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1、201回采工作面瞬变电磁法探测成果报告回采工作面地质勘查公司 xxx一年五月 工程名称：霍州煤电集团河津腾晖煤业有限责任公司201回采工作面井下瞬变电磁探测成果报告 项目负责： 技术负责： 编 写： 审 核： 总工程师： 编写单位：山东泰山地质勘查公司 日 期：2021.05 目 录 第1章 概况1 1.1目的与任务1 1.2执行规范1 1.3 位置和交通2 第2章 地质及地球物理特征 4 2.1 地质 4 2.2.水文地质7 2.3地球物理特征 8 第3章 井下岩层含水性探测技术10 3.1 高密度直流电阻率探测法10 3.2 工作面直流电透视法11 3.3 矿井瞬变电磁法12 第4章 矿井
2、瞬变电磁法技术方法13 4.1 瞬变电磁法基本原理13 4.2 矿井瞬变电磁法原理15 4.3 PROTEM47矿井瞬变电磁仪17 4.4 矿井瞬变电磁法探测方法18 第5章 201回采工作面瞬变电磁探水技术方案21 5.1 观测技术方案21 5.2 现场探测实际情况22 第6章 资料处理与解释24 6.1 瞬变电磁法数据处理和解释系统24 6.2 资料处理25 6.3 资料解释26 第7章 结论与建议29 7.1 结论29 7.2 存在问题29 7.3 建议 30 第1章 概况 根据霍煤电纪要【2021】235号文的安排，山东泰山地质勘查公司负责乡宁、河津区域整合矿井的井下物探技术服务工作。
3、霍州煤电集团河津腾晖煤业有限责任公司在201回采面开掘的过程中，依据防治水规范“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则要求，委托山东泰山地质勘查公司开展井下瞬变电磁超前探测工作。利用矿井瞬变电磁法超前探测巷道掘进迎头前方的地质构造及其含水性，在煤矿安全生产中发挥了极其重要的作用。随着开采工艺和技术的不断发展提高，对巷道前方岩层和地质构造的含水性探测精度要求越来越高。特别是当前综采放顶煤开采技术的推广应用，这方面的地质要求更高。岩层的含水性一般探测方法有直流电法、电磁法等，探测方式可以是在地面探测，也可以是在井下探测。地面探测以直流电法、大地电磁法、瞬变电磁法为主；井下探测以直流电法、音
4、频电透视法、矿井瞬变电磁法为主。近几年来，随着矿井物探技术的发展和提高，矿井瞬变电磁法在矿井岩层的含水性探测方面发挥越来越重要的作用，由于采用小线圈测量，降低体积效应的影响，提高勘探分辨率，特别是横向分辨率，另外，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。本项目利用矿井瞬变电磁法对巷道顶板、侧帮以及巷道迎头前方岩层或地质构造及其含水性进行精细探测，力争满足高产高效生产的要求。我单位于2021年5月10-11日，在霍州煤电集团河津腾晖煤业有限责任公司201回采面开展了瞬变电磁法探测工作，当日结束井下探测施工，随即转入资料的处理过程。1.1目的与任务 目的与任务：（1）201回采面下覆
5、岩层富水性； （2）201回采面设计切眼方位位置进行超前探测； （3）201回采面侧帮采空区边界； 1.2执行规范（1）煤炭电法勘探规范MT/T 898-2000（2）地面瞬变电磁法技术规程DZ/T 0187-1997 1.3 位置和交通 1.3.1位置 腾辉煤业有限责任公司位于乡宁县枣岭乡店沟村西，行政区划属于乡宁县枣岭乡管辖，地理坐标为；东经：11034481103705，北纬：354622354711，井田范围由以下5个坐标拐点连线圈定，见井田范围拐点坐标表1-1： 表1-1 井田范围拐点坐标 西安80坐标系 北京54坐标系 拐点 X Y 拐点 X Y 1 3961950.26 1946
