xxxx有限公司物探成果报告

1、目 录第一章 概 况1第一节 目的任务1第二节 井田位置、范围和交通条件2第三节 自然地理5第四节 周边矿井及小窑5第二章 矿井地质7第一节 地层7第二节 构造7第三节 2103回风顺槽区域地质8第三章 煤 层9第一节 含煤性9第二节 可采煤层9第四章 水文地质11第一节 区域水文地质11第二节 2103回风顺槽区域水文地质12第五章 瞬变电磁基本原理及仪器参数13第一节 基本原理13第二节 仪器参数15第六章 现场施工布置及现场条件16第一节 现场施工布置16第二节 现场条件17第三节 施工工程量17第七章 物探成果解析18第八章 结论及建议22第一节 结论22第二节 建议23第一章 概 况

2、第一节 目的任务为加强煤炭资源开发利用的宏观调控，全面提高煤炭资源开发利用水平，改善矿井安全生产环境，进一步提高矿井生产能力和技术水平，做到合理利用和有效保护资源。2010年1月9日山西省国土资源厅颁发C1400002010011220053166号采矿许可证，批准开采2、9+10号煤层，井田面积4.3417km2，生产规模为60万t/a。其中2号煤层位于山西组中部，为本区主要可采煤层之一，与9+10号煤层间距58.0573.84m，平均64.70m。2号煤层厚度为1.733.48m，平均2.51m，不含夹矸，偶含1层夹矸。顶底板以砂岩、泥岩为主。为了保证2103回风顺槽掘进过程中的安全，利用

3、矿井地球物理勘探技术对巷道掘进前方富水性进行预测预报。任务如下：通过瞬变电磁勘探方法调查2103回风顺槽S4点前55m处迎头掘进前方100m范围内富水情况。图1-1 2103回风顺槽S4点前55m处迎头探测位置示意图 第二节 井田位置、范围和交通条件一、位置与范围xxxx有限公司井田位于翼城县桥上镇大阳院村、南大凹、山凹村一带。地理坐标为：北纬：35°395735°4048东经：111°5620111°58472010年1月9日山西省国土资源厅颁发的C1400002010011220053166号采矿许可证批复阳泉煤业集团翼城山凹煤业有限公司开采2、9+

4、10号煤层井田边界由以下21点坐标圈定：（1980西安坐标系） （1954北京坐标系）1、X=3949950.59 Y=19584931.31 1、X=3950000.00 Y=19585000.002、X=3949950.59 Y=19586031.32 2、X=3950000.00 Y=19586100.003、X=3950450.60 Y=19586031.32 3、X=3950500.00 Y=19586100.004、X=3950450.60 Y=19586791.33 4、X=3950500.00 Y=19586860.005、X=3949650.59 Y=19586961.33

5、5、X=3949700.00 Y=19587030.006、X=3949910.59 Y=19587201.33 6、X=3949960.00 Y=19587270.007、X=3950250.60 Y=19587136.33 7、X=3950300.00 Y=19587205.008、X=3950400.60 Y=19587146.33 8、X=3950450.00 Y=19587215.009、X=3950400.60 Y=19587331.33 9、X=3950450.00 Y=19587400.0010、X=3950240.60 Y=19587321.33 10、X=3950290.0

6、0 Y=19587390.0011、X=3950045.60 Y=19587331.33 11、X=3950095.00 Y=19587400.0012、X=3950250.60 Y=19587526.33 12、X=3950300.00 Y=19587595.0013、X=3949526.59 Y=19587880.34 13、X=3949576.00 Y=19587949.0014、X=3949560.59 Y=19588071.34 14、X=3949610.00 Y=19588140.0015、X=3949014.59 Y=19588637.35 15、X=3949064.00 Y=1

7、9588706.0016、X=3948930.59 Y=19588235.67 16、X=3948980.00 Y=19588304.3317、X=3948930.59 Y=19587481.34 17、X=3948980.00 Y=19587550.0018、X=3948675.58 Y=19587016.33 18、X=3948725.00 Y=19587085.0019、X=3948673.58 Y=19585369.32 19、X=3948723.00 Y=19585438.0020、X=3948700.58 Y=19585356.32 20、X=3948750.00 Y=195854

