亚辰瞬变电磁报告修改讲解

1、山西吕梁离石西山亚辰煤业有限公司 瞬变电磁勘探报告山西省煤炭地质148勘察院二一一年六月项目名称：山西吕梁离石西山亚辰煤业有限公司瞬变电磁勘探项目负责：罗国平制图:邢毅文徐丽丽主编:罗国平编制组成员：罗国平曾若云徐丽丽何清邢毅文张燕生徐云强张友林徐菲审查:曾若云编制时间：二G一一年六月文字目录前言第一章概况第一节测区位置及交通第二节自然地理第三节勘探区范围第四节地质任务1第五节 以往地质勘查工作1第二章地质概况及地球物理特征12第一节地质概况1第二节井田构造和岩浆岩1第三节水文地质条件1第四节 地球物理电性特征1第三章 物探施工方法1第一节 方法原理1第二节 瞬变电磁勘探仪器2第三节施工装置与

2、试验2第四章工程布置及工作量2第一节工程布置2第二节工作量2第三节技术措施与质量评价2第四节工程测量3第五章数据处理与解释 3第一节数据处理3第二节资料解释3第六章地质成果 4第一节5煤采空区含水性评价4第二节8煤采空区含水性评价4第七章结论与建议48W节结论4第二节存在问题与建议48附图目录顺序号图号图名比例尺11实际材料图1： 500022-15煤顺层视电阻率等值线图1： 500032-28煤顺层视电阻率等值线图1： 500043-1b煤采空区及含水异常分布图1： 500053-28煤采空区及含水界常分布图1： 500064-1-1-38各测线视电阻率拟断面图.、八、-刖言根据山西省人民政

3、府关于加快推进煤矿企业兼并重组的实施意见（晋政发200823号、山西省人民政府关于进一步加快推进煤矿企业兼并重组整合有关问题的通知（晋政发200910号、吕梁市人民政府吕梁市煤 矿企业兼并重组 整合的实施办法（吕政发200910号及山西省煤矿企业兼并重 组整合工作领导组 关于吕梁市离石区煤矿企业兼并重组整合方案（部分的批复（晋煤重组办发200925号等相关文件要求，经吕梁市人民政府同意,由山西焦煤西山煤电集团有限 责任公司作为主体企业对山西吕梁离石亚辰煤业有限公司进行兼并重组整合，整合前的矿井井田面积1.5193km 2批准开采5、8、9号煤层生产规模30万t/a。整合 后的矿井井田面积1.4

4、921km 2,比整合前减少0.027 km 2,批准开采5、8、9号煤 层，生产规模60万t/a,较整合前净增30万t/a。2009年7月24日西山煤电（集团有 限责任公司派遣管理人员进驻 矿山,8月29日正式接管。整合后的公司名称为山西吕梁离石西山亚辰煤业 有限公司”以下简称 亚辰煤业”于2009年11月6日领 取采矿许可证，证号为C1400002009111220042077有效期至2011年11月6日。为适应煤矿建设和发展的需要，落实工作区构造、降低风险，山西吕梁离石 西 山亚辰煤业有限公司自筹资金，在井田范围内进行地质勘探，并同时应用地面 瞬变 电磁勘探调查矿区范围内采空区富水情况。

5、山西省煤炭地质148勘查院2010年11月29日组织队伍进驻野外现场进行了瞬变电磁勘探工程野外数据采集。12月22日圆满完成全部野外采集勘探任务，完成瞬变电磁勘探勘探线长45240米,线上物理 点2043个总物理点2146个,实际控制面积1.52km 2。经过认真细致 的室内资料处 理和解释,现已经完成瞬变电磁勘探报告的编制，提请业主审查。T： 丄 tr-& V*Jh0 EJ 4*1w r Bl nI 辽11 <ls MM .和 iw 11輻 s i * 翼 tI*附皆sM. V * I 尸'柿i * «mki*Jb-mmi IW flT.«H Ji*

6、.L> 4M R '_ mwbTTW i . -=*-*!_.ft *w -»» 悯 +irHWil J jiMf7第一章概况第一节测区位置及交通图1-1勘探区位置交通图亚辰煤业位于离石市区西北坪头乡樊包头村以西，距市区约25km，行政区划属坪头乡管辖。地理坐标：东经110° 57' 18一 110° 58北1纬'37° 41' 38一37° 42' 43整合后该公司2009年11月6日领取的采矿许可证号 为：C1400002009111220042077面积为1.492km 2,井田范围

