【正文】 行的技術(shù)標準主要有： 1.《地面瞬變電磁法技術(shù)規(guī)程》 (DZ/T007393)； 2.《水利水電工程物探規(guī)范》 (DL501092)； 3.《直流電法工作規(guī)范》 (原地礦部編 )。另外 由于當?shù)?3煤層埋藏淺， 該地區(qū) 對于 3煤層的 古采煤 井口 也 較多， 因此采空 區(qū) 狀況 較為 復(fù)雜， 煤礦采空范圍不詳 。該煤層氣液化工程總投資 估算值為 95655 萬元 。日處理煤層氣量為 100 萬 Nm3/d， LNG 產(chǎn)量為 24104t/a，含氣態(tài)氣104Nm3/d。 山西 晉城煤業(yè)集團煤層氣液化工程擬建場 地 煤礦 采空區(qū)勘查物探勘測報 告 山西省第 三 地質(zhì)工程勘察院 二 OO 九 年 元 月 目 錄 第一章 緒 言 ............................................................................................................................ 1 一、 任務(wù)來源 ................................................................................................................... 1 二、 目的與任務(wù) ............................................................................................................... 1 三、 技術(shù)標準和依據(jù) ....................................................................................................... 2 四、 以往地質(zhì)研究程度 ................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 擬建場區(qū)平面形態(tài)近似梯形，南北長 300～ 320 m，東西寬 200～ 280m2，總占地面積 79280m2(合 119 畝 )，建筑物占地面積 15518m2，建筑面積 11184m2。 經(jīng) 現(xiàn)場調(diào)查 了解， 場區(qū)下伏山西組 太原組 9煤層 和 15煤層 為可采煤層 ，位于朝天宮村南王臺 鋪 煤礦礦界內(nèi)。 不明情況的煤礦采空區(qū)對擬建工程 會 構(gòu)成嚴重 危脅。 (二 )技術(shù)依據(jù) 本次工作參考的技術(shù)資料主要有： ； 集到的 周邊 煤礦采掘工程平面圖、井上下對照圖 。 “誠實守信、嚴格標準、科技增效、終身負責”是我 院的質(zhì)量方針。 地理位 置： 東經(jīng) 112176。34＇ 19″ 。年平均降水量 650mm， 最大年降水量為 (1956 年 )，最小年降水量為 (1997 年 )，最大日降水量為 (1956 年 7 月 30 日 )，最大時降雨量為 ，歷年來一次最大降水量為 (1998 年 8 月 21 日 )。 測 區(qū)內(nèi)無地表水系，降水向東南匯入丹河。厚 ～ ，平均 71m 左右 (C2b) 以灰白色鋁土質(zhì)泥巖為主，厚度大的區(qū)域夾薄層砂質(zhì)泥巖及細粒砂巖。 (C3t) 為測區(qū)主要含煤地層之一。 9 號煤層厚度 ～ ，平均 ，埋深 ～ ，平均 100m，上距 3 號煤層約 55m； 15 號煤層厚 ～ ，平均 ，埋深 ～ ，平均 130m，上距 9 號煤層約 30m；本組厚 ～ ，平均 81m 左右。由灰色～深灰色砂巖、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、煤層等組成，由下而上為過渡相至陸相沉積。本組厚 ～ ，平均 53m 左右，底部以一層灰白色中細粒砂巖與太原組呈整合接觸。本組厚 ～ ，平均 59m 左右，底部以灰、深灰色細～中粒長石石英雜砂巖與山西組呈整合接觸。 。 15煤層為結(jié)構(gòu)簡單，全區(qū)穩(wěn)定可采煤層； 9煤層為結(jié)構(gòu)簡單、較穩(wěn)定，局部可采煤層；其他煤層為不穩(wěn)定、不可采煤層。 。