神木县前梁镇办煤矿物探报告.docx
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神木县前梁镇办煤矿物探报告.docx
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神木县前梁镇办煤矿物探报告
榆林市地方煤矿采空区分布物探勘查
前梁镇办煤矿
成果报告
(送审稿)
前言
榆林市是我国重要的能源化工基地,煤炭储量丰富,煤炭生产企业众多,境内既有神东、榆神、陕煤等大型国有和地方煤炭生产企业,也有大量中小型的地方、集体和民营煤炭生产企业,2011年原煤产量超过2.8亿吨,为国家经济高速增长提供了有力的能源支撑。
但由于历史原因,境内小型煤炭生产企业(小煤窑)一度多达千余家,这些煤矿企业设备简陋、技术人员匮乏、生产方式落后、资源浪费巨大、安全投入欠账、安全隐患众多、安全事故频发,无证开采、无序开采、越界偷采等现象屡禁不绝,监管难度极大,多种因素导致的结果之一,即长期以来形成数量众多的不明采空区,这些采空区无资料、无记录,并引起地面裂缝和沉陷、地下水位下降、河水干涸,危及耕地、房屋、公路、铁路、厂矿等生活生产设施,危害人民财产和生命安全,造成不同程度的环境和生态灾害,有的还聚集水体、聚存有害有毒气体,为资源整合矿井的继续生产埋下巨大安全生产隐患。
榆林市人民政府对此十分重视,早在2008年即开始利用政策导向,采取退出、置换、整合等多种方式着手对小煤窑的资源整合,并对采空区进行全面的勘查和治理。
煤炭科学研究总院竞标取得榆林市地方煤矿采空区探查项目,采用多种地球物理勘探方法对开采区边界及采空区积水范围进行勘查。
由于煤矿数量较多、分布区域广泛、地形及地质条件差异巨大、采空区特性不尽相同等诸多因素,研究决定以瞬变电磁法、高密度直流电法、可控源音频大地电磁法、EH4电磁法、地震勘探等多种勘探方法为基础,采用物探钻探相结合的方式对采空区进行综合勘探。
物探方法的选择,视地形地质条件、施工条件、采空区特点以及物探方法特点,决定某种方法或方法组合。
瞬变电磁方法和高密度电法在前梁镇办煤矿最为适合,勘查区域面积为1.03km2。
施工设计于2012年8月8日经过审核批准,两种物探方法都在已知区做了探测有效性和参数选择的技术试验,8月30日~9月9日实施瞬变电磁法数据采集,共完成瞬变电磁法测线33条,物理点1413个。
9月27日实施高密度电法数据采集,施工测线4条,共2.3km。
经过室内资料处理与分析解释,测区内共发现高阻异常区三处,解释推断为3-1煤采空区,推断的采空区1面积约182700m2,采空区2面积约168200m2,采空区3面积约115400m2,三处采空区存在大量积水可能性不大;另发现低阻异常区两处,解释为3-1煤顶板砂岩相对含水或3-1煤采空区相对含水区域。
本报告及成果附图为前梁镇办煤矿采空区综合探测成果资料,可作为采区和工作面布置、井下探放水、矿井防治水以及采空区治理的参考依据。
附图目录
序号
图名
图号
比例尺
1
实际材料图
1
1:
2000
2
综合视电阻率异常平面图
2
1:
2000
3
综合推断成果图
3
1:
2000
4
瞬变电磁法视电阻率拟断面图册
4
1:
2000
5
高密度电法视电阻率拟断面图册
5
1:
2000
第1章序言
1.1测区范围与地质任务
1.1.1测区范围
