亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        綜合物探方法在靈新煤礦采空區(qū)探查中的應(yīng)用

        2015-10-09 21:08:27梅超路躍職榮軍
        科技資訊 2015年17期
        關(guān)鍵詞:物探技術(shù)高密度電法采空區(qū)

        梅超++路躍++職榮軍

        摘 要:采空區(qū)的存在對煤礦區(qū)生產(chǎn)、人民財(cái)產(chǎn)安全和工程建設(shè)造成極大的安全隱患。有效地探測采空區(qū)成為解決上述問題的關(guān)鍵。該文從采空區(qū)地球物理特征入手,采用三維地震、高密度電法的綜合物探方法對采空區(qū)進(jìn)行探測。三維地震勘探技術(shù)可查明直徑大于20m的陷落柱,控制采空區(qū)邊界,平面位置誤差不大于20m。高密度電法是剖面法和電測深法的集中,在原理上與普通電阻率法相同,是一種陣列勘探方法,不同點(diǎn)是該方法在觀測中設(shè)置了高密度的觀測點(diǎn);它具有較高的分辨能力,且勘探效率高,結(jié)合鉆孔資料能進(jìn)行一、二維反演,圈定電阻率異常區(qū),從而確定采空區(qū)范圍及充水情況。

        關(guān)鍵詞:物探技術(shù) 高密度電法 三維地震勘探 采空區(qū)

        中圖分類號:TD325 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)06(b)-0099-02

        靈新煤礦隸屬神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,為國有企業(yè)礦井。為了礦井采掘接續(xù)的安排,要開拓布置新的工作面。新工作面為原磁窯堡鎮(zhèn)所在地,現(xiàn)地面建筑物大部分已搬遷,該區(qū)域地質(zhì)工作程度較低,分布有大量的老窯采空區(qū),老窯集水情況不明。所以準(zhǔn)確的查明老窯采空區(qū)和老窯集水情況對采區(qū)的開采及安全尤為重要。

        1 煤層采空區(qū)的地質(zhì)特征

        勘探區(qū)內(nèi)主要為原磁窯堡煤礦開采后遺留老窯采空區(qū),主要開采上含煤組二、六煤層。開采方式通常為沿煤層露頭下掘斜井。解放前后開采的極少數(shù)小窯(如48、58號小窯)則用小型豎井。因受開采技術(shù)限制,開采深度一般僅為40米左右,最深也不超過80米,沿走向最大長度可達(dá)百米左右。

        2 煤層采空區(qū)的三維地震探查技術(shù)及應(yīng)用

        2.1 煤層采空區(qū)地震時(shí)間剖面的技術(shù)分析

        對比性研究三維地震時(shí)間剖面后,發(fā)現(xiàn)采空區(qū)時(shí)間剖面會(huì)出現(xiàn)如下現(xiàn)象:反射波同相軸下凹時(shí)間發(fā)生延遲、反射波同相軸中斷、不連續(xù),等。換言之,不同煤層采空區(qū)的地質(zhì)特征與不同的地震反射波特征相對應(yīng),這屬于三維震探查老窯采空區(qū)的技術(shù)分析原理。煤層采空不外乎兩種情況,其一是采空區(qū)上覆巖層塌陷,另外是煤層頂板未塌陷。

        先看采空區(qū)上覆巖層塌陷。當(dāng)遇到采空區(qū)面積較大,時(shí)間較長時(shí),上覆地層塌落、回填則采空區(qū)在地震時(shí)間剖面上表現(xiàn)在幾個(gè)方面:第一,反射波在一定范圍內(nèi)同相軸有下凹趨勢,這是由于采空區(qū)塌陷變形,采空區(qū)上部出現(xiàn)速度降低,時(shí)間延遲造成的下拉現(xiàn)象,反射波同相軸相位在地震時(shí)間剖面上出現(xiàn)明顯滯后。第二,當(dāng)煤層采空區(qū)上部巖層裂縫發(fā)生波的散射時(shí),反射波的振幅及波形在地震時(shí)間剖面上表現(xiàn)為,振幅降,反射波波形變得不規(guī)則、產(chǎn)生畸變。第三,由于煤層采空區(qū)引起的上覆巖層破壞區(qū)對地震波具有很強(qiáng)的吸收、頻散衰減作用,反射波頻率變化在地震時(shí)間剖面上表現(xiàn)為反射波的頻率的降低。在地震時(shí)間剖面上識別煤層采空區(qū)時(shí),可將上述不同的地震反射波特征作為重要標(biāo)志。

