铂龙报告 - 图文

山西煤炭运销集团古交铂龙煤业有限公司

地面物探工程报告

中煤科工集团重庆研究院

二○一三年七月

项目名称：山西煤炭运销集团古交铂龙煤业有限公司地面物探工程

委托单位：山西煤炭运销集团古交铂龙煤业有限公司

承担单位：中煤科工集团重庆研究院

项目负责：崔国华

技术负责：张家瑜

野外采集：张家瑜 崔国华

资料处理：张家瑜 崔国华

报告编写：崔国华

审 核：胡运兵

总工程师：黄声树

院 长：邵 军

帅恩华帅恩华 李好 田 堤李章波

目 录

前 言 ........................................................................................................................................................... 1 1、测区概况及地质任务 .............................................................................................................................. 2 1.1测区范围 .................................................................................................................................................. 2 1.2目的任务 .................................................................................................................................................. 2 1.3位置及交通 .............................................................................................................................................. 2 1.4自然地理条件 .......................................................................................................................................... 3 1.5周边及井田内小煤矿开采情况 .............................................................................................................. 4 1.6以往勘查地质工作 .................................................................................................................................. 6 2、地质概况与地球物理特征 ...................................................................................................................... 8 2.1井田地层 ................................................................................................................................................... 8 2.2井田构造 ................................................................................................................................................. 10 2.3井田水文地质条件 ................................................................................................................................. 12 2.4煤层 ......................................................................................................................................................... 14 2.5煤层采空区地球物理特征 ..................................................................................................................... 16 3、方法技术选择及原理简介 .....................................................................................................................18 3.1方法选择及依据 ..................................................................................................................................... 18 3.2直流电法原理 ........................................................................................................................................ 18 3.3直流电法仪器简介 ................................................................................................................................ 19 4、测量工作 ................................................................................................................................................21 4.1作业依据 ................................................................................................................................................ 21 4.2已有资料利用 ......................................................................................................................................... 21 4.3测量仪器设备和人员配置 ..................................................................................................................... 22 4.4定线测量 ................................................................................................................................................. 22 4.5质量检查 ................................................................................................................................................. 23 4.6技术评定 ................................................................................................................................................. 24 5、工程施工、工程量、主要技术措施及质量评价 ...................................................................................24 5.1工程施工 ................................................................................................................................................ 24 5.1.1测网布置....................................................................................................................................... 24 5.1.2试验工作....................................................................................................................................... 25 5.2工作量统计 ............................................................................................................................................ 27 5.3主要技术措施和保证体系 .................................................................................................................... 27 5.3.1技术措施....................................................................................................................................... 27 5.3.2保证体系....................................................................................................................................... 28

5.4质量评述 ................................................................................................................................................ 33 6、料处理与解释 ........................................................................................................................................35 6.1资料处理 ................................................................................................................................................ 35 6.2资料解释 ................................................................................................................................................ 36 6.3成果图件分析 ........................................................................................................................................ 36 7结论及建议 ...............................................................................................................................................41 7.1 结 论 ..................................................................................................................................................... 41 7.2 存在问题 ................................................................................................................................................ 41 7.3 建 议 ..................................................................................................................................................... 42

前 言

根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发[2009]110号文《关于太原市古交市古交金龙煤业有限公司等2处煤矿企业兼并重组整合方案的批复》，批准以山西煤炭运销集团有限公司为主体，对古交市屯川煤矿、古交市马兰镇营立煤矿、古交后沟煤矿有限公司、古交市白道煤矿有限公司进行兼并重组整合，兼并重组整合后煤矿企业核准名称为山西煤炭运销集团古交铂龙煤业有限公司。根据2012年1月5日山西省国土资源厅为该矿颁发的采矿许可证（证号：C1400002010011220052710），有效期自2012年1月5日至2013年1月5日，整合后井田面积为5.995km2，批准开采02、2、4、8、9号煤层，生产规模为120万t/a，开采深度1240～878m标高。

由于前期开采，矿区内形成了大量的采空区，对新采区开采产生了较大的安全隐患。为改善安全生产环境，增强企业效益，山西煤炭运销集团古交铂龙煤业有限公司在首采区内开展物探勘探工作。物探测区内高压线、人文干扰较多，形成了一个很强且复杂的电磁场空间，严重影响地面电磁勘探数据采集的质量，针对这一特殊情况，经山西煤炭运销集团能源投资开发有限公司物探工程勘探方案调整专题会议决定本次勘探采用抗干扰电法。

2013年5月28日至7月8日完成本次物探工程数据采集，项目组全体施工人员按《煤炭电法勘探规范》（MT/T898—2000）和《电阻率剖面法技术规程》(DZ/T0073-93)，克服诸多困难，较好地完成了野外数据采集工作，施工过程中仪器性能稳定，所采集的数据资料质量可靠。随后转入资料处理和解释工作，资料处理、解释中项目组全体人员均按《煤炭电法勘探规范》和《电阻率剖面法技术规程》进行。在数据处理和解释过程中按照由已知到未知，由定性解释到定量解释，结合多种数据处理方法对电法资料进行精细处理，并于2013年7月完成报告编制工作。

