” 显示; 19 ~ 23# 、 27 ~ 32# 测点 (180 ~ 220m 、 260~310m)段,电压曲线平缓,等值线呈现为相对低电阻率,为正常层序显示.根据 瞬变电磁法地实验成果,10-10′剖面地 0~180m、220~260m 段解释为“采空区异 常”. 2.天然电场选频法 根据天然电场选频法实验成果, 1 ~17#、22 ~28#测点(0 ~160m、210~270m) 段,?V 值基本上都在 0.4~0.6mV 左右变化,呈高电位差异常,解释为“采空区异 常 ” ; 17 ~ 22# 、 28 ~ 32# 测点 (160 ~ 210m 、 270 ~ 310m) 段, ?V 值基本在 0.1 ~ 0.3mV 左右变化,为未采空显示(图 3-22).

图 3-17a 8-8′剖面多测道电压剖面图

图 3-17b 8-8′剖面视电阻率等值线图

图 3-18 天然电场选频 8-8′剖面?V 异常曲线图

图 3-19a 9-9′剖面多测道电压剖面图

图 3-19b 9-9′剖面视电阻率等值线图

图 3-20 天然电场选频 9-9′剖面?V 异常曲线图

图 3-21a 10-10′剖面多测道电压剖面图

图 3-21b 10-10′剖面视电阻率等值线图

图 3-22 天然电场选频 10-10′剖面?V 异常曲线图

(十一)11-11′剖面 1.瞬变电磁法 从瞬变电磁各测线多测道电压剖面图和瞬变电磁各测线视电阻率等值线图(图 323a 和 3-23b)可以看出:测点 1~15#,桩号 0~140m 段,呈现“低电压、高电阻率” 地“采空区异常”显示;测点 15~30#,桩号 140~290m 段,电压曲线平缓,等值线 呈现为相对低电阻率,为正常层序显示.根据瞬变电磁法实验成果,剖面地 0~140m 段解释为“采空区异常”. 2.天然电场选频法 从天然电场选频法?V 异常曲线图(图 3-24)上可以看出: 1~16#测点(0~150m) 段, ?V 值基本在 0.4 ~ 0.6mV 左右变化,呈高电位差异常; 16 ~ 30# 测点 (150 ~ 290m)段,?V 值基本在 0.1~0.3mV 左右变化,为未采空显示(图 3-24).

图 3-23a 11-11′剖面多测道电压剖面图

图 3-23b 11-11′剖面视电阻率等值线图

图 3-24 天然电场选频 11-11′剖面?V 异常曲线图 (十二)12-12′剖面 1.瞬变电磁法 从瞬变电磁各测线多测道电压剖面图和瞬变电磁各测线视电阻率等值线图(图 3-

25a 和 3-25b)可以看出:测点 1~19#,桩号 0~180m 段,呈现“低电压、高电阻率” 地“采空区异常”显示;测点 19~26#,桩号 180~250m 段,电压曲线平缓,等值线 呈现为相对低电阻率,为正常层序显示.根据瞬变电磁法实验成果,剖面地 0~180m 段解释为“采空区异常”. 2.天然电场选频法 从天然电场选频法?V 异常曲线图(图 3-26)上可以看出: 1~19#测点(0~180m) 段, ?V 值基本在 0.4 ~ 0.6mV 左右变化,呈高电位差异常; 19 ~ 26# 测点 (180 ~ 250m)段,?V 值基本在 0.1~0.3mV 左右变化,为未采空显示(图 3-26).