7、比整合前减少 0.027 km 2。离、临公路从矿区外北部通过，该公路与307国道相通,矿区距307国道仅 13km，交通较为便利（见图1-1。第二节自然地理一、地势本区属吕梁山系，为吕梁山西侧的中山区，是典型的黄土高原地貌。 地貌类 型 以侵蚀的黄土梁、峁为主,其次为黄土沟谷地貌中的冲沟。井田内大部被黄土所 覆盖,黄土层受强烈的侵蚀切割，形成梁峁状低中山黄土丘陵,同时发育有冲 沟。沟 谷地段有上第三系上新统 N2地层二叠系上石盒子组地层出露，井田内地形复杂,沟 谷纵横，地势总体呈东高西低。二、水系本区属黄河流域，井田内无常年性河流，仅在雨季洪水从沟谷中流出，流入湫水 河，最后汇入黄河。三、气

8、象本区为大陆性季风气候，属暖温带半干旱地区，据临县气象站资料，各项气象要 求如下：气温:年平均气温88C , 1月最低,平均-7.6 T ,极值为-248C ; 7月最高,平均为 226C,极值 37C。降水量与蒸发量：历年平均降水量为519.3mm ,最大降水量为7月份，平均为 129.9mm，最小为12月份,平均为3.6mm，日最大降水量为1970年8月9日，为162.5mm。雨量集中于7、8、9三个月中，占全年的63%。蒸发量最大 在6月份, 平均在362.3mm，年平均蒸发量为2141.9mm。风向和风速：风向多为西北，风速历年平均为2.5m/s,最大月（3-5月平均3.1m/s, 最

9、小月（8月平均为2.2m/s。霜期、雪期和冻土期：初霜期在10月上旬，终霜期为翌年3月底,平均无霜期 194天。初雪期平均为11月下旬,终雪期翌年3月底,一次最大厚度为14cm。 30cm冻结时间为11月26日,最晚解冻为翌年4月1日。区内最大冻土深度 111cm。四、地震历史记载本区未发生过大地震，只在1829年4月（清道光九年三月离石 发生过 5.25震级地震，震中位置为北纬37° 3（东经111° 12'据中国地震烈度区划图”划分，本区所处区域地震动峰值加速度（g为0.05,对照 烈度为切度，属弱地震预测区，据了解本区近年来未发生过地震。8历史记载本区未发生过

10、大地震，只在1829年4月（清道光九年三月离石 发生过 5.25震级地震，震中位置为北纬37° 3（东经111° 12'据中国地震烈度区划图”划分，本区所处区域地震动峰值加速度（g为0.05,属弱 地震预测区，据了解本区近年来未发生过地震。据建筑抗震设计规范（GB50011 2001本地区抗震设防烈度为6度。 五、经济概况本区以煤炭工业为主，其次还有县、乡办及个体私营铁厂、砖厂、铸造厂等。农业很不发达，粮食不能自给，农作物主要有玉米、谷子、豆类、土豆等，经济 作物有葵花、胡麻、红枣等。第三节勘探区范围批采煤层为5# 8#、9#煤层，生产规模为60万t/a。勘探范围的

11、拐点 保用北 京54坐标系坐标如下：本次瞬变电磁勘探范围包含井田范围，在东南角进行了扩展（图1-2，面积1.519km 2。北京54坐标系西安80坐标系1, 4175600. 00, 19496835. 001. 417555L59, 19496764.542、4175591. 00, 19497352. 002、4175512. 59, 1949728L 543. 4175250. 00. 19497450, 003, 4175201.59, 19497379.544. 4174850. 00, 19496830. 00k 417480L 58, 19496759. 545、4174370.

12、 00. 19496830. 005、4174321. 58, 19496759. 546、4173619. 70, 19497031. 706. 4173731. 57, 19496918. 547> 4173607. 60. 19497032, 607. 4173566. 57, 19196650,548. 4173605. 60, 19497018, 908. 4173576. 57, 19496347；549. 4173625. 00, 19496418, 009. 417432L 57, 19195949.5310> d 174370, 00,19196020. 0010

13、. 4L7445L 57, 19495819. 531R 4174500. 00, 19495890. 0011Z 4174826. 58. 19496079. 5312. 4174875. 00. 19496150. 009MviwwLum10图1-2勘探范围示意图第四节地质任务本次瞬变电磁勘探的目的是调查矿区范围内采空区分布及赋水情况。第五节以往地质勘查工作1 1959年148队进行了三交一磧口镇间普概查地质勘探工作，提交了 东煤田三交普概查地质报告。质报2 1989年11月148队提交山西省河东煤田离柳矿区三交勘探区详查地告3 1993年山西省地质矿产局215地质队提交了山西省临县胜利煤

