山西某煤矿地面瞬变电磁勘探工程报告

山西某煤矿地面瞬变电磁勘探工程报告第一章工作概况..............................................................................................................................3一、项目简介......................................................................................................................................3二、测区概况......................................................................................................................................5三、地面物探工作概况....................................................................................................................11第二章物探方法及野外数据采集......................................................................................................13一、探测方法原理及使用仪器........................................................................................................13二、施工布置及质量保证措施........................................................................................................17三、资料质量评价............................................................................................................................21第三章资料处理工作..........................................................................................................................23一、大回线源装置探测的可行........................................................................................................23二、资料解释流程............................................................................................................................26三、资料预处理................................................................................................................................27四、定量解释方法............................................................................................................................27第四章资料解释..................................................................................................................................29第五章结论及建议..............................................................................................................................37第一章工作概况一、项目简介本次勘探的主要目的是：1、查明测区范围内的采空区及富水区。2、查明测区范围内断层的分布。本次测区形状如图1-1，图1-1测区范围示意图本测区共布置了47条测线，测线长度不一，剖面总长度为：76200m，委托方提供了1：5000的实际材料图。施工方及时组织有关技术人员于2010年6月24号进入场地，首先进行试验工作，然后采用大回线源瞬变电磁法进行了地面地球物理勘察工作，工作中采用80米×20米的基本勘探网格。工区测线布置如图1-2图1-2测线布置图7月中旬完成了外业工作，8月上旬完成了资料处理解释及本研究报告的编制工作。内、外业前后历时近一个半月。工作小组由十人组成，共布置测线47条，总计完成坐标物理测点数为3857个，检测点200个，总计物理点数4057个，剖面总长度76200米。通过本次工作，初步查明了测区内煤系地层富水区、采空区和断层分布。为煤矿的下一步生产提供地质依据，较好地完成了本次工作任务。二、测区概况3、地质特征3.1地层所在区域发育的地层由西向东、由老到新为：太古界霍县群、太岳山群，上元古界长城系，古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系，中生界三叠系，新生界上第三系、第四系。