8、25.0021、X=3948700.58 Y=19584931.31 21、X=3948750.00 Y=19585000.00井田平面形态呈一不规则多边形，面积4.3417 km2。批采2、9+10号煤层。开采深度1349.98-649.98米标高。二、交通本井田通过简易公路8km，可达桥（上）翼（城）县级公路，向北西20km，同时可达侯（马）月（山）铁路翼城火车站，同时达晋（韩）韩（城）干线公路。交通较为便利。详见图1-2交通位置图。图1-2 交通位置图第三节 自然地理一、地形、地貌井田位于沁水盆地西缘，中条隆起的北东部，地貌划属为侵蚀山地。地形总体呈东高西低。最高点位于井田边界东南角山梁

9、上，标高1438.70m，最低点位于井田北西部陈家崖沟河沟谷，标高1128.50m，相对高差310.2m，属中山区。二、水系井田地表水汇集于井田内山凹河、大阳院河，山凹河、大阳院河向北至桥上镇注入桥上河，桥上河往北西至翼城县城汇入浍河。浍河向南西至新降县南3km处注入汾河。汾河向南西至河津县禹门口流入黄河。井田属黄河流域汾河水系。井田内各沟谷基本常年无水，遇雨亦一泻而去，雨停后沟干或为细流，属季节性溪流。三、气象本地区四季分明，昼夜温差较大，蒸发量大于降水量，属大陆半干旱季风型气候。据翼城县气象站近十年的观测资料，平均年气温912，1月平均气温5，1月平均气温28，最高气温可达38，最低气温2

10、4，平均年降水量382.3mm，蒸发量1930.44m，蒸发量为降水量的5倍，结冰期为11 月至翌年3月，最大冻土深度为86cm。最大积雪厚度70cm。夏秋季多东南风，冬春季多西北风，最大风速达18m/s。四、社会经济状况翼城位于山西省西南部，现辖6镇10乡，面积1162km2，人口27.20万。全县共有耕地25万亩，农作物以玉米为主，其次有小麦、谷子、土豆等，植被覆盖中等。矿藏以煤为主，其次是铁、石灰石等。工业生产主要有原煤、焦炭等。畜牧业以猪、牛、羊为主。五、地震根据中华人民共和国GB500112001建筑抗震设计规范，本区地震基本烈度为7度区。设计基本地震加速度值0.15g。第四节 周边

11、矿井及小窑一、周边矿井阳泉煤业集团翼城山凹煤业有限公司资源整合后四邻矿井为：北为阳泉煤业集团翼城汇嵘煤业有限公司、阳泉煤业集团翼城华泓煤业有限公司；南为阳泉煤业集团翼城石丘煤业有限公司、阳泉煤业集团翼城中卫青洼煤业有限公司、山西晋煤集团晋圣松峪煤业有限公司；东为阳泉煤业集团翼城东沟煤业有限公司（见图1-3矿井四邻关系示意图）。图1-3 四邻关系示意图二、周边小窑经调查，本井田南西边界外有2号煤层小窑开采两处。（见表1-1）表1-1 井田周边小窑调查窑口点编号井口坐标（54）开拓方式开采煤层开采深度调查人备注XY17394872019584830平峒2#140m杨浦183948640195851

12、60平峒2#210m杨北战第二章 矿井地质第一节 地层本井田位于山西省沁水煤田西南部，国家规划的翼城矿区西部。井田为基岩半裸露区，本井田地层为中统峰峰组、石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组、二叠系下统山西组及下石盒子组、二叠系上统上石盒子组地层、第四系分布于山梁及沟谷两侧。根据地表出露情况及钻孔揭露资料，将井田地层由老至新分述如下：一、中奥陶统峰峰组(O2f)二、石炭系(C)1、中统本溪组(C2b)2、上统太原组(C3t)三、二叠系(P)1、下统山西组(P1s)2、下统下盒子组(P1x)3、上二叠统上石盒子组(P2s)四、第四系(Q)第二节 构造一、区域构造本井田位于山西台背斜南部之沁水盆地南