14、矿扩建 勘 探（精查地质报告。4 2002年5月由吕梁神宇资源勘察院提供的山西省离石市坪头乡吴背崖扩界地质报告。11第二章地质概况及地球物理特征 第一节地质概况一、地层区域出露地层由老到新为 噢陶系中统、石炭系中统本溪组、上统太原组，二叠 系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组、上第三系上新统、第四系中上更新统。现由老到新简述如下：1奥陶系中统（02f奥陶系中统为厚层状灰白色石灰岩，偶为白云质灰岩，裂隙发育，为方解石 脉充 填，本组厚度88.00126.00 m平均106m。2石炭系中统本溪组（C2b木溪组上部以灰色、深灰色的泥岩、砂质泥岩为主，夹薄层细砂岩，下部为灰色粘土岩、铁铝岩,局部有

15、黄铁矿层或山西式铁矿和铝土矿层。本组厚度平均 为30.00m，与下伏地层呈平行不整合接触。3石炭系上统太原组（C 3t本组地层为一套海陆交互相含煤沉积建造，底部为黄褐色石英砂岩（K 1 ,厚 3.50m ;下部为灰褐、深灰、灰色砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、薄层砂岩、& 9号煤层,& 9号煤层为井田内主要可采煤层。上部岩性主要为灰岩、泥岩、砂质泥岩及6、7、7下号煤层，均为不可采煤层。五层灰岩至下而上分别为 L 1、L 2、L 3、L 4、L 5,总厚度20.28m。本组地 层厚度为73.1495.96m平均为86.18m,与下伏地层呈整合接触关系。4二叠系下统山西组（P 1s该组

16、为本区主要含煤地层之一，主要由砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成，本组 地层主要含有02、1、2、3、4、5六层煤，其中5号煤层为本井田主要开采 煤层, 4号煤层为零星可采煤层,其余煤层为不可采煤层,本组地层厚度71.70 78.21m平 均厚度为73.00m。底部以K 2砂岩分界,与下伏太原组地层呈整合接 触关系。5二叠系下统下石盒子组（P 1x本组地层在矿区内揭露厚度100.84m为一套陆相沉积地层，岩性主要为黄 绿色 中细粒砂岩、灰绿色泥岩、砂质泥岩以及杂色泥岩组成 ，底部以K 4砂岩分界，本组 地层与下伏地层呈整合接触。6二叠系上统上石盒子组（P 2s本组地层为一套陆相沉积地层，岩性主要为

17、黄绿色中细粒砂岩、灰绿色泥岩、 砂质泥岩以及杂色泥岩组成，底部以K6砂岩分界，本组地层与下伏地层呈整合 接 触。7新生界第三系上新统（N 2本组地层争布于沟谷的半坡上，厚度20m。岩性主要为紫红色粘土，含钙质结 核层，与下伏地层呈角度不整全接触。8新生界第四系中上更新统（Q 2+3为浅黄色黄土、棕黄色亚粘土，垂直节理发育，直立性好。厚度为0-88.84m ,平均为40m。与下伏地层呈角度不整合接触关系二、含煤地层井田内发育的含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，分述如 下：1太原组（C 3t下段（晋词段:由 K 1砂岩底至9号煤底，平均厚度29.26m，以灰色、灰黑色泥 质岩类为主，夹

18、有粉砂岩薄层,顶部发育有一层不稳定的薄煤层。中段（毛儿沟段；从9号煤底至L 3灰岩顶，平均厚度38.38m，是主要含煤 段，以 灰岩、煤层、泥岩为主，夹有薄层细砂岩。本段中8、9号煤层为全区稳 定可采的 中厚煤层，L 3、L 2灰岩之间还夹有一层不稳定的薄煤层。上段（东大窑段：由L 3灰岩顶至山西组底，平均厚度18.29m，主要岩性以 灰岩、 泥岩为主，底部夹有细砂岩、粉砂岩薄层，其中L 5、L 4间和L 3、L 4间分别夹有 6号、7号两层全区稳定的薄煤层，但其厚度均小于0.7m，为不可采煤层。2山西组 （P 1s山西组是以陆相沉积为主的海陆交互相含煤沉积，主要由灰黑色砂质泥岩、泥 岩、炭质

19、泥岩、灰色细砂岩及煤层组成，本组中含有02、1、2、3、4、5号六层 煤,5号煤层为全区主要开采煤层，4号煤层为零星可采煤层，其余煤层为 不可采煤层, 本组地层厚度为71.7078.21m平均厚度为73.00m.从沉积特征来看，形成于海退过程中，聚煤作用了生于海退造成的滨海三角洲平原及湖泊、 泻湖、潮坪环境中，砂岩层较太原组稍发育一些，而石灰岩则不发育。底部的中 粗粒 砂岩中为山西组和太原组的分界线。砂岩为中粒结构，层状构造,泥质胶结。第二节井田构造和岩浆岩本区大地构造位置处于鄂尔多斯盆地的东部边缘，兴县石楼南北向褶带中段 东侧，总体上是一个向北西倾斜的单斜构造。在单斜构造上又发育有次级的褶

