综合物探综合物探在煤矿水害防治中的应用.ppt

河南省煤田地质局物探测量队综合物探在煤矿水害防治中的应用河南省煤田地质局物探测量队综合物探在煤矿水害防治中的应用河南煤田地质局物探测量队电法勘探应用成果——探测老窑采空区电话：（0371）6811095E-Mail：hnmtdf@public2.zz.ha.cnyuqihan@371.net河南煤田地质局物探测量队电法勘探应用成果——探测老窑采空区电话：（0371）6811095E-Mail：hnmtdf@public2.zz.ha.cnyuqihan@371.net综合物探在煤矿水害防治中的应用煤矿的水害及预测的主要方法瞬变电磁法原理及仪器综合物探在煤矿采区勘探中的应用实例造成煤矿水害原因是多种多样的，主要有煤层顶、底板水、含水构造和老窑采空区等，对引起矿井突水的各种因素的准确探测，是有效防止矿井突水灾害发生的关键。岩石富水其最主要的变化是其导电性的变化，所以对煤矿水害预测主要采用以测量岩石导电性参数为主的电法及电磁类方法。以往影响该方法大规模应用的主要原因在于：施工效率低，勘探深度浅，解释深度误差大等。通过我队多年的实践和探索，寻找出一条有效探测采区水害威胁的综合物探方法，即：三维地震和瞬变电磁相结合，以三维地震控制采区构造形态及深度，用瞬变电磁法解决赋水性问题。并引进了目前世界上最先进的瞬变电磁系统：加拿大产PROTEM67D。该仪器具有勘探深度大（1000米以上），横向分辨率高，对低阻体反映更为敏感、施工效率高（常规方法效率3倍以上）等特点。瞬变电磁工作原理及工作装置示意图TEM57-MK2发射机3分量接收线圈PROTEM673D接收机高频接收线圈PROTEM67D主要技术指标：发射电压：18V~150V连续可调发射电流：最大25A同步方式：石英钟同步/参考线同步发射框大小：单匝可无限大观测数据：三分量磁场变化率探头：三分量同步接收探头时间道：20/30道，6微秒~800毫秒动态范围：29位（175db）积分时间：0.25,2,4,8,15,30,60,120sec发射机接收机兖矿集团济宁三号煤矿位于山东省西南部济宁市东南郊，距济宁市14km。本次综合物探区为十六采区，位于济宁三号煤矿的北部，勘探面积为4.6km2。地质任务为：查明区内3下煤层中落差大于等于5m的断层；控制3下煤层底板起伏形态；查明勘探区内煤3下顶板砂岩富水区。3下煤层为区内主要可采煤层，位于二迭系山西组下部，3下煤层顶板砂岩是山西组的主要标志层，为灰白～灰绿色中～粗粒砂岩，井田内厚6～50米，平均27.9米。测区内3下煤底板埋深约560～740米，大部分地段埋深在630～670之间。综合物探应用实例——兖矿集团济三煤矿地层岩性厚度(米）视电阻率(Ω.m）第四系（Q）粘土、砂质粘土及砂砾18010~40上侏罗统蒙阴组（J3）上部为灰绿色粉、细砂岩互层，夹泥岩。下段由紫红色中、细粒砂岩、夹泥岩30010~20二迭系（P）泥岩、砂岩、粉砂岩及煤层13016~24石炭系（C）粉砂岩、砂岩、泥岩、铝土岩、灰岩及煤层21020~40奥陶系（O）灰至褐色厚层状石灰岩50综合物探应用实例——兖矿集团济三煤矿济三煤矿综合物探工作布置示意图测区：4.6Km2☆通过对地质任务进行分析，选择使用三维地震和瞬变电磁相结合的综合物探工作方法，即以三维地震控制煤层底板埋深及构造形态，用瞬变电磁来查明煤层顶板砂岩富水区。☆三维地震按照垂直构造走向的原则布置线束，线束自南向北编号，共布置线束25束。每束检波线8条，炮线5条，线距40m。瞬变电磁测线和地震测线重合，基本线距100米，基本点距60米，测点在全区均匀布设,共布设瞬变电磁测线25条。综合物探应用实例——兖矿集团济三煤矿三维地震主要工作参数：仪器：采用德国DMT公司的Summit数字地震仪，使用总道数：480道。观测系统：束状8线5炮制；激发：6米长低爆速细长药柱；接收线距20m，道距20m；激发线距40m，炮间距40m；接收道数：单边，24道接收，总道数：8×24=192道；激发方式：端点激发；CDP网格：10m×10m；覆盖次数：纵向6次，横向4次，总覆盖次数为：6×4=24次；纵向最大炮检距500m；横向最大炮检距150m；最大偏移距522m；纵向最小炮检距40m；横向最小炮检距10m；最小偏移距41.2m。瞬变电磁主要工作参数：仪器：澳大利亚SIROTEM3型瞬变电磁仪工作装置:中心回线发射框300＊300接收框100＊100仪器设置：增益10倍测量窗口1