工作目的

了解老煤田沉陷区巷道的分布位置与充水状况。

1. 工作条件

2004-07-26~2004-07-29在营城煤矿某塌陷区完成南北剖面长度450m,东西剖面长度525m,两条剖面,测点数为19+22=41个。

测量采用共点回线方式,装置参数为:发射回线50m×50m。工作频率16Hz,发射电流6A-8.3A。接收线圈10匝,面积1m2。测量点距:25m,具体的点位分布如下图。

2. 南北剖面测量结果分析

对观测的数据,首先进行进行光滑滤波,然后采用高分辨纵向电导解释技术与视电阻率解释技术进行定性解释,最后利用约束反演对部分测点进行定量反演,以了解导电层的具体埋深。

下图为南北向测量线观测数据近似视电阻率与高分辨纵向电导断面图等值线。从下图(a)的视电阻率断面等值线图可见,沿测线存在一个基本连续的相对导电的电性层,在南边,埋深在80m左右,在北段埋深变深,达到150m。但该层似乎北575m处的一个低阻异常所切断。该低阻异常很可能是塌陷造成的。

从下图(b)由观测数据计算的高分辨纵向电导断面图上看,整个剖面下面存在一个导电性很好的电性连续层,该层的埋深由南段的60m左右向北逐渐变为80m左右。

由于采用不同的处理方法,图(a)与图(b)的结果存在较大的差异,但对异常的反映基本一致。同时,根据工区的地质情况,图(b)的结果更加合理一些。

为了确定高导电层的准确深度,我们进行了一维模型约束反演。下图为南北剖面最南端2194测点反演结果。低阻层厚度约12m,埋深70m。该结果与纵向电导解释结果一致。

对整个剖面定量反演的一维模型的断面见下图。从图可见,良导电层的埋深变化不大,基本在70m到90m之间。这与高分辨电导解释结果基本一致。

3. 东西剖面测量结果分析

东西剖面观测数据的高分辨纵向电导与视电阻率解释结果见下图。从图(b)的高分辨视纵向电导断面等值线图可见,沿剖面在埋深50m80m之间,存在一个明显的导电层。在剖面的东部,该导电层埋深较浅约40m。在剖面的西边,埋深相对较深,达到80m。对于该异常,我们估计为充水后的采空区位置。

在下图(a)视电阻率断面等值线分布中,该异常分布不明显,但在较深处的150m附近,视电阻率反映有导电层存在。同时,在剖面的两端出现近直立的低阻异常,很可能为采空区陷落所致。且西部由于煤渣自燃,导致地层中地下水活动加剧,电阻率下降。

对剖面中2273号点反演结果见下图。反演得到的良导电层厚度近20m,埋深60m。这与高分辨纵向电导反演结果基本一致。

下图为该测线剖面反演模型断面。从反演结果可见,该良导电层的埋深基本稳定,且连续性较好。