本次前梁镇办煤矿地面瞬变电磁法与高密度电法测区由如下表1-1拐点圈定,面积1.03km2。
物探区域相对位置如图1-1所示。
表1-1测区范围控制点坐标
拐点编号
坐标
X
Y
1
37460681.0000
4326579.0000
2
37461820.0000
4327560.0000
3
37462192.0512
4327062.3088
4
37462445.0839
4326592.6155
5
37462009.7193
4326104.5048
6
37461561.9479
4326942.5873
7
37460883.8317
4326275.9454
图1-1物探区域相对位置示意图
1.1.2地质任务
前梁镇办煤矿整合区内含可采煤层3层。
3-1号煤大部分为采空区,4-3号煤层仅零星可采,5-1号煤层全区可采。
依据工作需要,现需要在神木县前梁镇办煤矿整合区指定区域内采空区分布及积水范围进行探测,为矿方提供安全隐患治理、煤矿采区设计或防治水工程实施的物探参考依据。
具体地质任务及要求如下:
1)采用瞬变电磁法和高密度电法相结合的综合物探方法对探测区域内采空区分布及积水范围进行探测。
2)瞬变电磁采用PROTEM多功能电法探测仪或其它进口的瞬变电磁仪,高密度采用WDJD-3多功能数字高密度电法仪或其它经过甲方认可的仪器。
3)测网布置要求:
瞬变电磁法点距不大于20m,线距不大于40m;高密度电法点距不大于10m,每平方公里测区不少于5km探测断面,具体可根据测区地形适当调整;每块测区的边界必须布置一定数量测点。
1.2交通位置与自然地理
1.2.1交通位置
神木县店塔镇前梁镇办煤矿(整合区)(以下简称“前梁镇办煤矿”)位于神木县城北直距约35km处,行政区划隶属于陕西省神木县店塔镇管辖,有简易矿区公路与神(木)—府(谷)一级公路相连,距离6km,距神朔铁路黄羊城集装站7km,交通较为便利。
位置及交通见图1-2。
1.2.2自然地理
井田地处毛乌素沙漠东南缘与陕北黄土高原接壤地带,地貌单元属风沙滩地及黄土沟谷地貌,全区大部被黄土覆盖,沙丘延绵,沟壑纵横,地势总体表现为北高南低,海拔标高1125~1265m,相对高差140m。
本区属于温带大陆性干旱、半干旱气候,春季风沙频繁,夏季酷热多变,秋季细雨连绵,冬季长而严寒。
年平均降雨量436.7mm,多集中于7~9月份,年平均蒸发量1907.2~2122.7mm,年平均气温8.5°,最高气温38.9°,最低气温-28.9°,日温差最高可达20°。
前梁镇办煤矿
图1-2前梁镇办煤矿交通位置示意图
矿区内水系不发育,主要沟流为整合区南部的黄羊城沟流域,由东向西南横穿矿区,为常年性溪流。
探测区地形见图1-3。
图1-3前梁镇办煤矿探测区实测地形3D示意图
1.3矿井概况
1.3.1开采历史与现状
整合区范围内有原前梁镇办煤矿和部分石岩沟煤矿矿区。
原前梁镇办煤矿因收集资料较少,开采情况不详。
石岩沟煤矿位于神府煤田新民矿区,行政区隶属于陕西省神木县店塔镇管辖。
煤矿于1995年投产,该煤矿交通条件便利,地理位置优越。
煤矿井田面积8.029km2,保有地质储量54077万吨,可采储量为37710万吨,地质构造简单,煤层赋存稳定。
煤矿建成初期设计生产能力为15万吨/年,后经两次技改扩建,产能分别提高到30万吨/年、60万吨/年。