区内几乎全部被新生界地层覆盖，以中更新统为主，北部沟谷有上更新统地层，在南部零星出露上、下石盒子组地层，地层发育情况以区内以往钻孔揭露的情况自下而上由老至新分述如下：（一）奥陶系（O）1、中奥陶统峰峰组（O2f）下段岩性为灰及深灰色泥灰岩及石膏层，夹薄层块状石灰岩，石膏层多为纤维状。上段为深灰色厚层状石灰岩，中、下部多为角砾状灰岩，夹薄层泥灰岩，顶部有铁质浸染呈褐色。（二）石炭系（C）1、中石炭统本溪组（C2b）本组平行不整合覆盖于奥陶系地层之上。66号钻孔揭露全厚度为6.14m。由灰色及浅灰色铝质泥岩和深灰色泥岩、粉砂岩及不稳定的薄层石灰岩组成。底部多为铝质岩。具鲕状结构，可见有星散状和结核状黄铁矿，镜下鉴定95%由一水硬铝石组成。中部以泥岩为主，夹薄层不稳定的石灰岩和煤层。2、上石炭统太原组（C3t）整合覆盖于本溪组地层之上。K1石英砂岩底至K7砂岩底，一般厚度115m左右。为本区主要含煤地层。岩性主要以灰黑色泥岩、粉砂岩、煤层及石灰岩为主，夹有厚度变化较大的细－中粒砂岩。根据本组岩性、岩相及沉积旋迴特征，分为三段，叙述如下：（1）太原组下段（C3t1）：K1石英砂岩底至K2石灰岩底。厚度46.77m。底部石英砂岩（K1）呈灰白色，细－中粒、致密坚硬、质纯，镜下鉴定石英占95%左右，胶结物为方解石占5%左右，具暗色泥质线纹显示的斜层理及缓波状层理，厚度变化大。其上为灰黑色泥岩、粉砂岩夹9+10号及11号两层稳定可采煤层，间夹1－3层细粒砂岩及不稳定石灰岩。（2）太原组中段（C3t2）K2石灰岩底－K5砂岩底，厚度29.26-36.31m,平均32.36m。岩性主要由两层石灰岩、泥岩、粉砂岩和薄层砂岩组成，夹1－2层局部可采的薄煤层。K2为厚层状生物碎屑石灰岩，厚度8.64-11.95m,平均9.95m,上分层生物碎屑达80%左右,夹燧石条带,其下为含钙质的薄层泥岩,下分层含泥质较高泥晶基质达60%左右。K2－K3石灰岩间夹细粒砂岩、黑色泥岩及不稳定的8号煤层。K3石灰岩厚度3.78-5.40m,平均4.37m,主要成分为泥粉晶方解石,含生物碎屑。K3－K5砂岩间以粉砂岩为主，夹不稳定的7号薄煤层。（3）太原组上段（C3t3）K5砂岩底－K7砂岩底，厚度31.78-45.15m,平均37.02m。以黑色泥岩、粉砂岩为主，夹薄层砂岩及海相泥岩，含不稳定的5号、6号不可采煤层。底部K5为灰白色厚层状细—中粒长石石英砂岩，厚度9.59-19.75m，平均14.86m。中部的泥岩中夹有海相泥岩，厚1-4.90m,平均厚2.31m,其岩性为钙质泥岩或泥灰岩，部分地段相变为泥岩，富含菱铁矿结核，岩性以富含粘土物质的泥晶方解石及生物碎屑组成，富含动物化石碎片。为太原组上部良好的辅助标志层。（三）二叠系1、下二叠统（P1）（1）山西组（P1s）整合覆盖于太原组之上，K7砂岩底－K8砂岩底。厚度28.30-46.03m,平均36.05m。岩性以深灰色泥岩、粉砂岩和灰、灰白色细－中粒砂岩为主，夹1号、2号主要可采煤层及两层薄煤层，为本区主要含煤地层之一。K7砂岩为灰白色细－中粒砂岩，厚度1.20-6.58m,平均4.45m。成分以石英为主，长石次之，石英、长石总含量占60%以上，含少量云母和锆石，胶结物以结晶方解石充填在碎屑间，次园状,分选性中等，大型斜层理。本组下部多以黑灰色粉砂岩、泥岩为主，夹有2号煤，局部见有菱铁质结核。中部多以灰色中－细砂岩为主，成分以石英长石为主，常见有斜波状层理，含较多的煤屑，分选性和磨园度均较差。上部以黑色泥岩、粉砂岩为主，夹有1号煤。（2）下石盒子组（P1x）与下伏山西组地层成整合接触，由K8砂岩底－K10砂岩底，一般厚度86.31-109.35m,平均97.80m。据岩性岩相的差异可区分为上、下两段。下石盒子组下段（P1x1）K8砂岩底－K9砂岩底，厚度38.38-48.75m,平均42.56m。底部K8砂岩为灰、灰白色细粒砂岩，其成分以石英、长石为主，总计占70%以上，含少量云母和粘土矿矿物，孔隙式及基底式钙质胶结，次棱角状－次园状，分选中等，斜层理，厚度1.95-8.12m,平均4.15m，局部为中粒砂岩。其上由深灰色、灰色粉砂岩、泥岩及薄层细－中粒砂岩间互成层组成，下部夹有极不稳定的薄煤层。下石盒子组上段（P1x2）K9砂岩底－K10砂岩底。厚度57.90-68.18m,平均63.29m。底部K9砂岩为灰白色微带绿色细~中粒砂岩，由石英、长石及粘土矿物组成的杂砂岩，以杂基支撑基底式胶结，分选较好，次棱角－次园状，含有机质黑色条带，显示斜层理，厚度0.59－21.11m,平均5.00m。其上为灰、灰绿色粉砂岩、泥岩和灰白色微带绿色的细中粒砂岩相间互层，泥岩和粉砂岩中含有不均匀的紫色斑块。下部K9砂岩之上有一层不稳定的厚层中粒砂岩（即K9′），为K9砂岩的辅助标志。本段顶部有一层位稳定的铝质泥岩，呈灰白色含粉红色及紫色斑块。具鲕状结构。俗称桃花泥岩。是其上K10砂岩的辅助标志层。2、上二叠统（P2）：（1）上石盒子组（P2s）与下石盒子组地层成整合接触。岩性以灰绿、紫色的泥岩及粉砂岩为主，夹灰绿色中－细粒砂岩。根据岩性及岩性组合特征将该组分为三段。上石盒子组下段（P2s1）：K10砂岩底－K12砂岩底。厚度159.55-162.44m，平均160.88m。底部K10砂岩为灰白色厚层中粒砂岩，成分以石英为主，长石、云母及绿色矿物次之，钙质胶结，分选中等，呈次棱角状，直线型斜层理，厚度3.30-8.16m,平均5.50m,变化较大,其上为灰绿色、紫红色混杂的粉砂岩、泥岩，夹薄层灰绿色砂岩，中部夹灰及深灰色泥岩及粉砂岩条带。上石盒子组中段（P2s2）K12砂岩底－K13砂岩底。厚度121m左右。底部K12砂岩为灰白色、黄绿色、厚层状细粒砂岩，成分以石英为主，粘土质胶结，底部含小砾石，斜层理发育，厚度4.45-16.05m,平均9.13m。其上为紫红色、黄绿色粉砂岩及泥岩间互组成，夹2－3层细粒砂岩。上