图 3-25a 12-12′剖面多测道电压剖面图

图 3-25b 12-12′剖面视电阻率等值线图

图 3-26 天然电场选频 12-12′剖面?V 异常曲线图 (十三)13-13′剖面 1.瞬变电磁法 从瞬变电磁各测线多测道电压剖面图和瞬变电磁各测线视电阻率等值线图(图 327a 和 3-27b)可以看出:测点 1~14#、19~21#,桩号 0~130m、180~200m 段,呈 现“低电压、高电阻率”地“采空区异常”显示;测点 14~19#、21~22#,桩号 130~ 180m、200~210m 段,电压曲线平缓,等值线呈现为相对低电阻率,为正常层序显 示.根据瞬变电磁法实验成果,剖面地 0~130m、180~200m 段解释为“采空区异常”. 2.天然电场选频法 从天然电场选频法?V 异常曲线图(图 3-28)上可以看出: 1~14#、18~22#测点 (0~130m、170~210m)段,?V 值基本在 0.4~0.6mV 左右变化,呈高电位差异常; 14~18#测点(130~170m)段,?V 值基本在 0.1~0.3mV 左右变化,为未采空显示(图 3-32).

图 3-27a 13-13′剖面多测道电压剖面图

图 3-27b 13-13′剖面视电阻率等值线图

图 3-28 天然电场选频 13-13′剖面?V 异常曲线图 (十四)14-14′剖面

1.瞬变电磁法 从瞬变电磁各测线多测道电压剖面图和瞬变电磁各测线视电阻率等值线图(图 329a 和 3-29b)可以看出:测点 1~12#、17~20#,桩号 0~110m、160~190m 段,呈 现“低电压、高电阻率”地“采空区异常”显示;测点 12~17#,桩号 110~160m 段, 电压曲线平缓,等值线呈现为相对低电阻率,为正常层序显示.根据瞬变电磁法实验 成果,剖面地 0~110m、160~190m 段解释为“采空区异常”. 2.天然电场选频法 从天然电场选频法?V 异常曲线图(图 3-30)上可以看出: 1~13#、16~20#测点 (0~120m、150~190m)段,?V 值基本在 0.4~0.6mV 左右变化,呈高电位差异常; 13~16#测点(120~150m)段,?V 值基本在 0.1~0.3mV 左右变化,为未采空显示(图 3-30).

图 3-29a 14-14′剖面多测道电压剖面图

图 3-29b 14-14′剖面视电阻率等值线图

图 3-30 天然电场选频 14-14′剖面?V 异常曲线图 (十五)15-15′剖面 1.瞬变电磁法 从瞬变电磁各测线多测道电压剖面图和瞬变电磁各测线视电阻率等值线图(图 331a 和 3-31b)可以看出:测点 1~12#、15~17#,桩号 0~110m、140~160m 段,呈 现“低电压、高电阻率”地“采空区异常”显示;测点 12~15#,桩号 110~140m 段, 电压曲线平缓,等值线呈现为相对低电阻率,为正常层序显示.根据瞬变电磁法实验 成果,剖面地 0~110m、140~160m 段解释为“采空区异常”. 2.天然电场选频法 从天然电场选频法?V 异常曲线图(图 3-32)上可以看出:1~12#、15~17##测点 (0~110m、140~160m)段,?V 值基本在 0.4~0.6mV 左右变化,呈高电位差异常; 12~15#测点(110~140m)段,?V 值基本在 0.1~0.3mV 左右变化,为未采空显示(图 3-32).

图 3-31a 15-15′剖面多测道电压剖面图

图 3-31b 115-15′剖面视电阻率等值线图

图 3-32 天然电场选频 15-15′剖面?V 异常曲线图 (十六)16-16′剖面 1.瞬变电磁法

从瞬变电磁各测线多测道电压剖面图和瞬变电磁各测线视电阻率等值线图(图 333a 和 3-33b)可以看出:测点 1~14#,桩号 0~130m 段,呈现“低电压、高电阻率” 地“采空区异常”显示;测点 14~17#,桩号 130~160m 段,电压曲线平缓,等值线 呈现为相对低电阻率,为正常层序显示.根据瞬变电磁法实验成果,剖面地 0~130m 段解释为“采空区异常”. 2.天然电场选频法 从天然电场选频法?V 异常曲线图(图 3-34)上可以看出: 1~14#测点(0~130m) 段, ?V 值基本在 0.4 ~ 0.6mV 左右变化,呈高电位差异常; 14 ~ 17# 测点 (130 ~ 160m)段,?V 值基本在 0.1~0.3mV 左右变化,为未采空显示(图 3-34).