前梁镇办煤矿整合区面积2.311km2,属于资源整合矿井,由神木县店塔镇前梁镇办煤矿筹资建设。
井田面积为2.311km2,生产规模为0.60Mt/a。
根据陕西省国土资源厅以陕国土资储备[2008]201号文,《陕西省神木县店塔镇前梁镇办煤矿(整合区)资源储量核实报告》评审备案证明提供,以2007年12月底为核实基准日,估算资源储量,估算对象为3-1、5-1煤层,估算标高为1020~1146m。
经估算,前梁镇办煤矿整合区资源总量11.329Mt。
2005~2007年采动量0.882Mt(原前梁镇办煤矿),保有地质资源总量10.447Mt,其中控制的内蕴经济资源量(332)为5.455Mt(含村庄压覆资源量0.703Mt),推断的内蕴经济资源量(333)为4.992Mt(含村庄压覆资源量0.189Mt)。
1.3.2相邻矿井开采情况
整合区北与石岩沟煤矿整合区相邻,南部为榆家梁井田,西部为神树塔井田,东部为新民普查区,无矿权设置,属于空白区。
矿权设置见图1-4。
图1-4前梁镇办煤矿矿界设置示意图
第2章地质概况及地球物理特征
2.1矿井地质概况
2.1.1矿井地层
据地表地质调查资料和钻孔揭露,整合区内的地表大部分被第四系黄土所覆盖。
据钻探资料揭露,整合区内的基岩地层由老至新依次有三叠系上统永坪组(T3y)、侏罗系下统富县组(J1f)及中统延安组(J2y)。
现由老至新分述于下:
1)三叠系上统永坪组(T3y)
为侏罗系含煤建造沉积基底,整合区范围内地表无出露。
经钻探揭露其岩性为灰绿、黄绿色巨厚层状中~细粒砂岩,间夹灰~深灰色薄层粉砂岩、泥岩及煤线。
砂岩成分以石英、长石为主,暗色矿物次之,富含绿泥石及黑云母层,分选性较差、次菱角状、巨大型板状、槽状交错层理,泥、钙质胶结,粉砂岩中常见有植物碎片化石,厚度不详。
2)侏罗系下统富县组(J1f)
平行不整合于永坪组之上,地表无出露。
岩性以浅灰绿、灰白色中~粗粒砂岩为主,夹紫杂色、灰~灰绿色粉砂岩、砂质泥岩及泥岩。
砂岩多呈透镜体状,以泥质胶结为主,分选磨圆度均较差,局部可见板状交错层理。
泥岩中局部含铁质结核及铝质颗粒。
一般为块状层理。
本组厚0~52.97m,一般厚度26m。
3)侏罗系中统延安组(J2y)
平行不整合于富县组或永坪组之上,为区内含煤地层。
该组为一套陆源碎屑沉积,岩性以浅灰白色中~细粒长石砂岩、岩屑长石砂岩及钙质砂岩为主,次为灰~灰黑色粉砂质泥岩、泥岩及煤层,含少量炭质泥岩及油页岩,偶爽透镜状泥灰岩或球状菱铁矿砂岩、蒙脱质粘土岩。
延安组属大型潜水湖泊三角洲沉积,横向岩性变化大,垂向层序清晰,可划分为五个中级旋回,自下而上编为一~五段。
本区受后期剥蚀影响,区内保存一~四段,第四段残缺不全,含5、4、3号煤组。
(1)延安组第一段(J2y1)
区内未出露,据相邻资料,一般厚度60~80m,岩性主要为灰白色粗粒、中粒、细粒含云母长石岩屑砂岩,长石岩屑石英砂石,次为深灰色富含云母的粉砂岩、泥质砂岩及少量黑色泥岩、炭质泥岩夹煤层(5-1、5-2)。
5-1号煤层位于其顶部,是区内可采煤层。
(2)延安组第二段(J2y2)
该段自5-1号煤层顶板至4-2号煤层顶板,一般厚60m,本段地层以细碎屑岩较多,以灰色砂质泥岩,泥岩,粉砂岩为主,夹煤层、泥灰岩及凌铁质泥岩透镜体,煤层顶板富含瓣鳃动物化石。
本段是个复杂多旋回结构,含4号煤组,共有4-4、4-3、4-2三层煤层。