        2.2 三維地震探查采空區(qū)的應(yīng)用實(shí)例

        2.2.1 井田地質(zhì)概況

        靈新煤礦位于鄂爾多斯地臺(tái)西緣褶皺沖斷帶上,依據(jù)本次三維地震勘探成果和鉆探揭露資料,均表明補(bǔ)勘區(qū)內(nèi)構(gòu)造線總體走向?yàn)榻媳?,且向南傾伏,傾伏角0~10°??碧絽^(qū)內(nèi)的向斜兩翼不對稱,向斜西翼北部傾角較緩,南部傾角較陡,傾角12~30°;向斜西翼地層產(chǎn)狀10°左右,東翼地層產(chǎn)狀75°左右。礦區(qū)大部分面積被第四系地層所覆蓋,屬隱伏式煤田。根據(jù)鉆孔揭露顯示,補(bǔ)勘區(qū)內(nèi)地層由老至新依次為:三疊系上統(tǒng)上田組(T3y)、侏羅系中統(tǒng)延安組(J2y)、中統(tǒng)直羅組(J2z)、第四系(Q)。含煤地層為侏羅系中統(tǒng)延安組(J2y),鉆孔揭露厚度,最小314.08m,最大352.58m,平均厚度338.42m。

        2.2.2 應(yīng)用實(shí)例

        三維線束方向基本垂直地層走向,采用10線10炮觀測系統(tǒng)不對稱激發(fā),全區(qū)共布設(shè)線束10束。本區(qū)設(shè)計(jì)布置三維線束10束,生產(chǎn)物理點(diǎn)2470個(gè);布置試驗(yàn)點(diǎn)4個(gè),試驗(yàn)物理點(diǎn)40個(gè);試驗(yàn)線1束,試驗(yàn)合格轉(zhuǎn)為生產(chǎn)物理點(diǎn)。小折射2個(gè),物理點(diǎn)4個(gè);機(jī)動(dòng)物理點(diǎn)80個(gè),全區(qū)共布設(shè)物理點(diǎn)為2594個(gè)。識別煤層采空區(qū)的重要標(biāo)志是在地震時(shí)間剖面上反射波不連續(xù)。識別煤層采空區(qū)的參考標(biāo)志是反射波振幅變?nèi)酰l率降低。其波組特征與正常煤層地段存在差異,且存在時(shí)間延長等多種現(xiàn)象,因而地質(zhì)形態(tài)在時(shí)間剖面上因采空區(qū)地球物理特征的變化而變化。當(dāng)大面積采空時(shí),其采空區(qū)解釋方法不能僅依靠常規(guī)單層煤層的反射波特征加以判定,需結(jié)合整套地層的波組關(guān)系及其他手段進(jìn)行。由于采空區(qū)對地震波的吸收和散射,使得反射波組在時(shí)間剖面上出現(xiàn)零亂、消失的現(xiàn)象,據(jù)此可以圈定采空破壞區(qū)的范圍。在采空破壞區(qū)內(nèi),由于煤層的不規(guī)則采掘,出現(xiàn)煤層采空、煤層變薄、留設(shè)煤柱以及局部殘留等現(xiàn)象,反射波在時(shí)間剖面上表現(xiàn)為同相軸扭曲、振幅變?nèi)趸蛳?,也可能生成?qiáng)反射波,相對煤層反射波來說,該反射波表現(xiàn)為,時(shí)間上延長,振幅增強(qiáng),頻率降低,延續(xù)相位能量增強(qiáng)等特征。對地震波的傳播產(chǎn)生一定的影響,并導(dǎo)致采空區(qū)地震異常范圍與實(shí)際煤層采空區(qū)的大小存在誤差的原因是:煤層采空并塌陷后形成的上覆巖層破壞范圍通常會(huì)在采空區(qū)上方形成由冒落和裂隙帶構(gòu)成的具有一定裂陷高度和角度的破壞帶。根據(jù)以上方法,本次三維地震勘探圈出了二煤采空區(qū)邊界。對采空區(qū)內(nèi)部可能存在的留設(shè)煤柱和部分未采空區(qū)域反映不清,沒有給予解釋。六煤層與二煤層間距較小,二煤采空區(qū)對六煤層影響較大,二煤層采空區(qū)下六煤層反射能量弱且不連續(xù),本次勘探?jīng)]有解釋六煤層可能存在的采空區(qū)。

