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物探与化探  2024, Vol. 48 Issue (5): 1208-1214    DOI: 10.11720/wtyht.2024.1232
  “短偏移距瞬变电磁法技术与应用”专栏(特约专栏主编:薛国强) 本期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 |
SOTEM在厚覆盖煤矿采空区探测中的应用实例
黄仕茂1,2(), 杨光1,2(), 王军成1,2, 罗传根1,2, 徐明钻1,2, 周楠楠3, 赵鹏4
1.江苏省地质勘查技术院,江苏 南京 210049
2.江苏省航空对地探测与智能感知工程研究中心,江苏 南京 210049
3.中国科学院 地质与地球物理研究所,北京 100029
4.北京中科地垣科技有限公司,北京 100029
Application cases of the short-offset transient electromagnetic method in detecting goafs with thick overburden in a coal mine
HUANG Shi-Mao1,2(), YANG Guang1,2(), WANG Jun-Cheng1,2, LUO Chuan-Gen1,2, XU Ming-Zuan1,2, ZHOU Nan-Nan3, ZHAO Peng4
1. Geological Exploration Technology Institute of Jiangsu Province, Nanjing 210049, China
2. Jiangsu Province Engineering Research Center of Airborne Detecting and Intelligent Perceptive Technology, Nanjing 210049, China
3. Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China
4. Beijing Zhongkediyuan Technology Co., Ltd., Beijing 100029, China
全文: PDF(4749 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

徐州沛县某煤矿新生代在断陷盆地内沉积了砖红色的古近系和新近系,第四系普遍覆盖在各地层之上,其中第四系、侏罗—白垩系覆盖层较厚,可达500 m以上。采用电性源短偏移距瞬变电磁法进行探测,根据地电情况设计合理的观测参数,得到地下1 300 m深度范围内的电性结构,在地下900 m深度发现采空区,圈定的采空区域与矿区的开采现状吻合。探测成果对今后华北型煤田厚覆盖采空区探测有借鉴意义。

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黄仕茂
杨光
王军成
罗传根
徐明钻
周楠楠
赵鹏
关键词 瞬变电磁法短偏移距厚覆盖层采空区    
Abstract

Within a coal mine in Peixian County, Xuzhou City, brick-red Paleogene and Neogene strata were deposited in the faulted basin during the Cenozoic, with extensive Quaternary strata overlying various strata. The Quaternary, Jurassic, and Cretaceous strata exhibit thick overburden, up to over 500 m. This study explored the coal mine using the short-offset transient electromagnetic (SOTEM) method. Based on geoelectric conditions, reasonable observation parameters were designed to obtain the subterranean electric structure within a burial depth of 1500 m. Goafs were detected at a burial depth of 900 m, with their delineated boundaries aligning with the mining situation of the coal mine. The results of this study serve as a reference for detecting goafs with thick overburden in North China-type coalfields.

Key wordstransient electromagnetic (TEM) method    short offset    thick overburden    goaf
收稿日期: 2023-05-30      修回日期: 2024-01-24      出版日期: 2024-10-20
ZTFLH:  P631.1  
基金资助:江苏省自然资源保护利用专项资金(矿地融合试点)项目(苏财资环[2021]45号)
通讯作者: 杨光(1986-),男,高级工程师,主要从事电磁法勘查工作。Email:gsyang0824@163.com
作者简介: 黄仕茂(1982-),男,高级工程师,主要从事地球物理勘查工作。Email:313193047@qq.com
引用本文:   
黄仕茂, 杨光, 王军成, 罗传根, 徐明钻, 周楠楠, 赵鹏. SOTEM在厚覆盖煤矿采空区探测中的应用实例[J]. 物探与化探, 2024, 48(5): 1208-1214.
HUANG Shi-Mao, YANG Guang, WANG Jun-Cheng, LUO Chuan-Gen, XU Ming-Zuan, ZHOU Nan-Nan, ZHAO Peng. Application cases of the short-offset transient electromagnetic method in detecting goafs with thick overburden in a coal mine. Geophysical and Geochemical Exploration, 2024, 48(5): 1208-1214.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2024.1232      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2024/V48/I5/1208
地层 / m / m 电阻率/(Ω·m) 岩性描述
第四系 Q 184.7 ~ 253.0 222 10~50 由东往西增厚,按成因分为全新统、更新统。全新统主要由粉砂岩组成;更新统由富砂姜的黏土夹中粗砂组成,底部含砾。
古近系 E 90.16 F24以南揭露,底部为砾岩;中上部以砂质泥岩为主,夹砂岩薄层,含灰岩、砂岩、砂泥岩砾
侏罗—白垩系 J-K >576.49 10~90 该段在F24以南揭露,下部以砂质泥岩、泥岩与砾岩互层为主,上部以砂质泥岩为主,夹砂岩薄层
15.85 ~ 762.1 430.0 由于受断块升降和剥蚀的影响,厚度变化大,每一断块由南向北增厚,由东向西变化不大,与煤系地层大致吻合。上部为粉砂岩、泥岩段,中部为杂色泥岩段,下部为紫褐色砂岩段
二叠系 P 2 1 0 ~ 101.9 55.0 15~1000 底部一层通称为奎山砂岩,个别孔其上保留有杂色泥岩、粉砂岩、砂岩
P 1 2 0 ~ 296.4 220.0 下段底部为分界砂岩,上部为砂质泥岩夹细砂岩,含煤线;中段以中细砂岩为主;上段以泥岩、黏土岩为主
P 1 1 62.7 ~ 131.1 116.2 主要由泥岩、粉砂岩、细砂岩、粉细互层、中粗砂岩、煤层组成,含有主采煤层7、9煤
石炭系 C2 150.6 ~ 189.9 165.3 45~1200 主要由粉砂岩、泥岩、薄—中厚石灰岩、中细砂岩、黏土岩及煤层组成。可采煤层17、21煤
C1 25.68 ~ 47.60 36.15 上部为灰岩夹黏土岩及中粗砂,下部为铁质泥岩
奥陶系 O2 >58.19 >200 由厚层状灰岩夹砾状灰岩、白云质灰岩、白云岩,偶夹薄层泥岩组成
Table 1  研究区地层及电性概况
Fig.1  勘探区构造纲要
Fig.2  SOTEM装置示意
Fig.3  SOTEM测线与发射源布置
Fig.4  L10线1500测点的测量结果
Fig.5  L10线实测多测道电压剖面
Fig.6  L10线反演解释剖面
Fig.7  L20线反演解释剖面
Fig.8  L30线反演解释剖面
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