(3)延安组第三段(J2y3)
本段自4-2煤层顶板至3-1煤层顶部,一般厚约40m。
局部地段遭受冲刷及第四纪剥蚀,本段局部岩性为灰白色中粒长石砂岩、岩屑砂岩、富云母细粒长石砂岩、岩屑砂岩,夹灰色粉砂岩、砂质泥岩,其余大部地段为灰色~深灰色粉砂岩、砂质泥岩夹灰白色含云母细粒长石砂岩、岩屑砂岩、泥灰岩。
含瓣鳃化石。
3-1号煤层为整合区内可采煤层。
(4)延安组第四段(J2y4)
本段自3-1煤层顶板至2-2煤层顶部,遭受后期冲刷及第四纪剥蚀,一般厚度0~15m。
本矿区该段地层保存不全。
4)第三系上新统三趾马红土(N2)
呈角度不整合于侏罗系之上,出露于区内梁峁和沟谷顶部,为棕红色~橙红色亚粘土,含钙质结核层。
底部发育一层半固结的砾石层,厚度1.5m左右,砾石成分有灰岩、灰绿色泥岩,砂岩及烧变岩,多呈菱角状、大小混杂。
该组厚度0~62m不等。
5)第四系中更新统离石组(Q2l)及第四系全新统风积沙(Q4eoL)
第四系中更新统离石组(Q2l):
呈角度不整合于基岩或上第三系之上,多分布于梁峁、山顶及山坡上,主要为黄色~土黄色亚砂土~亚粘土,厚度变化大,0~74.12m。
第四系全新统风积沙:
呈角度不整合于所有地层之上,为现代风积沙、堆积及河流冲积物,在矿区内零星分布,多覆盖于其它地层之上,流动性强,厚度0~5m,一般2m左右。
2.1.2含煤地层与煤层
1)含煤地层
整合区内含煤地层为侏罗系中统延安组(J2y),共含可采煤层3层,见表2-1。
煤层自上而下编号为3-1、4-3、5-1号煤层,其中3-1号煤层部分可采,4-3号煤层仅零星可采,5-1号煤层全区可采。
表2-1整合区煤层基本情况表
煤层号
煤层厚度/m
煤层结构
层间距/m
最小
最大
平均
3-1
2.35
3.45
2.90
简单不含夹矸
40
4-3
1.31
1.31
1.31
简单不含夹矸
40
5-1
3.40
4.20
3.80
简单不含夹矸
2)煤层
(1)3-1煤层
3-1号煤层呈层状赋存于延安组第三段,层位稳定厚度较大,大部分可采,煤层厚2.35~3.45m,不含夹矸,结构简单,底板标高1113~1146m,由西北向东南递增。
煤层埋深13~55m,与下部4-3号煤层间距约40m。
该煤层属于大部分可采的稳定型煤层。
据矿方提供资料,井田3-1煤层大部分为采空区。
(2)4-3煤层
根据《神木县煤炭工业局关于变更神木县店塔镇前梁镇办煤矿整合开采设计方案的请示》(神煤局发[2011]40号)文,矿方在井巷施工过程中发现井田西北向局部分布有4-3号煤层可采。
根据陕西省地质矿产勘查开发局西安地质矿产勘查开发院编制的前梁镇办煤矿4-3号煤层底板等高线及资源储量估算图得知,4-3号煤层呈层状赋存于延安组第二段,层位较稳定,局部可采,煤层平均厚度1.31m,不含夹矸,结构简单。
底板标高1060~1090m,与下部5-1号煤层间距约40m。
该煤层属于局部可采的中厚煤层。
(3)5-1煤层
5-1号煤层呈层状赋存于延安组第二段,层位稳定厚度大,全区可采,煤层3.40~4.20m,由北向南逐渐增厚,变化规律较明显。
不含夹矸,结构简单。
底板标高1020~1060m,由西向东南递增。
煤层埋深127~185m。
与3-1号煤层间距约80m。
该煤层属于全区可采的中厚煤层。
2.1.3地质构造