        3 高密度電法探查煤層采空區(qū)技術(shù)及應(yīng)用

        3.1 高密度電法探查煤層采空區(qū)技術(shù)原理

        高密度電阻率法是電剖面法和電測深法的集中,原理上與普通電阻率法相同,是一種陣列勘探方法,不同點(diǎn)是在觀測中設(shè)置了高密度的觀測點(diǎn)。用于野外測量時(shí),全部電極(幾十至上百根)置于剖面上,通過電極轉(zhuǎn)換器和主機(jī)即可實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)采集剖面中不同電極距、不同電極排列方式的相關(guān)數(shù)據(jù)。

        (1)采用溫納(WN)裝置,電極總數(shù)120(根據(jù)情況可調(diào)),隔離系數(shù)n(min)=1;n(max)=16(根據(jù)情況可調(diào))。它的電極排列規(guī)律為:A、M、N、B(其中供電電極為A、B,測量電極為M、N),隨著極距系數(shù)逐漸由n由n(MIN)增大到n(MAX),四個(gè)電極之間的間距也被均勻拉開,測量斷面為倒梯形。

        (2)單邊三極連續(xù)滾動(dòng)式測量(S3P)裝置,電極總數(shù)120(根據(jù)情況可調(diào)),隔離系數(shù)n(min)=1;n(max)=20(根據(jù)情況可調(diào))。它的電極排列規(guī)律是:N、M、A、(其中A、B是供電電極,B置于無窮遠(yuǎn),M、N是測量電極),N、M不動(dòng),A逐點(diǎn)向右移動(dòng),得到一條滾動(dòng)線:接著N、M、A同時(shí)向右移動(dòng)一個(gè)電極,M、N不動(dòng),A逐點(diǎn)向右移動(dòng),再得到一條滾動(dòng)線:這樣持續(xù)滾動(dòng)測量下去,即得到矩形斷面。

        3.2 高密度電法的探查采空區(qū)的應(yīng)用實(shí)例

        在進(jìn)行靈新煤礦二煤采空區(qū)解釋時(shí),主要以二煤的電性特征進(jìn)行分析。通過臨近的剖面與連井剖面的對比,推斷全區(qū)的深度調(diào)整系數(shù)為1.0。平面等值線圖是通過求出每個(gè)測點(diǎn)上指定深度上的反演視電阻率值,結(jié)合剖面圖進(jìn)行二煤采空區(qū)范圍的解釋工作。采空區(qū)的分布主要在D7線到D31線。在平面圖件的解釋中,以ρS=30Ω·m為閾值劃分采空區(qū)與未采空區(qū),結(jié)合剖面圖解釋成果,將采空區(qū)進(jìn)行合理連接形成最終的解釋成果。

        如圖1所示,為Geogiga RTomo軟件顯示的剖面垂直切片示意圖,能夠通過各個(gè)角度較直觀地看出剖面圖異常區(qū)的聯(lián)系,對采空區(qū)的解釋有很好的參考意義。

        4 綜合應(yīng)用效果分析

        對煤層采空區(qū)進(jìn)行解釋時(shí)可利用三維地震時(shí)間剖面反射波的特征,再結(jié)合高密度電磁法視電阻率異常顯示特征,即可分別圈定采空區(qū)位置和范圍。當(dāng)兩者圈定位置和范圍吻合度較高時(shí),預(yù)示著采空區(qū)的圈定有較高的可信度,進(jìn)而可通過鉆探進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)證。當(dāng)兩者圈定位置和范圍有較大差異時(shí),則采空區(qū)的圈定值得懷疑,應(yīng)具體分析差異產(chǎn)生的原因,從而進(jìn)一步優(yōu)化解釋方案。