13、部边缘，沁水复式向斜轴部南端西翼，阳城山字型构造西翼反射弧外侧。区域地质应力大体为北东南西向挤压，区域为一倾向北东的单斜构造。二、井田构造受区域构造控制，本井田总体为一轴向北北西的背斜构造，地层倾角一般5-8°，局部达25°左右。井田内发育17条断层（见表2-1）及1条背斜，未发现陷落柱及火成岩构造。表2-1 断层统计表编号位置走向倾向倾角落差（m）井田内延伸长度（km）控制程度F1井田西部N10°-18°WNE70°2101.3控制可靠F2F1东侧175m处N18°WNE70°150.225控制可靠F3F2东侧150m处N

14、2°18°WNE70°1101.20控制可靠F4井田中西部，ZK101、ZK102东侧N10°3°WSW70°1301.30控制可靠F5井田中西部，QS502、QS601东侧N34°4°WSW70°302.0控制可靠F6井田中部，F5东部230m处N5°WNE70°301.30控制可靠F7井田中北部，F5东部400m处N16°WNE70°100.70控制可靠F8井田北部，F7东部250m处N10°WNE70°100.50控制可靠F9井田中部，F6

15、东部350m处N5°WSW70°200.05控制可靠F10井田东北部边界N43°ENW70°250.75控制可靠F11井田中东部F10南N23° WSW70°200.70控制可靠F12井田中东部F10南N20° WSW70°100.25控制可靠F13井田中东部F10南N20° ES E70°50.25控制可靠F14井田中东部F10南N5° EN W70°50.45控制可靠F15井田中东部F10南N50°ENW70°30.16控制可靠F16井田中东部F10南

16、N18°EN17°WNE S W 70°100.40控制可靠F17井田东部边界N8°ENW70°300.65控制可靠第三节 2103回风顺槽区域地质本次探测位置为2号煤层2103回风顺槽S4点前55m处迎头，2号煤层位于山西组中部，为本区主要可采煤层之一，与9+10号煤层间距58.0573.84m，平均64.70m。2号煤层厚度为1.733.48m，平均2.51m，偶含1层夹矸。顶板为泥岩，底板为砂质泥岩，区域地质构造简单，在掘进巷道右侧3.2m处揭露断层，断距38m，倾角70°。第三章 煤 层第一节 含煤性山西组和太原组为本区主要含

17、煤地层。山西组共含煤5层(1上、1、2上、2、3号)，平均总厚3.16m，平均含煤系数7.8，平均可采总厚2.51m，平均可采含煤系数6.2；太原组共含煤10层(5上、5、6上、6、6下、7、7下、8、9+10、10下号)，平均煤层总厚4.14m，平均含煤系数5.5，平均可采总厚2.50m，平均可采含煤系数3.3。第二节 可采煤层本区自上而下的可采煤层为2号、9+10号等二层煤层，其它煤层为不可采煤层。详见可采煤层特征表3-1。一、2号煤层2号煤层位于山西组中部。为本区主要可采煤层之一，与9+10号煤层间距58.0573.84m，平均64.70m。2号煤层厚度为1.733.48m，平均2.51

18、m，偶含1层夹矸。顶底板以砂岩、泥岩为主，泥岩次之。总述2号煤层厚度变化不大，稳定可采，结构简单，夹石易于对比，2号煤层为赋煤区可采煤层。二、9+10号煤层9+10号煤层位于太原组下段顶部，为全区主要可采煤层之一。9+10号煤层厚度1.303.73m，平均2.50m，局部含一层夹矸。顶板为K2石灰岩、泥岩，底板以铝质泥岩为主，泥岩次之。9+10号煤层局部含1层夹矸，厚度00.45m。岩性一般以泥岩为主。总述9+10号煤层厚度变化不大，稳定可采，结构简单，夹石易于对比，9+10号煤层为全区稳定可采煤层。表3-1 可采煤层特征一览表时代煤层号煤层厚度煤层间距结构及夹石层数稳定性可采性顶板岩性底板岩