20、曲构造。区域北部和南部次级构造一般幅度不大，表现不明显，单斜为主体构造。 本井 田构造简单，总体上为一向北西倾斜的单斜构造，地层倾角为510 °井田内未发现 断层。综上所述，区内构造类别属简单类。井田内未发现岩浆侵入现象。第三节水文地质条件勘探区为典型的黄土高原地貌，属黄河流域，井田内无常年性河流，仅在雨季洪水 从沟谷中流出，流入湫水河，最后汇入黄河。地下主要含水层为石炭 系太原组砂岩和 奥陶系石灰岩，地下水主要接受大气降水的补给。一、含水层根据井田地质构造特征，按岩石类型结合地貌特征井田含水层为石灰岩岩溶裂隙水、基岩裂隙含水层及第四系孔隙含水层。1、石灰岩岩溶裂隙含水层2、石炭系上

21、统太原组（C 3t砂岩裂隙含水层3、二叠系下统山西组（P 1s砂岩裂隙含水层4、二叠系石盒子组（P 1x + P2s砂岩裂隙含水层5、新生界松散层孔隙含水层二、煤炭开采水害分析从实际开采情况来看，区内各煤系地层含水层含水性较弱，影响煤层开采的 地 下水主要为采空区积水。受采动裂隙的影响，采空区水可能从上部和侧面导入工作 面，影响安全生产。0100200300400D e p th /m20406080100R e s i s t i v i t y第四节 地球物理电性特征理论上讲,干燥的岩石、石油和空气的电阻率相对较大，但实际上岩石孔隙、 裂隙总是含水的，并且随着岩石的湿度或者饱和度的增加，电

22、阻率急剧下降。水分 含量相同的不同岩石电阻率有一定的差别，其原因在于水分有不同的矿化度。 这样, 断层的电阻率并不取决于断层本身的大小，而主要取决于断层的破碎程度及其含水 的饱和度;岩层的电阻率不取决于干燥岩石本身的电阻率，主要取决于 岩石的饱和 度和水分矿化度和水分矿化度。 一般来说,含水断层、岩层裂隙和采 空区的电阻 率远小于不含水周围围岩的电阻率，这是瞬变电磁法评价采空区、 断层和含水层富 水性的物理依据。一般地，岩层随深度的变化岩性发生变化，相应电阻率纵向（深度上变化 较大。 图2-1是勘探区20线1200号点电阻率曲线,电阻率整体趋势随深度的增 大而增 大。但在70米深度附近电阻率有

23、一个向下的起伏，它反应了基岩顶界面 风化带的电 阻率变化。图2-1勘探区电阻率测深曲线横向上（沿桩号电阻率变化较小，它的变化主要反映出地质体（岩层裂隙和米空 区富水性强弱的变化。图2-2测区16线瞬变电磁电阻率拟断面图，它也是勘探区典 型的电阻率拟断面图，图中坐标纵轴是高程（单位:米，坐标横轴是测点（桩号，图中曲 线为电阻率等值线。图中电阻率随深度变化较大 ，沿Distance/mA l t i t u d e /m桩号变化不大，沿桩号的变化反应了岩层富水性（电阻 率的变化。图2-2的800、1100、1240处的电阻率较高，它们的富水性可能比其它 地段要强，特别是800号点附近电阻率变化也大

24、，富水性我强。这就是说应用瞬变电 磁法解释采空区和含水层富水区域主要依据电阻率拟断面的横向变化。图2-2瞬变电磁勘探视电阻率拟断面图第三章物探施工方法采空区含水性探测利用的是水的电阻率物性参数与围岩的差异 ，鉴于瞬变电 磁 法（同点装置对电阻率参数敏感，选择使用瞬变电磁测深勘探同点装置完成本次瞬 变电磁勘探工程第一节方法原理瞬变电磁法属于时间域电磁感应法，它利用不接地回线或接地线源向地下发 送 一次脉冲场（图3-1，在一次脉冲场间歇期间利用回线或电偶极接收感应二次场，该二次场是由地下良性导电地质体受激励引起的涡流所产生的非稳电磁场。就基础理论而言,频域电磁法和时间域电磁法是相同的，两者都是研究