图 3-33a 16-16′剖面多测道电压剖面图

图 3-33b 16-16′剖面视电阻率等值线图

图 3-34 天然电场选频 16-16′剖面?V 异常曲线图

(十七)17-17′剖面 1.瞬变电磁法 从瞬变电磁各测线多测道电压剖面图和瞬变电磁各测线视电阻率等值线图(图 335a 和 3-35b)可以看出:测点 5~11#、12~14#,桩号 40~100m、110~130m 段, 呈现“低电压、高电阻率 ”地 “采空区异常 ”显示;测点 1 ~5# 、11 ~ 12# ,桩号 0 ~ 40m、100~110m 段,电压曲线平缓,等值线呈现为相对低电阻率,为正常层序显 示.根据瞬变电磁法实验成果,剖面地 40~100m、110~130m 段解释为“采空区异 常”. 2.天然电场选频法 从天然电场选频法?V 异常曲线图(图 3-36)上可以看出: 4~14#测点(30~130m) 段, ?V 值基本在 0.4 ~ 0.6mV 左右变化,呈高电位差异常; 1 ~ 4# 测点 (0 ~ 30m) 段,?V 值基本在 0.1~0.3mV 左右变化,为未采空显示(图 3-36).

图 3-35a 17-17′剖面多测道电压剖面图 煤采空区破坏范围 图 3-35b 17-17′剖面视电阻率等值线图

图 3-36 天然电场选频 17-17′剖面?V 异常曲线图 由以上各剖面异常展绘至平面图上,发现本次工作查明地异常规律性较好,各 剖面能够前后左右以及两种测试成果在平面上复合印证,由本次物探成果结合地质 资料,本次工作范围内圈定出 5 处煤矿采空区或采动影响带异常区(见综合成果图). ①区:位于场区西南部,呈向西开口大拇指状, 面积约 324.80m2; ②区:位于场区西北部,呈信鸽向东飞行状, 面积约 5267.10m2; ③区:位于场区东北部,呈梯形状, 面积约 38473.19 m2; ④区:位于场区东部,呈不规则状, 面积约 1737.54 m2; ⑤区:位于场区东南部,呈小闭合花生状, 面积约 687.94 m2; ①~⑤区总面积约 46490.57m2.

第四章结 论
各物探测线勘测成果汇总如见表 4-1:各剖面线物探勘测综合成果表. 根据各测线地天然电场选频法和瞬变电磁法勘测解释成果,绘制综合成果图(附 图),由图可知,瞬变电磁法与天然电场选频法所解释采空区成果边界情况基本一 致,当两种测试方法出现差异时以瞬变电磁成果为准. 由物探勘测成果看:本测区内采空区面积较大.3#煤采空区由 1、2、3、4、5、 6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17 测线地面测试成果所解释地采空区 边界测点连线而成. 由本次物探成果结合地质资料,本次工作范围内圈定出 5 处煤矿采空区或采动 影响带异常区(见综合成果图). ①区:位于场区西南部,呈向西开口大拇指状, 面积约 324.80m2; ②区:位于场区西北部,呈信鸽向东飞行状, 面积约 5267.10m2; ③区:位于场区东北部,呈梯形状, 面积约 38473.19 m2; ④区:位于场区东部,呈不规则状, 面积约 1737.54 m2; ⑤区:位于场区东南部,呈小闭合花生状, 面积约 687.94 m2; ①~⑤区总面积约 46490.57m2. 建议对物探检验地以上 5 处异常区进行钻探验证. 工程建设期间和建成后,要对场地和主建筑物进行变形监测.若场地地面和建筑 物出现开裂、下沉,应及时采取加固措施.为避免地基不均匀沉降导致构筑物损坏,

建议采取相应地基础结构措施.