19、性最小-最大平均(m)最小-最大平均(m)山西组p1s21.733.482.5158.0573.84简单0-1稳定赋煤区可采砂质泥岩、泥岩砂质泥岩、泥岩太原组c3t9+101.303.732.5064.70简单0-1稳定全区可采石灰岩、泥岩铝质泥岩、泥岩第四章 水文地质第一节 区域水文地质一、水文地质单元划分本井田位于沁水煤田翼城矿区南部中低山区。区域地表水为汾河水系，本井田位于汾河与沁河分水岭的东侧5km一带，区域地表河流主要为浍河、续鲁河，均发源于本井田的东侧5km一带，往西经翼城、曲沃、侯马至新绛注入汾河。本井田水文地质单元属古堆泉域北东部的次一级水文地质单元南梁泉，古堆泉域位于新绛县三

20、泉镇北古堆九原山西麓，泉群由龙王泉、莲花泉、琵琶泉、怪泉、清泉等22个泉眼组成。1958年修建小型泉口水库，大部泉被淹，泉水出露标高450-599m，面积500m2，泉水出露地层为寒武奥陶系石灰岩，多年（1957-1959）平均流量为1.30m3/s，水温25，流量稳定，后受井群开采影响，流量减少，1997年为0.5m3/s，现已断流。侯马盆地为一热水盆地，东北部有海头泉、南梁泉等低温热水泉。泉域多年平均降水量山区为560mm，盆地为544.1mm。二、区域含水层1、奥陶系石灰岩溶裂隙含水层：区域东部广泛出露且为地下水补给区，本含水层含水丰富，水质好，为区域主要含水层。2、石炭系上统石灰岩溶裂

21、隙含水层组：主要为太原组K2、K3层石灰岩含水层，其富水性随埋藏深度和所处构造位置不同而变化，为区域主要含水层之一。3、二叠系砂岩裂隙含水层：区域内广泛出露，多见有小泉水出露，具有一定富水性，但一般富水性较弱。4、第四系冲积洪积含水层：多分布于较大沟谷及两侧一级阶地，大多富水性较好，为村镇工农业用水的重要水源之一。三、区域隔水层隔水层有本溪组铝土质泥岩或铝土岩，2号煤层底板至K3石灰岩之间的粉砂岩、泥岩等；山西组顶界以上泥岩、粉砂岩等组成。四、地下水的补给、径流、排泄1、岩溶地下水的补给主要是东部裸露区，接受大气降水和地表水流补给，总体向南西方向径流，局部向向斜构造轴部径流，在地表低洼处及排泄

22、泉口排泄。2、砂岩地下水的补给，在裸露地带接受大气降水补给，或接受风化基岩带裂隙水的补给，经短距离径流，在地形切割地段以泉的形式排泄或补给其它含水层。3、冲积洪积含水层的补给主要是大气降水补给或矿坑排水，一般向河流的下游径流排泄。第二节 2103回风顺槽区域水文地质本次探测位置为2103回风顺槽S4点前55m处迎头，巷道顶板为砂岩，有少量淋水，底板有少量施工施工积水。掘进巷道右侧3.2m揭露一断层，断距38m，倾角70°，巷道后方为回风大巷。第五章 瞬变电磁基本原理及仪器参数第一节 基本原理瞬变电磁法或称时间域电磁法(Timedomainelectromagneticmethods)

23、，简称TEM，它是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲电磁场，在一次脉冲电磁场间歇期间，利用不接地线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。其基本工作方法是：于地面或井下设置通以一定波形电流的发射线圈，从而在其周围空间产生一次磁场，并在地下导电岩矿体中产生感应电流。断电后，感应电流由于热损耗而随时间衰减。衰减过程一般分为早、中和晚期。早期的电磁场相当于频率域中的高频成分，衰减快，趋肤深度小;而晚期成分则相当于频率域中的低频成分，衰减慢，趋肤深度大。通过测量断电后各个时间段的二次场随时间变化规律，可得到不同深度的地电特征。在电导率为、磁导率为的均匀各向同性大地表面铺设面积为S的矩形发射回线，在回