        采空區(qū)在未充水時(shí),通常表現(xiàn)為高阻異常區(qū),當(dāng)其充水時(shí),它的電阻率會(huì)急劇下降,低于其圍巖,表現(xiàn)為低阻異常區(qū)。從解釋成果圖可以看出,7個(gè)采空區(qū)域均有條帶狀分布特征,且都表現(xiàn)為ρS<30Ω·m,由此推斷采空區(qū)均充水。未發(fā)現(xiàn)未充水采空區(qū)。最基本的問題是有效數(shù)據(jù)的分辨。不僅指本方法,其它物探方法也如此。在數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場,我們必須能有效地分辨:采集到的數(shù)據(jù)是否為有效數(shù)據(jù),簡單講就是:原始數(shù)據(jù)是否真實(shí)?一些技術(shù)人員需要得到高密度電阻率法解釋方面的幫助,可實(shí)際上,其原始數(shù)據(jù)的質(zhì)量太差,根本無法進(jìn)行資料解釋,原始數(shù)據(jù)不行,就是再高級的大師也無法幫忙。如果在得到此類數(shù)據(jù)卻不自知的話,其后果可想而知。這種情況在初學(xué)者中很普遍,在一些多年的“老手”也會(huì)存在,如果其未對此進(jìn)行過深入思考的話。

        不同觀測方式對數(shù)據(jù)成果的影響:目前,高密度電阻率法儀器發(fā)展迅猛,高密度儀器幾乎可以實(shí)現(xiàn)所有的電阻率法觀測。總體上,該研究者比較贊同對高密度電阻率法觀測方式的兩大分類:剖面類觀測方式和測深類觀測方式。因此,對現(xiàn)場作業(yè)及處理進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)按如下原則對觀測裝置做出選擇:當(dāng)場地條件許可時(shí),盡量采用剖面類觀測方式,特別是首選四極剖面裝置,因?yàn)檫@種觀測方式正是集中了電剖面和電測深法的優(yōu)點(diǎn),而其采集點(diǎn)分布更為均勻合理,在不少場合、不同要求的勘探項(xiàng)目中均可取得好的效果。在剖面觀測時(shí),解釋資料的反演應(yīng)以二維剖面為主,單點(diǎn)測深、水平曲線分析為輔。而當(dāng)場地限制只能采用測深類裝置時(shí),應(yīng)盡可能改善各點(diǎn)的接地條件,解釋資料的反演應(yīng)以單點(diǎn)測深反演為主,二維剖面為輔,特別是解釋出直立狀接觸帶時(shí),切記要謹(jǐn)慎。

        本區(qū)實(shí)際綜合應(yīng)用時(shí),當(dāng)無其他可靠資料進(jìn)行確認(rèn)時(shí),鑒于謹(jǐn)慎性原則,應(yīng)暫把三維地震和高密度電法圈定的采空區(qū)稱作疑似采空區(qū)。當(dāng)三維地震與瞬變電磁圈定的疑似采空區(qū)吻合度較高時(shí),即可認(rèn)定采空區(qū)可信度較高,并通過鉆探進(jìn)一步確認(rèn);當(dāng)其他兩種情況出現(xiàn)時(shí),則采空區(qū)的圈定有很大的不確定性,并不排除多解性,很多情況是由其它地質(zhì)因素導(dǎo)致,而采空區(qū)僅為可能之一。

        5 結(jié)語

        對煤層采空區(qū)利用地震時(shí)間剖面反射波特征進(jìn)行解釋,在技術(shù)上理論是可行的,而實(shí)例說明只要選用合理的施工參數(shù),進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)厥┕ぃ瑢Y料采取精細(xì)地處理,運(yùn)用多樣化得當(dāng)?shù)馁Y料解釋方法和手段,利用地震時(shí)間剖面上反射波特征,結(jié)合屬性平面解釋,是可以完成采空區(qū)解釋任務(wù)的,而最經(jīng)濟(jì)適用和行之有效的探測采空區(qū)方法是采用三維地震勘探。