煤層直接頂板為黑色泥巖或粉砂質(zhì)泥巖，老頂為細粒巖屑石英砂巖。區(qū)內(nèi) 3煤層埋深達 50～ 60m。煤層直接頂板為灰～黑色泥巖，底板變?yōu)榛液谏鄮r。煤層直接頂板和老頂為 K2灰?guī)r，煤層頂部有 ～ 泥巖偽頂，底板多為深灰色泥巖，少數(shù)為粉砂質(zhì)泥巖或含黃鐵礦泥巖。區(qū)內(nèi) 15煤層目前未采動，本次工作不做評價。評估區(qū)區(qū)域地殼穩(wěn)定性較好。受多年礦坑排水影響，此類地下水呈半疏干～疏干狀態(tài)?；?guī)r滲透系數(shù)一般為 ～。在該區(qū)河岸有3～ 4 層巖溶發(fā)育帶，其富水程度中等，單孔出水量一般 20～ 5000m3/d。根據(jù) 已有資料，結(jié)合實際地質(zhì)情況在該區(qū)投入了瞬變電磁法和天然電場選頻法兩種物探方法。 選用重慶大學與重慶奔騰數(shù)控技術(shù)研究所采用加拿大技術(shù)研制生產(chǎn)的 WTEM－1Q/GPS 瞬變電磁儀及 WTEM－ 1D 型 10kW 大功率發(fā)射機，該儀器采用掌上電腦顯示、藍牙無線控制、菜單提示，抗干擾能力強，性能穩(wěn)定，狀態(tài)良好，確保了外業(yè)數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量。 ⑷通頻帶： 0～ 50KHz(線性相位濾波器 )，全通為 0～ 400KHz。 ⑻測道數(shù)：≤ 50 道。 ⑿掌上電腦： Pocket PC2020 系統(tǒng)， 64MB Flash ROM/64MB SDRAM， 64MB 的CF 卡，可存儲不低于 10 萬個測點的數(shù)據(jù)，藍牙、紅外串口。 ⑷發(fā)射電流：≤ 50A。 ⑼ LED 指示：電源接通、正供電、負供電、過流、過熱、 內(nèi)部電池欠壓。 ⑿內(nèi)部工作電源： 12V 充電電池。據(jù)此，結(jié)合瞬變電磁法特點，經(jīng)現(xiàn)場試驗，選取同點回線源裝置進行工作，供電線框為 50m179。 (二 )天然電場選頻法 本次天然電場選頻法測試選用的儀器為鄭州地校科研成果 TR2 型天然電場選頻儀，其工作方法如下： 天然電場選頻法的野外工作，主要用于剖面測量。該方法是 MN 測量電極依一定的電極距、點距沿測線同時移動，測量 MN 之 間的電位差 ?V⊥，記錄點位于 MN 中點。 表 31 對 應(yīng) 關(guān) 系 表 檔次 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 頻率 Hz 129 213 320 640 980 1450 2520 ： 0～ 100mV，分 7 個檔： 、 、 1mV、 3mV、 10mV、30mV 和 100mV，用表頭讀數(shù)； ： 1μ V； ：大于 4 MΩ； ： 20℃～ 50℃； ：177。選頻放大后的信號經(jīng)末級放大后進入精密檢波器和有源濾波器，將各頻點接收的正弦交流信號整流，濾波為直流信號，由表頭直接讀出所測 MN 之間的電位差值。若空洞未充水或無冒落， ?V 呈現(xiàn)高阻；若空洞冒落，細顆粒物質(zhì)及地下水充填以后，呈低阻特征。瞬變電磁測點距 10 米，天然電場選頻法測點距 10 米， 兩種測試手段 進行重合布設(shè)，以達到相互復(fù)合印證， 詳見附圖。 （ 1）、控制點 測區(qū)的 國家 控制點成果，埋設(shè)標志保存完好，作為本次測量的基準點使用。部分測線 － 12 － 穿越村莊，因此，根據(jù)實地情況，部分點位進行了偏移。 米。 (一 )瞬變電磁法試驗分析 本次瞬變電磁法工作使用的儀器為 WTEM－ 1Q/GPS 瞬變電磁接收機及 WTEM－ ID 型 10kW 大功率發(fā)射機，采用同點回線源裝置，供電線框為 50m179。 (二 )天然電場選頻法測試試驗分析 由 試驗結(jié)果知 ，在未采空區(qū)段上方 ?V 值變化平穩(wěn)，基本在 ～ 左右變化， － 13 － 而在采空區(qū)段上方， ?V 值較 高 ， ?V 值介于 ～ 左右。 天然電場選頻法在采空區(qū)上方測得 ?V 值較 高 ，呈現(xiàn)為相對 高 值，在未采空區(qū)上方測得 ?V 值較 低 ，呈現(xiàn)為相對 低 值，且相對高值和相對低值在采空區(qū)邊界處的界線相對 明顯。 四、 野外數(shù)據(jù)采集 (一 )野外測試 本次野外物探勘測，采用天然電場選頻法和瞬變電磁法剖面重合布設(shè)。