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物探与化探  2021, Vol. 45 Issue (5): 1359-1366    DOI: 10.11720/wtyht.2021.1572
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WFEM与CSAMT在新元煤矿富水区探测效果对比
李帝铨1,2,3(), 肖教育1,2,3, 张继峰4, 胡艳芳1,2,3, 刘最亮5, 张新5
1.中南大学 有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室,湖南 长沙 410083
2.有色资源与地质灾害探测湖南省重点实验室,湖南 长沙 410083
3.中南大学 地球科学与信息物理学院,湖南 长沙 410083
4.长安大学 地球科学与资源学院,陕西 西安 710000
5.阳泉煤业(集团)有限责任公司 地质测量部,山西 阳泉 045000
Comparison of application effects of WFEM and CSAMT in water-rich area of Xinyuan Coal Mine
LI Di-Quan1,2,3(), XIAO Jiao-Yu1,2,3, ZHANG Ji-Feng4, HU Yan-Fang1,2,3, LIU Zui-Liang5, ZHANG Xin5
1. Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals and Geological Environment Monitoring,Central South University, Changsha 410083, China
2. Hunan Provincial Key Laboratory of Non-ferrous Resources and Geological Hazard Detection, Changsha 410083, China
3. School of Geosciences and Info-physics, Central South University, Changsha 410083, China
4. School of Earth Science and Resources, Chang'an University, Xi'an 710000, China
5. Geological Survey Department of Yangquan Coal Industry Group, Yangquan 045000, China
全文: PDF(4228 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

为了探测煤层中的富水体,首次在新元矿区开展了基于广域电磁法的富水区探测,并同时配套了可控源音频大地电磁法作为对比。通过视电阻率数据曲线、频率—视电阻率拟断面图和反演结果的对比结果, 显示广域电磁法具有探测深度大、效率高、精度高的特点,可为煤矿富水区探测提供新的有效技术。

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李帝铨
肖教育
张继峰
胡艳芳
刘最亮
张新
关键词 广域电磁法可控源音频大地电磁法富水区煤矿    
Abstract

To detect the water-rich areas in coal seams, the wide-field electromagnetic method (WFEM) was employed in the Xinyuan mining area of Huayang New Material Technology Group Co., Ltd. for the first time. Meanwhile, the controlled source audio-frequency magnetotellurics (CSAMT) was used for comparison. According to the comparison results of the apparent resistivity curves, frequency-apparent resistivity pseudo sections, and inversion results, WFEM enjoys the advantages of large detection depth, high efficiency, and high precision and thus serves as a new effective technology for the detection of water-rich areas in coal mines.

Key wordsWFEM    CSAMT    water-rich areas    coal mine
收稿日期: 2020-12-21      修回日期: 2021-05-12      出版日期: 2021-10-20
ZTFLH:  P631  
基金资助:国家重点研发计划(2018YFC0807802);中南大学研究生科研创新项目(2019zzts648)
作者简介: 李帝铨(1982-),男,教授,博士生导师,主要从事电磁法探测理论与技术研究及教学工作。Email: lidiquan@csu.edu.cn
引用本文:   
李帝铨, 肖教育, 张继峰, 胡艳芳, 刘最亮, 张新. WFEM与CSAMT在新元煤矿富水区探测效果对比[J]. 物探与化探, 2021, 45(5): 1359-1366.
LI Di-Quan, XIAO Jiao-Yu, ZHANG Ji-Feng, HU Yan-Fang, LIU Zui-Liang, ZHANG Xin. Comparison of application effects of WFEM and CSAMT in water-rich area of Xinyuan Coal Mine. Geophysical and Geochemical Exploration, 2021, 45(5): 1359-1366.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2021.1572      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2021/V45/I5/1359
Fig.1  新元井田已知的含水层与主采煤层关系示意
地层 主要岩性 电阻率范围(平均值)/(Ω·m) 电性特征
上石盒子组(P2s) 砂岩、硅质岩、泥岩 >82.4(150.2) 高阻
下石盒子组(P1x) 泥岩、细粒长石石英砂岩 20~30(25.1) 低阻
山西组(P1s) 砂岩 60~72(66.5) 高阻
泥岩 15~20(19.8) 低阻
煤层 320~340(335.7) 高阻
太原组(C2t) 砂质泥岩 15~30(20) 高阻
石灰岩 >370(420.3)
煤层 >300(380.6)
砂岩、泥岩 150~160(155.8)
本溪组(C2b) 粉砂岩、铝质泥岩 60~75(71.6) 低阻
峰峰组(O2f) 泥质灰岩、层状石灰岩 <100(63.4) 低阻
上马家沟组(O2s) 石灰岩、白云质灰岩 >960(1200) 高阻
Table 1  地层及围岩物性参数统计
Fig.2  测线布置示意
Fig.3  广域电磁法观测装置示意
Fig.4  235、237号点CSAMT和WFEM视电阻曲线对比
Fig.5  381、383号点CSAMT和WFEM视电阻率曲线对比
Fig.6  280线WFEM和CSAMT视电阻率拟断面对比
Fig.7  285线反演结果与最大淋水点验证
Fig.8  280线WFEM(a)和CSAMT(b)的反演结果对比
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