        影響煤礦生產(chǎn)效率的主要地質(zhì)因素是地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì),單一勘探方法存在固有的局限性為:多解性、不確定因素多,等,為了更好的解決這兩大地質(zhì)問題只有采用綜合勘探方法,而結(jié)合三維地震和高密度電法進(jìn)行勘探,能夠?qū)崿F(xiàn)相互印證、得到優(yōu)勢互補(bǔ),從而顯著提高解釋成果的可靠性,進(jìn)而對高產(chǎn)高效的礦井生產(chǎn)提供可靠的地質(zhì)保障。探查煤礦采空區(qū)時(shí),綜合運(yùn)用兩種方法要注意:(1)嚴(yán)格按照施工要求,規(guī)范地做好數(shù)據(jù)采集工作;(2)對生產(chǎn)礦井進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析,結(jié)合相互驗(yàn)證,排除多解性;(3)為避免解決地質(zhì)問題的片面性,應(yīng)充分利用已知資料(如鉆探、測井、巷道、水文地質(zhì),等)進(jìn)行綜合分析。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 韓少明,魏書宏.小窯采空區(qū)在地震勘探時(shí)間剖面上的解釋[J].山西科技,2003(2):54-55.

        [2] 劉菁華,王祝文,朱士,等.煤礦采空區(qū)及塌陷區(qū)的地球物理探查[J].煤炭學(xué)報(bào),2005(6):715-719.

        [3] 馬麗,劉江,賀正東,等.地震勘探在采空區(qū)探測方面的應(yīng)用[J].陜西煤炭, 2008(2):90-92.

        [4] 董浩斌,王傳雷.高密度電法的發(fā)展與應(yīng)用[J].地學(xué)前緣,2003(1):171-176.

        [5] 楊發(fā)杰,巨妙蘭,王全德.高密度電阻率探測方法及其應(yīng)用[J].礦產(chǎn)與地質(zhì),2004(4):356-360.

        猜你喜歡
        物探技術(shù)高密度電法采空區(qū)
        老采空區(qū)建設(shè)場地采空塌陷地質(zhì)災(zāi)害及防治
        瞬變電磁法在煤礦采空區(qū)探測中的應(yīng)用
        淺層地震和高密度電法在走滑斷層探測中的應(yīng)用
        西部資源(2017年1期)2017-03-27 21:50:41
        基于高密度電法的淺層地下水儲(chǔ)水系統(tǒng)研究
        高密度電法在巖溶探測中的應(yīng)用
        工程物探技術(shù)在城市建設(shè)中的應(yīng)用分析
        淺談工程物探技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用
        試論物探技術(shù)在煤田勘探領(lǐng)域中的應(yīng)用
        某礦山采空區(qū)處理方案
        新疆鋼鐵(2015年2期)2015-11-07 03:27:52
        滑坡工程地質(zhì)水文地質(zhì)勘察中物探技術(shù)的應(yīng)用研究
        日本国主产一区二区三区在线观看| 中文字幕一区二区三区乱码| 熟妇五十路六十路息与子| 亚洲欧美日韩国产综合专区| 国产精品一品二区三区| 日日碰狠狠添天天爽超碰97久久| 国语精品一区二区三区| 亚洲毛片αv无线播放一区| 亚洲素人av在线观看| 国产自拍偷拍精品视频在线观看| 国产精品久久久久久久妇| 国产在线手机视频| 精品人妻一区二区三区蜜臀在线 | 97人妻精品一区二区三区| 亚洲一区欧美二区| 久久精品国产亚洲一级二级| 偷拍夫妻视频一区二区| 色偷偷av男人的天堂| 精品国产免费久久久久久| 亚洲精品av一区二区日韩| 婷婷色综合视频在线观看| 亚洲 暴爽 av人人爽日日碰| 精品日韩欧美一区二区三区在线播放| 新久久国产色av免费看| 婷婷久久香蕉五月综合加勒比| 午夜无码大尺度福利视频| 青青草免费在线手机视频| 国产一区亚洲二区三区| 大肉大捧一进一出好爽视色大师 | 成年无码av片在线| 欧美成人精品三级在线观看| 国产av一区二区日夜精品剧情| 国产成人精品久久亚洲高清不卡| 亚洲一区二区观看播放| 亚洲情精品中文字幕有码在线| 国产嫩草av一区二区三区| 欧美成人午夜精品久久久| 日本女优中文字幕看片| 中文字幕一区二区黄色| 久久无码av一区二区三区| 久久精品国产热|