6、1970.41 1 3962000 19462040 2 3961950.27 19464430.44 2 3962000 19464500 3 3961550.28 19465410.45 3 3961600 19465480 4 3960440.26 19464570.45 4 3960490 19464640 5 3960990.26 19463260.43 5 3961040 19463330 井田面积为2.8433km2，批准开采2号、10号煤层，矿井批准生产能力为60万t/a，开采深度620m至250m，开采方式为地下开采。1.3.2交通 井田位于河津市北西约34km，位于乡宁县南
7、西22km处，井田东侧约3km有乡宁河津公路通过，至河津市与侯（马）西（安）公路相连。东南距侯（马）西（安）线铁路禹门口站约18km，禹门口隔黄河与陕西省韩城市相望，黄河边码头水运及铁路、公路均通往全国各地，交通较便利（见交通位置）。图1.1 交通位置图 第2章 地质及地球物理特征 2.1 地质 2.1.1地层 本井田位于河东煤田乡宁国家规划矿区南部，井田内被新生界地层大面积覆盖。仅在沟谷中或半坡出露有二叠系上统上石盒子组地层。井田内由老至新发育有奥陶系中统上马家沟组（O2s)、峰峰组（O2f）；石炭系中统本溪组（C2b)、上统太原组（C3t）；二叠系下统山西组（P1s)、下石盒子组（P1x）
8、、上统上石盒子组（P2s）以及第四系中、上更新统（Q2+3)）和全新统（Q4）地层。井田内地层层序、厚度、岩性及其变化情况由老至新简述如下：(一)奥陶系(O)1、中统上马家沟组(O2s)岩性上部为深灰色石灰岩、白云质灰岩，夹薄层角砾状泥灰岩；中部为深灰色豹皮状灰岩、厚层状石灰岩；下部为角砾状泥灰岩、泥质灰岩，局部夹有石膏，揭露厚度130.00m，与下马家沟组地层呈整合接触。2、中统峰峰组(O2f)：底部为泥质灰岩夹薄层石膏带，下部为角砾状泥质白云岩、角砾状泥灰岩，中部为灰黄色厚层状泥灰岩夹豹皮状灰岩，裂隙发育，为方解石脉充填，上部为深灰色厚层状石灰岩夹灰黄、灰色白云质泥岩，与下伏地层整合接触，
9、本组平均厚度120.00m。(二)石炭系(C)1、中统本溪组(C2b)主要由浅灰、灰色砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩组成，仅在303号孔见有12号煤层，为不可采煤层。底部为山西式铁矿及薄层铝土矿。平行不整合于奥陶系灰岩侵蚀面之上，沉积厚度受奥灰侵蚀基准面控制，厚度相差较大。厚度7.3624.65m，平均17.14m。2、上统太原组（C3t）由浅灰色中细粒砂岩，深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩，深灰色石灰岩及煤层组成。石灰岩为区内良好标志层，共发育有4层，分别是K4、K3、K2上、K2，全区稳定，在区内东北部K4、K3合并变厚，在区内西部K2上、K2有合并变厚现象。本组含煤5层，自上而下编号分别为6、7、8
10、、9、10号等5层煤，其中只有10号煤为层位稳定的全井田可采煤层，7号煤仅在302号钻孔见有可采点，厚0.87m，均构不成具有工业价值的可采区块。本组为主要含煤地层，厚38.3058.65m，平均46.09m。与下伏地层呈整合接触系。(三)二叠系(P)1、下统山西组（P1s）由灰灰白色中细粒砂岩及深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩和煤层组成，为本井田主要含煤地层。煤自上而下编号为2、3号共2层煤，据本次利用的九个钻孔揭露，2号煤层为井田内主要可采煤层，其余煤层均不可采。底部砂岩K7砂岩，厚0.553.45m，平均2.32m，为灰白色中细砂岩，局部相变为粉砂岩，连续沉积于太原组之上。全组厚22.5544