25、电磁 感应二次场。但 是，由于时域方法在一次场不存在的情况下观测二次场 ，主要的噪声源不同于频域 方法，就此而言，两者不等价，时域方法显示出更多的优点，比较突出的优点有以下方 面：不接地回线发射接地线源发射图3-1瞬变电磁勘探装置示意图1、由于观测纯二次场，自动消除了频域方法中的主要噪声源 一装置耦合噪 声， 噪声主要来自天电及人文电磁干扰。2、时域方法对于导电围岩和导电覆盖层的分辨能力优于频域方法，并且测量方 法技术既快又简单，更适合勘探工作的需要。3、在高阻围岩条件下，没有地形引起的假异常。4、勘探的测地工作要求简单，工效高。5、可使用发送与接收回线中心重合的同点装置工作 ，使与欲探测的地

26、质体 达到 最佳的耦合，所得到的异常幅度大、 形态简单及受旁侧影响小，提高了对地 质体的 横向分辨能力。良性导电地质体产生的感应二次场与地质体的电阻率密切相关 ，电阻率越 低、 低电阻地质体规模越大，感应二次场越高、二次场衰减越慢，图3-2是瞬变电磁发射 一次场和接收二次场时序关系图。感应电压, 液场 二次场、低电导俯电导1.时间图3-2瞬变电磁发射一次场和接收二次场时序关系图有限导电地质体(如含水断层、裂隙瞬变电磁响应可以用一个具有电阻和电 感的回线上的响应相等效，回线中的感应电压 V 2(t正比于二次磁场的时间导数 V 2(t* (e -t/ t / t式中T为衰减的时间常数，电阻率越低时

27、间常数越大。上式忽略了导电围岩 和导电覆盖层影响。导电围岩的瞬变电磁响应可用烟圈效应”等效，即导电围 岩产生的电磁感应二次场可以用一系列向深部传播随时间增大半径增大的电流环”产生的电磁场等效,电流环的存在会对不均匀的含水地质体产生电磁感应。导电围岩对含水地质体瞬变电磁响应的影响有四个方面：a19图3-3导电围岩烟圈效应示意图半空间导电围岩中环流”的响应；围岩中 电流环”向含水地质体汇集产生的集流效应；电流环”对含水地质体激 发产生感应涡流的响应；电流环”对含水地质体激发产生的激发极化效应。这四种附加响应的相对关系受导电围岩电阻率支配，当围岩电阻率较小时，烟圈效应”产生的电流环能量强，集流效应和

28、激发极化效应起着支配作用。含水地质体上同点装置（中心回线 瞬变电磁感应电压具有中间低两侧高的异常特征，集流效应和激发极化效应将使这个特征更加明显，甚至可以看到负的瞬变电 磁二次场，这也 是瞬变电磁勘探在国内能大面积开展的原因。图3-4导电垂直薄板二次感应电压剖面曲线单点的瞬变电磁响应不足解释地质体的含水性，图3-4是同点装置、偶极 一偶 极装置和大定回线源装置在垂直导电薄板状上的二次场电压剖面曲线（测道Dista nce(mV o l t a g e (n v /A m p10101010申3S' 'jgoc 舟.嫁' 4*K Cave with waterCoal30

29、35D e p t h (mDista nce(m曲线，同点装置的异常为感应电压低，偶极一偶极装置的异常为感应电压高，大定回线源装置的异常为过零点的点对称曲线。受集流效应和激发极化效应的影响,同点装置感应电压低的特征会更加显著，图3-5是已知含水采空区上的瞬 变电磁同 点装置多测道曲线,0 160段由于采空区含水，二次场感应电压表现 低。瞬变电磁 视电阻率与二次场电压的2/3次方成反比，反演电阻率也随着二次 场电压的降低而 增大，因此含水采空区和断层裂隙上电阻率拟断面图上表现为电阻率高（图3-6图3-5含水采空区上同点装置多测道曲线图3-6含水采空区上同点装置电阻率拟断面图第二节瞬变电磁勘探仪

30、器为完成生产任务，投入工程的设备包括工程测量仪器和瞬变电磁勘探仪器。瞬变电磁仪使用澳大利亚产 TerraTEM仪器，它是专业的瞬变电磁勘探设备，与一般的 多功能电磁工作站不同，不用考虑其它电磁方法而牺牲瞬变电磁勘探的优势。图3-4、图3-5分别是terraTEM仪器的实物照片和操作主菜单。投入工程项目设备一览表设备名称规格型号厂牌及 出厂时 间数疑(台)|新1日程度(«)小计.岂1拥有新购租赁瞬变电磁仪TERRATEM澳大利 亚 2006. 51 1：2套全新全球疋位系统Explori st 500关国2009. 52台5台全新备注:瞬变电磁法处理软件：n匸开发瞬变电磁处理系统图3-