表 4-1

各剖面线物探勘测综合成果表 采空异常位置 瞬变电磁法 29-33#测点, 桩号 280~320m 段 测点 11-16#, 桩号 100~150m 段 天然电场选频法

物理点数 剖 (个) 面 剖面 剖面 长 编号 方向 瞬变 天然 度 电磁 选频 (m) 1-1′ S 35 35 340

28-34#测点(270~330m)段

2-2′

S

35

35

340

10~15#、24~27#测点 (90~140m、230~260m)段

3-3′

S

37

37

测点 12-14#、24~26#, 11~16#、22~28#测点 360 桩号 110~130m、230~ (100~150m、210~270m) 250m 段 段 360 测点 4~21#, 桩号 30~200m 段 3~23#测点(20~220m)段

4-4′

S

37

37

5-5′

S

37

37

测点 12-14#、29~35#, 10~16#、27~35#测点 360 桩号 110~130m、280~ (90~150m、260~340m)段 340m 段 360 测点 14~29#, 桩号 130~280m 段 测点 1~29#, 桩号 0~280m 段 测点 1~27#, 桩号 0~260m 段 测点 1~19#, 桩号 0~180m 段 测点 13~31# (120~300m) 段

6-6′

S

37

37

7-7′

S

38

38

370

1~29#测点(0~280m)段

8-8′

S

37

37

360

1~28#测点(0~270m)

9-9′

S

32

32

310

1~21#测点(0~200m)段

10-10′

S

32

32

测点 1-19#、23~27#, 310 桩号 0~180m、220~ 260m 段 290 测点 1~15#, 桩号 0~140m 段

1~17#、22~28#测点(0~ 160m、210~270m)段

11-11′

S

30

30

1~16#测点(0~150m)段

续表 4-1 12-12′ S 26 26

各剖面线物探勘测综合成果表 250 测点 1~19#, 桩号 0~180m 段 1~19#测点(0~180m)段

13-13′

S

22

22

测点 1-14#、19~21#, 210 桩号 0~130m、180~ 200m 段 测点 1-12#、17~20#, 190 桩号 0~110m、160~ 190m 段 测点 1-12#、15~17#, 160 桩号 0~110m、140~ 160m 段 160 测点 1~14#,桩号 0~ 130m 段

1~14#、18~22#测点(0~ 130m、170~210m)段 1~13#、16~20#测点(0~ 120m、150~190m)段 1~12#、15~17#测点(0~ 110m、140~160m)段

14-14′

S

20

20

15-15′

S

17

17

16-16′

S

17

17

1~14#测点(0~130m)段

17-17′

S

14

14

测点 5-11#、12~14#, 130 桩号 40~100m、110~ 130m 段

4~14#测点(30~130m)段

附表 测线编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

物探勘测点成果起点、终点座标一览表 起点坐标 X 3938128.73 3938133.77 3937789.69 3938143.90 3938148.97 3938154.03 3938159.07 3938164.15 3938120.72 3938125.79 3938130.85 3938135.92 3938140.98 3938146.05 3938151.11 3938156.18 3938161.25 Y 38535674.03 38535693.39 38535712.73 38535732.09 38535751.44 38535770.78 38535790.14 38535809.48 38535841.06 38535860.41 38535879.76 38535899.11 38535918.46 38535937.80 38535957.15 38535976.50 38535995.85 X 3937798.98 3937804.04 3937789.69 3937794.79 3937799.81 3937804.89 3937800.24 3937815.09 3937820.13 3937825.31 3937849.56 3937893.45 3937937.22 3937961.79 3937995.97 3938001.03 3938035.23 终点坐标 Y 38535757.18 38535776.53 38535800.77 38535820.11 38535839.47 38535858.81 38535880.61 38535897.49 38535916.85 38535936.17 38535950.68 38535960.24 38535969.83 38535984.26 38535996.27 38536015.62 38536027.62


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