24、线中供以阶跃脉冲电流，其中： （1）图5-1 瞬变电磁法工作原理示意图在电流断开之前，发射电流在回线周围的大地和空间中建立起一个稳定的磁场。在t=0时刻，将电流突然断开，由该电流产生的磁场也立即消失。一次磁场的这一剧烈变化通过空气和地下导电介质传至回线周围的大地中，并在大地中激发出感应电流以维持发射电流断开之前存在的磁场，使空间的磁场不会即刻消失。由于介质的热损耗，直到将磁场能量消耗完毕为止。由于电磁场在空气中传播的速度比在导电介质中传播的速度大得多，当一次电流断开时，一次磁场的剧烈变化首先传播到发射回线周围地表各点，因此，最初激发的感应电流局限于地表。地表各处感应电流的分布也是不均匀的，在紧

25、靠发射回线一次磁场最强的地表处感应电流最强。随着时间的推移，地下的感应电流便逐渐向下、向外扩散，其强度也渐减弱，分布也趋于均匀。研究结果表明，任一时刻地下涡旋电流在地表产生的磁场可以等效为一个水平环状线电流的磁场。在发射电流刚关断时，该环状线电流紧挨发射回线，与发射回线具有相同的形状。随着时间推移，该电流环向下、向外扩散，并逐渐变形为圆形电流环。等效电流环像是从发射回线中“吹”出来的一系列“烟圈”，因此，人们将涡旋电流向上、下和向外扩散的过程形象地称为“烟圈效应”（如图5-2所示）。“烟圈”的半径r、深度d的表达式分别为： （2） （3）式中a为发射线圈半径，。当发射线圈半径相对于“烟圈”半径

26、很小时，可得，故“烟圈”将沿47°倾斜锥面扩散，其向下传播的速度为： （4）图5-2 瞬变电磁场的烟圈效应从“烟圈效应”的观点看，早期瞬变电磁场是由近地表的感应电流产生的，反映浅部电性分布；晚期瞬变电磁场随时间的变化规律，可以探测大地电性的垂向变化。矿井瞬变电磁法基本原理与地面瞬变电磁法一样，采用仪器和测量数据的各种装置形式和时间窗口也相同。由于矿井瞬变电磁法勘探环境的限制，测量线圈大小有限，其勘探深度不如地面深，一般有效探深在100m左右。地面瞬变电磁法为半空间瞬变响应，这种瞬变响应完全来自于地表以下半空间地层；而矿井瞬变电磁法为全空间瞬变响应，这种瞬变响应是来自于回线平面上下（或

27、两侧）地层，这对确定异常体的位置带来困难。实际资料解释中，必须结合具体地质和水文地质情况综合分析。矿井瞬变电磁法与地面瞬变电磁法相比具有以下几个方面的特点：1、由于井下测量环境不同与地表，不可能采用地表测量时的大线圈（边长大于50m）装置，只能采用边长小于3m的多匝小线框，因此数据采集工作量小，测量设备轻便，工作效率高，成本低；2、由于采用小线圈测量，点距更密（一般为2-10m），降低体积效应的影响，提高勘探分辨率，特别是横向分辨率；3、在井下，测量装置距离异常体更近，大大提高测量信号的信噪比，实际测量结果说明，井下测量信号的强度比地面同样有效面积的相同装置测量的信号强10-100倍。井下的干

28、扰信号相对于有用信号近似等于零（大于30ms时间段），而地面测量信号在衰减到一定时间段（一般小于15ms）就被干扰信号覆盖，无法识别有用异常信号；4、地面瞬变电磁法勘探一般只能将线圈平置于地面测量，而井下瞬变电磁法可以将线圈置于巷道底板测量，探测巷道底板下一定深度内含水异常体垂向和横向发育规律；也可以将线圈直立于巷道内，当线圈面平行巷道掘进前方，可进行超前探测，当线圈面平行于巷道侧帮，可探测工作面内以及工作面顶、底板一定范围内含水低阻异常体的发育规律；5、矿井瞬变电磁法由于受勘探环境的限制，测量线圈大小有限，其勘探深度不如地面深，一般深度在100m以内。第二节 仪器参数本次探测采用YCS40型