31、4 TerraTEM瞬变电磁仪21图3-5 TerraTEM仪器主菜单terraTEM仪器的主要性能参数为：主机（CPU In tel Celero n-M,400MH Z;最大供电电流10A;供电周期 40ms、80ms、160ms、，、4s ;叠加次数065536;米样间隔2卩s ;A/D分辨率16位；频带170kHz,开通Nyquist滤波后85kHz ;增益自动、1、2、4、& 16、32、64、100、1000、8000。第三节施工装置与试验瞬变电磁勘探有多种工作装置，常用的有偶极一偶极装置、大定回线源装置、 同点装置。大定回线源装置多用于精测剖面勘探，一般不用于测深勘探。测

32、深勘 探一般采用偶极一偶极装置和同点装置，偶极一偶极装置的瞬变电磁异常与直流电 测深的偶极一偶极装置一样具有傍瓣影响，尽管异常形态较为直观，工作效率极低， 实际地面瞬变电磁勘探中使用极少。目前，国内煤田水文物探中多采用大定回线源装置和同点装置，图3-6是大定回线源装置（左和同点装置示意图（右，同点装置相比大定回线源具有以 下几 个优点：1、 同点工作装置具有测深测量和剖面测量的双重工效，大定回线源多用于剖面 测量。2、同点装置占地面积小，不均匀地质体产生的瞬变电磁异常的体积效应小，横 向分辨率高。3、大定回线源关断时间长，浅部分层分辨率低，不利于勘探区地质任务的要 求。大定回线源重叠回线图3-

33、6大定回线源和同点装置示意图本次瞬变电磁勘探选用重叠回线装置测量，它具有测深测量和横向分辨率高的 优点,理论上它的勘探深度受地层电性条件和最晚有用信号时间的影响，实际生产中发射电流波形和装置的形式对数据质量和勘探深度影响更大。勘探区2#煤层深度介于60 400米间,瞬变电磁试验的目的是选择合适的装置和仪器参数，确保采集到该范围的数据。图3-7是72线1780号附近15匝、7匝2米边长回线发射15匝 1米边长回线接收的瞬变电磁衰减曲线，15匝发射的早期有一 个测道数据为负值。 考虑到勘探区深度浅，要求关断时间短，尽量采集早期段信 号，选择关断时间为18卩s 的7匝回线发射（15匝的关断时间为60

34、卩&i 鼻鼻 卒錚 * '"400。口。口4。口OGDOOOOOU ”DDOl3OD0DOO0"ODQOOD 仃 "ODQODOMOOOWOg" "DQDDgOOQOQQDOOy ofiooaooaocoiOoaoGocoo OOOOOOaOOdiQ OOOOG 40 oooocaoacoi>ooaoGaoGDo UOQOQOOQDOOOOCIDOOUO 廿门 oooac&oocoGoaaoaaooo "gOQODOOOOOOD。*。©" 仆DDOQODDDQdOO口QDOQ口on u

35、DOOQDQGOOgDgaOgD gOQODODQdOOQODOg" 仆DQDQ口口口DQOOO口。口 gQOQDOODOOOOQODDOW 仆口 口口口 O 口口口 口口口 0 口口 口 OOM* gQOQgiDQDQOOOQQOQOOiQ" u&OCb&OOOOCFOOdCKOaOCFO ，yp*“y“O“py4 >发射线圈600X6000.1110100Tim e1001000100001000001000000V o l t a g e /A m pDelay Curves0 Tr:15x 2mm 2m Re:1 5* 1 mx 氏f *-A

36、Tr:7x 2m« 2m Re:1 5« 1 m* 1SlOI III I II I II I I I I I I&0m0.010.1110100Tim e100100010000100000100000010000000V o l t a g e /A moA Q £'A0D elay C u rve sTr:15x 2mx 2m Re:1 5x 1 m«Tr:7x 2m N 2m Re:1 5« 1 m * 1图3-7不同回线大小试验图3-8不同增益的试验图3-8是增益为4、16、100时的瞬变电磁衰减曲线,增益为100时早

37、期段 与 增益为4、16时差别较大，不能采用增益100。增益4和16除第一测道外基 本一致, 增益为16的数据更为合理，因此选择增益16作为野外数据采集用参数。通过线圈大小和仪器参数的试验，选择7匝2米边长回线发射15匝1米边长回线接收的中心 回线装置，仪器参数为：增益16,叠加次数512,关断时间30卩s供电电流4.8安培，接 收窗口 SIROTEM -3复合时间系列1-26。SIROTEM Compsite时间系列参数表mm I *屮心IHM如z中lu>也度tss>1Oi 050.05三Jl. IJLS. a A0.K2921 MS3. 230.応0.0530025"