11、.50m，平均32.84m左右。与下伏地层呈整合接触关系。2、下统下石盒子组(P1x)与下伏山西组整合接触，岩性主要由灰、灰绿黄绿色，局部为紫红色泥岩、砂质泥岩、铝质泥岩及灰白色中细粒砂岩组成，该组厚度116.90146.15m，平均126.52m。本组上部为一层灰色、深灰色泥岩，具紫红色色斑，含铁质鲕粒且不均匀，颜色鲜艳，故称为桃花泥岩。为区内良好标志层，本组下部含煤12层，均不可采，与下伏山西组地层连续沉积。底部为K8砂岩，为浅灰色、灰白色中细粒砂岩，钙质胶结，中厚层状，具交错层理，局部顺层富集云母碎片。3、上统上石盒子组（P2s）：井田内本组地层上部多被剥蚀，井田内局部出露本组的下部及中
12、部地层，大部分被新生界第四系地层覆盖。本组地层在井田内残留厚度为181.55275.20m，平均248.69m， 与下石盒子组地层连续沉积。由灰绿色中细粒砂岩，灰紫、灰绿色砂质泥岩、泥岩组成。砂岩厚度变化较大，一般呈透镜状。下部以黄绿色中粗粒砂岩为主，夹黄褐色、暗紫色砂质泥岩及泥岩条带，偶见夹灰黑色砂质泥岩薄层。(四)第四系(Q)1、中、上更新统(Q2+3)下部为浅灰、红黄色亚砂土、亚粘土、粘土夹棕色古土壤数层以及钙质结核层。上部为灰黄、土黄色亚砂土、粉砂质土，局部含钙质结核。红黄土层垂直节理发育。厚14.75171.70m，平均58.68m，与下伏地层呈角度不整合接触关系。2、全新统（Q4）
13、为近代冲积、洪积、坡积物，分布在各大沟谷及山坡处，由土黄、淡红色亚砂土、砂土及浅灰色砂、砾石层等组成。分布在沟谷中与下伏地层呈角度不整合接触关系。厚08.00m，平均1.00m，与下伏地层呈角度不整合接触关系。2.1.2含煤地层 井田内主要含煤地层为上石炭统太原组（C3t）和下二叠统山西组（P1s）分述如下： （一）石炭系上统太原组（C3t）本组厚38.3058.65m，平均46.09m，为一套海陆交互相含煤地层。由深灰灰黑色砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层及石灰岩组成。其中含煤15层，所含煤层自上而下编号为6、7、8、9、10，其中10号煤层全区可采；7煤层层位较稳定，井田范围内仅是在30
14、2号孔见有一个可采点，煤层厚度0.87m，为不可采煤层。8、9号煤层层位较稳定，均为不可采煤层。本组地层含石灰岩或泥灰岩34层，底部灰白灰色K1砂岩与下伏本溪组地层整合接触。根据岩性特征分为三段：（1）太原组下段（C3t1）： K1石英砂岩底至K2石灰岩底。厚度6.1028.47m，平均厚度21.10m。底部为K1石英砂岩,灰及灰白色、石英质中粗粒结构，局部为粗粒砂岩，基底式钙质胶结，分选较好，夹薄层泥岩条带呈紊乱波状层理,厚度变化较大,为太原组与本溪组分界标志层。下部以中细粒砂岩为主，上部由泥岩、粉砂岩和10号煤层组成。顶部10号煤层为主要稳定可采煤层，厚度1.924.85m平均3.60m，
15、为全井田可采煤层。（2）太原组中段（C3t2）K2石灰岩底至K4石灰岩顶，厚16.9029.20m，平均厚度22.56m。由三层石灰岩（K2、K3、K4）和泥岩、粉砂岩夹不可采煤层7、8、9号煤层组成。本段底部K2石灰岩一般为10号煤层顶板,厚度3.409.80m，岩性为深灰色、黑灰色厚层状生物碎屑石灰岩，一般上分层含燧石条带12层，中夹泥岩和不稳定薄煤层9号，厚度00.45m，平均0.36m。上分层含泥质较多。K2石灰岩与K3石灰岩间，厚度1.206.67m，平均厚度3.14m，其岩性一般为泥岩、粉砂岩夹不可采煤层8号，厚度00.65m，平均0.38m。K3石灰岩一般为8号煤层顶板，岩性为灰黑色、厚层含生物碎屑石灰岩，厚度0.966.84m，平均厚度2.98m，发育较稳定。K3、K4石灰岩间，厚0.504.60m，平均厚度1.61m。岩性一般为泥岩、砂质泥岩，夹不可采煤层7号，厚00.87m，平均厚度0.57m。K4石灰岩为7号煤层顶板。岩性为黑灰色、厚层状生物碎屑石灰岩，厚2.72