29、矿用瞬变电磁仪,采用设备参数如下：发射频率：5Hz；发射电流：1.5A；发射额定电压：8V；叠加次数：32；采样道数：40道。第六章 现场施工布置及现场条件第一节 现场施工布置本次进行的井下探测项目总体依据以下思路进行工作：前期资料收集-明确探测任务-合理的进行方案设计-施工-数据处理-成果图初步分析-结合矿井地质及水文地质资料进行综合评价-提供报告。根据现场条件和本次探测任务，2103回风顺槽S4点前55m处迎头瞬变电磁探测现场施工布置如下：图6-1 2103回风顺槽S4点前55m处迎头瞬变电磁探测现场布置示意图迎头现场共布置16个测点，每个测点探测3个方向，3个方向分别是顶板30°

30、;、顺层0°、底板30°方向；同时在迎头正前方布置一条纵向测线，测点13个，如图6-2所示。图6-2 迎头纵剖面方向现场布置示意图第二节 现场条件2013年9月30日，我队物探技术中心矿井物探技术人员在矿2103回风顺槽S4点前55m处迎头，针对巷道迎头前方100m范围内的富水情况进行探测,本次探测工程采用矿井瞬变电磁法，现场探测条件如下：1、探测层位为2号煤层，煤层顶板为泥岩，底板为砂质泥岩，煤厚约2.8m；2、巷道顶板比较潮湿，有少量淋水，锚杆、钢带支护；3、巷道底板潮湿；4、巷道左右帮为锚杆锚网支护，锚网距迎头2m左右；5，综掘机距迎头4m左右；6、 巷高2.8m，巷

31、宽3.2m；7、 巷道已停电。第三节 施工工程量本款矿井瞬变电磁仪器探测深度为100m，掘进过程中需留有30m的安全距离，因此，探测范围内巷道允许掘进距离为70m，安排再次物探。本次施工具体工程量见下表：探测位置使用仪器探测方法探测范围（m）探测方向物理点数2103回风顺槽S4点前55m处迎头YCS40瞬变电磁法100461合计100461第七章 物探成果解析1、 2103回风顺槽S4点前55m处迎头顶板30°方向图7-1 2103回风顺槽S4点前55m处迎头顶板30°方向探测视电阻率拟断面图上图为2103回风顺槽S4点前55m处迎头顶板30°方向探测视电阻率拟断

32、面图，从上图可见，探测范围内无明显低阻异常区，结合现场条件及地质资料，综合分析2103回风顺槽S4点前55m处迎头顶板30°方向100m范围内富水性弱。二、2103回风顺槽S4点前55m处迎头顺层0°方向图7-2 2103回风顺槽S4点前55m处迎头顺层0°方向探测视电阻率拟断面图上图为2103回风顺槽S4点前55m处迎头顺层0°方向探测视电阻率拟断面图。从上图可见，巷道迎头靠左探测深度30-100m范围视电阻率值相对较低，为低阻异常区YC-2；巷道迎头前方65-90m范围视电阻率值相对较低，出现低阻异常区YC-3。巷道右帮已揭露断层，断距38m，倾角70°；2号煤层属低灰高灰、特低硫低硫份、低热值特高热值的无烟煤，煤层视电阻率值小于1.m，泥岩、砂岩视电阻率值大于1000.m，结合现场条件及地质资料，综合分析低阻异常区YC-2为正常煤层，但不排除局部采空富水的可能；低阻异常区YC-3为断层局部富水影响所致。三、2103回风顺槽S4点前55m处迎头底板30°方向图7-3 2103回风顺槽S4点前55m处迎头底板30°方向探测视电阻率拟断面图上图为2103回风顺槽S4点前55m处迎头底板3