38、14也20.053111. 1 馬6. 150. 13217.S256 1&0.3750. 13357. 12512.8a rs0- 13170. 22512. Ba0. 13$4 USS12. B事也7250.23695. 82512. BJj0,»256巨37115.0252S.fiHb 12So.£3Si io. 6352B.6121 3250.2皱1窗.2J525.6nLttS0.425> 6H10250.4nm225512152, 4256. i42281 4255L216ZS2502113332.石药51J 21X425o. a11药3. &

39、;2551. 2ie12250.845獅上2S1QX 4195i025o.sAGL02. 420乂畑o,s47逐価皿421工D251.648一 767-825102.电rjnS.62SJ. 649921. 12301.823id 2251.650LL26. 225201 B34ii.ass1.651131：. 0252CM.S25n,倍M25216J5. 82520LB鬲17 12512531BU 025IO9.fi20. 6Z5图3-9是试验点瞬变电磁测深曲线,图中视电阻率曲线从40- 100欧姆 米变 化，反演电阻率曲线10-200欧姆米间变化。从反演电阻率深度看，由于浅部地层岩 性变化大

40、，相应电阻率变化也大。勘探深度在测道18的深度约为500米,满足地质任务的要求。100200300400500D e p th /m04080120160200Sounding Curves Apparent Reslstrvity Q Invfsion Re&lstivit/O图3-9试验点瞬变电磁测深曲线第四章工程布置及工作量第一节工程布置图4-1瞬变电磁勘探实际材料示意图瞬变电磁勘探线一般是垂直于地质构造布置，以获取最佳的地电信号，达到最佳的地质效果。勘探区地层为一单斜构造，走向NE ,收集到的采空区巷道也 成NE向分布（图4-1。根据本次瞬变电磁勘探的地质任务，测线南北向布置，

41、基本 线距40米，点距20米。勘探线按实际距离除以10由西向东编号为0 148,点号 按距离由南到北编号。图4-1是瞬变电磁实际材料示意图。第二节工作量根据本次地质任务，结合测区地形地质条件，勘探使用近年来开发的小回线 大 深度的瞬变电磁勘探系统，瞬变电磁勘探按40米（线距&0米（点距网格施工。本次 瞬变电磁勘探完成测线38条,测线长45240米，线上物理点2043个,比设计工作量 1922个多121个。另外，勘探完成检查物理点103个，实验点18个,本次瞬变电磁勘 探共完成物理点2164个,比设计的2020个多144个。表4-1是瞬变电磁工作量统 计表。表4-1瞬变电磁勘探工作量统计

42、表测线起点;tUrS测点.测线起点十* a i-ik测红I；测点0860 110201609SO019609718201060260HM020002000998760114Q380208802040201096127001200500r 269202060206080r 16620112606403396 10206020607120560 |1320760I 391000 |2060206063劄18013608B04510-1030602060532810011001000491080206020604552320i rm1120541121400206066034362601180122

43、058116II l2060620321018015201310P 6412014102060620321-110015801480731241160206060031181016201580f 71128118020605603052201660161076132152020605W285620170016$081136151020605202760201710l?2086no15602060SCO26bl2017S01760871IJ16001980380206820182018009C1 ib16201810220I1盃01860I86093I521020B76a192096第三节技术措

44、施与质量评价本次采空区含水性瞬变电磁勘探具有下面的特点1、勘探区地形复杂，地表植被茂盛,沟谷纵横，多呈“ V字形，沟谷切割 地形使局 部地段高差变化大，影响瞬变电磁勘探发射和接收线圈的铺放；2、采空区具有局部含水的特点，使用较大的线圈会引起大范围的体积效应，影 响瞬变电磁的横向解释精度；3、勘探区人文建筑物较多（矿区、公路、村庄、施工场地，各类电磁干 扰较大, 要求勘探具有良好的电磁噪声压制能力；4、勘探周期要求短，选用的装置应该具有较高的工作效率和勘探精度。5、勘探区内的采空区多层次立体分布，要求选用的勘探装置具有垂向高分 辨率；基于勘探区的特点1、2,要求瞬变电磁的工作装置尽量小；基于特点

45、3,要求瞬 变电磁的仪器和工作装置具有良好的电磁干扰噪声压制能力 ；基于特点4,要求选用 的装置便于铺放，选用的仪器参数缩短数据采集时间；基于特点5,要求瞬变电磁仪器 的窗口距离小。实际工作中，选择使用多匝小回线（多匝2米边长正方形线圈进行 发射和接收可以解决1、2、3、4等三个难点。专用瞬变电 磁仪器可以解决困难3、5。野外资料采集是物探工作的基础，为了保证瞬变电磁勘探的野外数据采集质量, 野外施工采取以下的生产技术保证措施。1为保证原始资料的质量，整个施工过程采用同一型号的瞬变电磁设备，并严格 按中华人民共和国地质矿产部颁发的地面瞬变电磁技术规程（DZ/T0187 1997和煤炭电法勘探规