整合区位于鄂尔多斯盆地次级构造单元陕北斜坡东缘,矿区构造为一走向北东,倾向北西,倾角小于1°的单斜构造,地面地质调查及井下探采结果未发现较大规模的断裂及褶皱,无岩浆活动痕迹,构造简单。
2.2矿井水文地质概况
矿方提供资料缺水文地质内容,这里参考引用位于前梁镇办煤矿整合区西北部,距离整合区约4km的黑拉畔矿资料。
2.2.1含(隔)水层特征
1)新生界松散层孔隙潜水含水层
第四系全新统冲积层含水层:
主要分布于各沟谷河床及漫滩和河流阶地地段,含水层为现代河流冲洪积物。
分布范围有限,含水层厚度1~2m,该含水层富水性较差,且在平面上差异较大。
矿化度0.339~0.771g/L,其补给来源主要为大气降水及侧向径流补给。
第四系中更新统黄土裂隙孔洞潜水含水层:
全区均有分布,厚度差异较大。
含水层厚度为0~75m,梁峁区较厚,山坡较薄。
岩性为浅黄色粉土、粉质粘土,水位埋藏较深,含水微弱,仅在低缓的梁岗区含水,储水条件差。
据邻区杨伙盘井田资料水化学类型为HCO-Ca·Mg型,矿化度1.29g/L,富水性弱。
2)侏罗系中统延安组裂隙潜水含水层
该层分布面积较大,广泛出露于区内各沟谷两侧,为本区含煤地层,厚度变化较大,含水层一般厚度在87.20~220.00m之间。
为内陆浅水湖泊三角洲相碎屑沉积,岩性主要由浅灰色各粒级长石石英砂岩及泥岩和煤层组成。
露头区裂隙较为发育。
各可采煤层充水含水层为其上部的中、细粒砂岩,砂体厚度无论沿走向或倾向均变化较大。
(1)侏罗系中统延安组第四段及第五段砂岩裂隙含水层段:
本含水层段为风化裂隙潜水,一般埋藏于松散层界面以下约30m的范围之内,其上覆岩层一般为黄土层,局部地段与新近系红土及第四系风成砂直接接触,或裸露地表。
风化带发育及分布主要沿沟谷露头向内侧和纵深发展。
该段在区内仅分布在整合区西南部一带,据区内及邻区出露泉点分析,流量0.102~2.55L/s,富水均一性差。
水质HCO3-Ca·Mg型,矿化度0.237~0.529g/L,为弱~强富水含水层。
(2)延安组第三段砂岩裂隙极弱富水含水层:
主要出露于区内沟谷两侧较高处。
岩性主要为灰白色中厚层状及灰白色粉砂岩,局部夹泥岩、炭质泥岩。
含水层厚度一般为0~39.38m。
岩石结构致密,泥质含量较高,裂隙发育较弱。
据邻区杨伙盘井田资料流量0.014~1.48L/s,水化学类型为SO4·HCO3-Na型,矿化度0.38~0.51g/L,为一极弱富水含水层。
当处于基岩风化带、河谷地段时,含风化裂隙潜水,泉流量0.162~0.217L/s。
本层段3-1、4-3煤层烧变岩区局部含水。
(3)延安组第二段砂岩裂隙潜水极弱富水含水层:
出露于整合区北部地段,为浅灰~灰白色厚层中细粒砂岩,中粗粒长石石英砂岩。
厚度59.36~67.36m,平均厚度65m。
其节理裂隙较发育,隙内充填少量泥砂或无充填。
在露头良好地段的面积裂隙率为0.523~0.936%。
据邻区杨伙盘井田水文孔抽水试验成果单位涌水量q=0.007L/s·m,渗透系数K=0.004m/d,水化学类型Cl·HCO3·SO4-Na型,矿化度1g/L。
平面上,相对富水地段分布于河谷区及有利于大气降水汇集的低洼地带;垂向上,风化裂隙带水量较丰富,随深度增加水量减弱。
(4)延安组第一段砂岩裂隙潜水极弱富水含水层:
延安组第一段一般厚度>86m。