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1、测区概况及地质任务

1.1测区范围

本次物探勘探区域根据铂龙煤矿要求圈定区域，勘探区面积约为3.16km2，勘探范围（54坐标）详见表1-1。

勘探范围拐点坐标

序号 X 4190689.97 4190196.01 4189000.03 4188930.11 4188078.60 4188351.34 4188349.29 Y 序号

X 表1-1

Y 勘探面积 1 19587049.97 8 4189397.82 19588644.65 2 19586695.08 9 4189662.61 19588756.97 3 19587559.93 10 4189716.00 19588562.36 4 19587369.46 11 4189831.98 19588611.56 3.16km2 5 19587526.66 12 4189805.64 19588029.84 6 19588250.61 13 4190594.95 19587949.91 7 19588997.37 1.2目的任务

查明圈定物探区域内老窑、古窑采空区和采空区积水分布情况，为矿方的防治水及以后的采掘工作提供参考。

1.3位置及交通

山西煤炭运销集团古交铂龙煤业有限公司位于古交市西南部，距古交市约15km，行政区划属古交市马兰镇管辖。其井田地理坐标为：东经111°58′21″～112°00′27″，北纬37°49′21″～37°52′50″。井田为不规则多边形，北南长约6430m，东西宽约3060m，井田面积5.995km2。该矿距古交市约15km，古交—岔口公路从井田北部经过，向东与太宁

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公路相连。国营马兰矿铁路专用线距本井田约2km，古交—太原有铁路专线，经太原可通往全国各地，交通较为便利。（详见交通位置图1-1）。

图1-1 交通位置示意图

1.4自然地理条件

一、地形地貌

铂龙煤矿位于吕梁山脉东缘，属中山区。井田内沟谷纵横，切割剧烈，地形复杂。地势总体呈西高东低，南、北高中间低。最高点位于井田北部山梁，标高约1417.60m，最低点位于井田中部屯兰河谷中，标高约1140.00m，最大相对高差277.60m。

二、河流水系

铂龙煤矿中部有屯兰河由西向东流过，平时流量数十L/s，雨季山洪暴发后可达数十m3/s。在井田东部、西部边界附近分别有下石沟和恶生沟，在井田北部有梅家沟，这些沟

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谷均为季节性沟谷，平时干涸或有细流，雨季时沟谷中有较大的短暂水流，它们由南、北向流入屯兰河，屯兰河向北东汇入汾河。属黄河流域汾河水系屯兰河支流。

三、气象地震

煤矿均地处晋西黄土高原，属暖温带大陆性气候，四季分明，春多风沙，夏热多雨，秋季凉爽，冬季干寒。

一月份最冷，月平均气温-4.9℃，最低气温可达-20℃以下。七月份最热，月平均气温24℃，极端最高气温达40℃。近十年年降水量214.1～583.4mm，平均365.3mm，降水量多集中于7～9月份。年蒸发量771.9～1240mm，平均1025mm，为年降水量的两倍多。冰冻期为11月至次年3～4月份，冻土深度0.5～0.8m。全年盛行西北风，年平均风速2.4m/s，春冬季大，夏秋较小，最大风速25m/s。最大积雪厚度2.85m。

据GB50011～2001《建筑防震设计规范》，本区设计地震动峰值加速度为0.15g，对应的地震基本烈度为Ⅶ度。

四、社会经济状况

古交市位于山西省中部，太原市西郊山区，自古以来经济较为发达，主要矿藏有煤、铁、石英、银、铜、锰、石膏、硫磺、石灰石等，工业有采煤、炼铁、建材、纺织、食品等；主要特产有潞麻、党参、腊肉等；农作物有谷子、玉米、莜麦、豆类、油料作物等，素以“煤铁之乡”著称。

1.5周边及井田内小煤矿开采情况

山西煤炭运销集团古交铂龙煤业有限公司东北邻古交市辽源煤矿公司、东邻西山煤电集团马兰煤矿、古交市马兰联办煤矿（关闭），东南邻山西煤炭运销集团古交福昌煤业有限公司、古交市前进煤矿有限公司，南邻山西煤炭运销集团古交鑫峰煤业有限公司，西部无生产矿井（见四邻关系示意图）。

1、山西煤炭运销集团古交鑫峰煤业有限公司（古交市武家坡煤矿）

该矿位于本井田之南，为兼并重组整合矿井，批准开采02、2、8、9号煤层，于1991年建井，由于资金短缺，企业改制等原因，至今尚未建成投产，现尚属于基建矿井，只完

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成了主、副井筒，井底车场，运输、回风上山巷道及大部分地面设施的建设。该矿采用斜井开拓，皮带运输，绞车提升，中央并列抽出式通风。该矿原设计生产能力9万t/a，2008年进行机械化采煤升级改造，生产能力提高至30万t/a。本次兼并重组整合后生产能力提高至90万t/a。该矿井与本井田无越界开采现象。