依據(jù)規(guī)程要求質(zhì)量驗收標準，全區(qū)工作質(zhì)量合格，達到規(guī)程規(guī)范的質(zhì)量要求。 (三 )資料處理 在野外數(shù)據(jù)采集期間，現(xiàn)場對數(shù)據(jù)進行初步處理和解釋；室內(nèi)完成數(shù)據(jù)綜合處理、成圖成像和人機交互解釋 等任務(wù)。 在室內(nèi)數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上，繪制了基本分析圖件：瞬變電磁各測線多測道電壓剖面圖和瞬變電磁各測線視電阻率等值線圖。 視電阻率等值線圖以測點 (樁號 )為橫坐標 (算術(shù)坐標 )，深度為縱坐標 (算術(shù)坐標 )，將各測點不同采樣時間經(jīng)初步反演所得到的ρ r值，經(jīng)網(wǎng)格化后成圖。 運用繪圖軟件繪制天然電場選頻法 ?V 剖面曲線圖，并結(jié)合地質(zhì)、調(diào)查資料及井下測量資料進行初步解釋。 圖 33a 1－ 1′ 剖面多測道電壓剖面圖 圖 33b 1－ 1′ 剖面 視電阻率等值線圖 圖 34 天然電場選頻 1－ 1′ 剖面 ?V異常曲線圖 － 17 － (二 )2－ 2′ 剖面 從瞬變電磁各測線多測道電壓剖面和瞬變電磁各測線視電阻率等值線圖 (圖 35a和 35b)上可以看出：測點 1116，樁號 100～ 150m 段，呈現(xiàn)“低電壓、高電阻率”的“采空區(qū)異?！憋@示； 剖面其余 段，電壓曲線平緩， 等值線呈現(xiàn)為相對低電阻率，為正常層序顯示。根據(jù)瞬變電磁法試驗成果，剖面的 110～ 130m、230～ 250m 段解釋為“采空區(qū)異?！?。 根據(jù)天然電場選頻法試驗成果， 3～ 23測點 (20～ 220m)段， ?V 值基本在 ～ 左右變化，呈高電位差異常，解釋為“采空區(qū)異?！?； 1～ 23～ 37測點 (0～20m、 220～ 360m)段， ?V 值基本在 ～ 左右變化，為未采空顯示 (圖 310)。 (六 )6－ 6′ 剖面 從瞬變電磁各測線多測道電壓剖面圖和瞬變電磁各測線視電阻率等值線圖 (圖313a 和 313b)可以看出：測點 14～ 29，樁號 130～ 280m 段，呈現(xiàn)“低電壓、高電阻率”的“采空區(qū)異?！憋@示； 測點 1～ 1 29～ 37，樁號 0～ 130m、 280～ 360m段，電壓曲線平緩，等值線呈現(xiàn)為相對低電阻率，為正常層序顯示。根據(jù)瞬變電磁法的試驗成果， 7－ 7′剖面的 0～ 280m 段解釋為“采空區(qū)異?！薄? 根據(jù)天然電場選頻法試驗成果， 1～ 28測點 (0～ 270m)段， ?V 值基本上都在 ～ 左右變化，呈高電位差異常，解釋為“采空區(qū)異?！?； 28～ 37測點 (270～ 360m)段， ?V 值基本在 ～ 左右變化，為未采空顯示 (圖 318)。 (十 )10－ 10′ 剖面 從瞬變電磁各測線多測道電壓剖面圖和瞬變電磁各測線視電阻率等值線圖 (圖321a 和 321b)可以看出： 1～ 1 23～ 27測點 (0～ 180m、 220～ 260m)段，呈現(xiàn)“低電壓、高電阻率”的“采空區(qū)異?！憋@示； 19～ 2 27～ 32測點 (180～ 220m、 260～310m)段，電壓曲線平緩，等值線呈現(xiàn)為相對低電阻率，為正常層序顯示。根據(jù)瞬變電磁法試驗成果，剖面的 0～ 140m段解釋為“采空區(qū)異常”。 從天然電場選頻法 ?V 異常曲線圖 (圖 326)上可以看出： 1～ 19測點 (0～ 180m)段， ?V 值基本在 ～ 左右變化，呈高電位差異常； 19～ 26測點 (180～ 250m)段， ?V 值基本在 ～ 左右變化，為未采空顯示 (圖 326)。 圖 327a 13－ 13′ 剖面多測道電壓剖面圖 圖 327b 13－ 13′ 剖面 視電阻率等 值線圖 圖 328 天然電場選頻 13－ 13′ 剖面 ?V異常曲線圖 － 33 － (十四 )14－ 14′ 剖面 從瞬變電磁各測線多測道電壓剖面圖和瞬變電磁各測線視電阻率等值線圖 (圖329a 和 329b)可以看出：測點 1～ 1 17～ 20，樁號 0～ 110m、 160～ 190m 段，呈現(xiàn)“低電壓、高電阻率”的“采空區(qū)異?！憋@示；測點 12～ 17，樁號 110～ 160m段，電壓曲線平緩，等值線