上部为灰白色中厚层状细粒砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层,含中~粗粒砂岩透镜体;中部为黑~灰黑色泥岩、粉砂岩,厚度3.5m;底部为灰白色中厚层状中~细粒砂岩。
泉流量0.050~0.230L/s,单位涌水量q为0.013~0.046L/s·m,渗透系数K为0.0015~0.055m/d。
应当指出,该层段处于河谷区、风化带时,含有一定量的风化裂隙潜水,但大多情况下含水极弱或不含水。
2.2.2火烧岩区水文地质特征
神木地区沟谷煤层露头多有煤层自燃现象,顶板岩石受烘烤后冷却坍塌生成较丰富的空间裂隙,为地下水的贮存及运动提供了良好的场所。
当火烧岩裂隙具有一定的贮水条件或与第四系孔隙潜水含水层具有较密切的水力联系时,则可在一定范围内可形成较强的富水带。
2.2.3地下水补、径、排条件
整合区地下水的主要补给来源是大气降水。
其次为局部地段地表水就地补给基岩风化带潜水。
基岩风化带以下潜水及承压水,则主要通过透水“天窗”接受上覆风化带潜水补给,同时,也存在煤矿外围侧向径流的补给。
基岩风化带潜水含水层,广泛出露于煤矿南部及北部河谷地段,由于露头处风化裂隙及烧变岩裂隙孔洞较发育,易接受大气降水的直接渗入补给;一般情况下,河床中的冲洪积层水补给河水,雨季及洪水发生时,则河流补给冲洪积层潜水;在第四系黄土层覆盖区,大气降水直接渗入黄土层中,同时黄土层潜水与其下伏的基岩风化带潜水构成一体,成为双层结构的潜水含水层。
局部地段,因黄土层与新近系静乐组红土接触,可形成上层滞水。
整合区内潜水含水层的富水性变化较大,当地形、地貌有利于降水的大面积汇聚和渗入补给时,往往形成地下水的相对富集地段。
从地貌上看,泉点处于汇水洼地开口处附近,地形条件易于降水的大面积汇聚和渗入。
地下水流一般由地形较高的分水岭地带、河间地块、洼地的边缘流向河谷区及洼地开口处,并以泉的形式排泄。
从总体上看,基岩风化带以下的承压含水层,因埋藏较深,地下水径流缓慢乃至滞流状态。
2.3地球物理特征
煤系地层具有层状分布的特点,其电性分布具有特定的规律:
不同岩性的导电性一般存在明显差异,一般而言泥岩、页岩、粉砂岩、中粗砂岩、灰岩的电阻率是依次增高的,烟煤的电阻率通常很大,常以明显的高阻异常区别于顶底板岩层(如泥岩、砂岩等);在同一个岩层内,电性分布相对均一(层内均一性);不同岩层组合,其垂向电性分布和变化是有序的且与岩性组合顺序相对应(垂向规律有序性);当存在煤矿采空区(积水或不积水)及充水岩溶、含水裂隙、含水断层破碎带等含水构造(即地质异常体)时,地质异常体及其附近导电性分布将发生明显变化(物性异常)。
瞬变电磁法和高密度电阻率法即导电性差异(即电阻率大小)为应用前提的地球物理勘探方法。
利用瞬变电磁法、高密度电法等物探方法可以观测到上述物性异常,不积水采空区一般表现为高阻异常,含水构造及积水采空区则表现为低阻异常。
查阅分析相关资料,前梁镇办煤矿地层岩性符合上述规律,利用瞬变电磁及高密度方法开展采空区探测具备良好的地球物理基础。
第3章勘查设计及工作情况概述
3.1探测方法
根据本次探测工作的目的和任务,参照测区地质环境和地球物理条件,瞬变电磁法和高密度电法最为适合完成本次勘探任务,对其方法原理分别简述如下。
3.1.1瞬变电磁法原理及仪器简介
1)方法原理:
瞬变电磁法(Transient-electromagneticmethod)又称时间域电磁法(Timedomainelectromagneticmethod),简称TEM,属于电磁感应类探测方法,它遵循电磁感应原理,其机理就是导电介质在阶跃变化的电磁场激发下而产生的涡流场效应,即利用一个不接地的回线或磁偶极子(也可以用接地线源电偶极子)向地下发射脉冲电磁波作为激发场源(习惯上称为“一次场”),根据法拉第电磁感应定律,脉冲电磁波结束以后,大地或探测目标体在激发场(即“一次场”)的作用下,其内部会产生感生的涡流,这种涡流有空间特性和时间特性。
其大小与诸多因素有关,如目标体的空间特征和电性特征、激发场的特征等,而且因为热损耗的缘故会逐渐减弱直至消失。
人们虽然不能直接测量这种涡流的大小,但是可以利用专门仪器观测这种涡流产生的电磁场(称为“二次场”)的强弱、空间分布特性和时间特性。
针对一次脉冲信号所激发的二次场信号表示为:
(3-1)
式中:
μ0—磁导率;M—发送线圈磁矩;q—接收线圈等效面积;
ρ—地层电阻率;t—时间。
从上式看出,二次场信号与ρ3/4、t5/4成反比。
即“二次场”的本质特征是由探测目标的物理性质及赋存状态决定,其时间特性中,早期信号反映浅部地层信息,晚期信号反映深部地层信息,时间的早晚与探测深度的深浅具有对应关系。
一般来说,探测目标的几何规模越大、埋藏越浅、导电性越好则二次场的信号越强、持续时间越长,反之,探测目标的几何规模越小、埋藏越深、导电性越差则二次场的信号越弱持续时间越短。
通过观测和研究“二次场”的空间分布特性和时间特性,可以推测解译地层或地质目标体的几何和物性特征。
当探测地下良导电地质体时,往地面敷设的发送回线中通以一定的脉冲电流,在回线中间及周围一定区域内便产生稳定磁场(称一次场或激励场),如果一次电流突然中断,则一次磁场随之消失,使处于该激励场中的良导电地质体内部由于磁通量Φ的变化而产生感应电动势ε=-dΦ/dt(据法拉第电磁感应定律),感应电动势在良导电地质体中产生二次涡流,二次涡流又由于焦耳热消耗而不断衰减,其二次磁场也随之衰减,图3-1为工作原理示意图。
2)方法特点:
瞬变电磁法和其它物探方法相比具有许多优势和特点:
(1)该方法观测和研究的是“二次场”即纯异常场,不存在一次场的背景干扰,有异于常规电法(如频率域电磁法)观测综合场的工作方法;
图3-1TEM工作原理示意图
(2)具有穿透高阻覆盖层的能力,优于传导类电法探测;
(3)可采用同点组合装置(中心回线或重叠回线)进行观测,与探测目标达到最佳耦合,取得异常响应强,形态简单;
(4)地形影响小,测量简单,工作效率高。
3)使用仪器
本次瞬变电磁法勘探使用的是加拿大Geonics公司生产的PROTEM瞬变电磁仪,该仪器具有关断时间短信息量大、分辨率高、动态范围大、信噪比高、观测装置灵活、稳定性高等特点。
TEM57-MK2是TEM57的升级型,与PROTEM数字接收机搭配使用,便构成PROTEM57瞬变电磁系统。
TEM57-MK2在内部电源供电时发射功率达1500W,是一种非常轻便的中功率时间域电磁发射机。
内部电源电压18~60V可变,可与发射线圈实现最佳匹配。
如使用外部电源,发射功率可达3800W,电压可达160V。
该仪器的主要技术参数如下:
电流波型:
双极向方波,正、负方
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- 神木县 前梁镇办 煤矿 物探 报告