46、程（MT/T898 2000。质量检测点不少于3%。2.在 生产前进行充分的试验工作，瞬变电磁以选取适当的发射接收线圈尺寸、采样道数 （窗口及迭加次数，确保记录到较晚延时范围内的有用信号，在保证质量前提下提高 生产效率。3. 遵循瞬变电磁勘探接收站应避免布置在强干拢源、强磁场及金属干扰物分布的地域的原则，强干扰源附近的测点可适当偏离，并记录偏离位置。4. 瞬变电磁勘探铺设线框时，长度误差不大于5%,方向误差不得大于1度,余线 成S形铺于地面。5. 瞬变电磁勘探供电导线绝缘电阻不小于2M Q ,内阻保证供电电流不小于1A ,不大于10A。6. 为保证数据采集质量，野外实时回放监测数据，确保全区瞬

47、变电磁数据甲 级 率85%废品率 1.5%7. 工程测量要求测点相对误差在成果图不大于0.25mm，实测每个瞬变电磁线上物理点，测量合格率要求达100%,优良级率不低于95%。8. 野外采集的数据，需当天逐条曲线进行验收，认真进行质量监督与室内 评级工 作,发现异常畸变点，应及时布置重复观测和检测，以保证原始记录的质量。由于采取了上述措施，保证了瞬变电磁采集数据的质量，全区生产物理点（包括 线上物理点和检查点2146个,甲级点1910个、乙级点236个,废点2个,甲级率 89.0%。103个检查点均方误差为10.3%,数据质量优。第四节工程测量勘探采用1954年北京大地坐标系，1956黄海高程

48、系，大地平面坐标采用中 央子 午线111的高斯投影。工程测量使用SBAS差分手持GPS就各测点放样。具体工 作步骤为：首先收集勘探区控制点，利用控制点求 WGS84到1954年北京坐标系的 GPS转换参数;接着运用测绳、SBAS差分手持GPS实时对每个测点进 行放样。图 4-2是勘探区实测地形等高线（间距5米，区内整体上北高南低，最高点位于64线 1320号点附近，高程1067米，最低点高程863米。表4-2是各测线端点坐标一览图4-2勘探区实测地形等高线32和kIl r*灿if ft.AF?I 11 >7T "砧9w417*4*3K打则i«7IIMB6V3Jni 1

49、441 MM'*571itiH41T4b4lTSMiSfrrrt»?D417£19K6I T4D4IT4FIBIriMnDH rm194 1 7mMJIJNi ”*IMNftiLl血IBism4ir«!wi«4 wap149i jiaMTW7IU4阿餉41 Mi AM* 1 V.bm数牡丁强知屮毎詢彌wife41 r宁14004申如iIMWMBIS1440屮TWt详眄的wZiWtlTMB甲的ElK«IWrwr命H啊7>?尊n寸远4irKv»'&*1 '44iw "417WIV耳屮kjtT

50、iw '1制I.RH 矶1a««$A173ICFZN4住I<I4T 騎山3剜41 ."£AF俑M1 I MIW诃MJ1IMK4&I1144173B*fFm«4KIDOJ!1 ?fH4tT134fli-MflfrUU3J1 MOIXUhKU&HfS&tfa pil JeS1恤1 MM&V34i«jajjEHAltiIMBbbhS''i4173SH141*-»7#柿了專i询，再*|y ElF如Wr71、Bli wr41TfMIMtSiiTn"4«t

51、ITWW片1WE=?ow4rrMH« '机闻（9吊X钳诵剜0JiTWKIftaWrl访417ffiN»WWWHTHWl4fTWtIMETIfiNMlwB41两罂呻jHT5fcS.I9d«<W172站匸细口l£MUU«I2M£ :tM*ITMi却 M-i E3QBQ站TW7iM测Kfrit144MW警4?mer曲PM炖1UJ 1电甘丸話SBfsCi41TMUWV&4IjvWVFI-Smoiuptisw-畑小如MMOWitmirau矶 rttzrnwurzirm :I；'417MKIB40VWrMBTfog;WlJMO4171(0miir岂.屮呼41彌丁母1iif站"1矗iirtirrow4iTW>I94R73K出417-1 HIIDi UIfiUIIMHrrm*汁3（9iMMillWP4I233第五章数据处理与解释第一节数据处理瞬变电磁法观测数据是各测点各个延时 （时窗的瞬变感应电