2、山西煤炭运销集团古交福昌煤业有限公司

该矿位于本矿之东南，为兼并重组整合矿井，由山西古交马兰镇办煤矿（关闭）和山西古交昌盛煤矿有限公司兼并重组整合而成，批采02、2、4、8、9号煤层，设计生产能力60万t/a。

兼并重组前与本矿临近的煤矿为山西古交昌盛煤矿有限公司，该矿批采02、2、4、8、9号煤层，4号煤层不可采，02、2号煤层现已采完，已延伸到8号煤层。设计生产能力9万t/a。核定生产能力15万t/a。该矿1983年建井，1985年投产，采用斜井、立井联合开拓，长壁式炮采；矿车运输，绞车提升；中央并列式机械抽出式通风。据矿方提供的资料，矿井正常涌水量8.75m3/h，最大涌水量10.42 m3/h。为低瓦斯矿井。该矿井在开采2号煤层时与本井田有越界开采现象。2002年曾发生过透水事故，死亡13人。

3、西山煤电集团马兰煤矿

该矿位于本井田之东，为国有大型煤矿，生产能力400万t/a，采煤方法为综合机械化采煤，现采02、2、8号煤层，矿井正常涌水量为2640m3/d，为低瓦斯矿井。据调查，该矿井与本井田无越界开采现象。

4、古交市前进煤矿有限公司

该矿位于本井田之东南，为2006年整合矿井，由原马石煤矿（关闭）、原古交市前进煤矿有限公司整合而成，1993年建井，1997年投产，批准开采02、2、4号煤层。采用斜井立井综合开拓，长壁式采煤，炮采落煤，一次采全高，全垮落法管理顶板，木柱支护；矿车运输，箕斗提升，中央并列式负压通风。原核定生产能力9万t/a，2006年整合后设计生产能力15万t/a。该矿正常涌水量60m3/d，最大涌水量100m3/d。矿井瓦斯相对涌出量2.06m3/t，绝对涌出量0.42m3/min，为低瓦斯矿井。2号煤层火焰长度>400mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量为75%，煤尘有爆炸性。该矿02号煤层尚未开采，现开采2号煤层，据调查，该矿井与本井田无越界开采现象。

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5、古交市辽源煤矿公司

该矿位于本井田东北，批采02-9号煤层，现开采2号煤层，2006年核定生产能力9万t/a，2006年与南家山煤矿进行资源整合，整合后生产能力达到30万t/a。

该矿采用斜井开拓，长壁式普炮采，皮带运输，皮带提升，金属摩擦支柱配铰接梁支护，负压通风。该矿正常涌水量75m3/d，最大涌水量130m3/d。为低瓦斯矿井

本次由山西煤炭运销集团有限公司兼并重组，兼并重组后设计生产能力60万t/a。设计采用综合机械化采煤。

该矿2号煤层大部开采，其它煤层尚未开采，据调查与本矿之间无越界开采现象。 6、古交市马兰联办煤矿（关闭）

该矿位于本井田东部，批采8号煤层，8号煤层已采空。于1999年2月关闭。据调查与本矿之间无越界开采现象。

1.6以往勘查地质工作

一、以往勘查地质工作

本井田位于古交矿区马兰精查区西部。

1955～1956年由原华北煤田地质勘探局调查队进行了找煤和1:10000地质填图工作。 1957年由华北煤田地质勘探局进行了普查勘探，测量大队进行了1:5000地形测量。 1958年，由普查分队完成了1:10000地质填图。

1959年，进行精查勘探，并提交了西沟和营立两个精查地质报告，由于勘探工作量偏少，钻探质量不高等原因，1962年复审时评为不合格。

1966～1967年，将上述两区与睦联坡区（施工过5个钻孔，未提交报告）合并为马兰勘探区，由山西省煤田地质勘探二队重新进行精查勘探，1975～1977年间，又进行了补充勘探，1978年6月提交了《马兰勘探区精查地质报告》，同年12月，山西省煤管局以第782号决议批准。本井田位于古交矿区马兰精查区西部。

二、以往矿井地质报告及井田地质勘查程度评价

1997年7月由山西省煤炭地质公司地测队编制了《山西省古交市屯川联营煤矿矿井地质报告》。

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2004年12月，山西省煤炭地质公司编制了《古交市白道煤矿有限公司矿产资源储量检测年度报告》。

2006年1月，山西省煤炭地质公司编制了《山西省古交后沟煤矿有限公司生产矿井地质报告》。

2006年2月，山西省煤炭地质公司编制了《山西省古交市屯川煤矿生产矿井地质报告》。 2006年6月，山西省煤炭地质公司编制了《古交市马兰镇营立煤矿资源储量核查地质报告》。

2006年6月，山西省煤炭地质公司编制了《古交白道煤矿有限公司资源储量核查地质报告》

2008年5月，山西省煤炭地质公司编制《山西省古交市屯川煤矿机械化采煤升级改造矿井地质报告》

2010年5月山西地宝能源有限公司《交铂龙煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》

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2、地质概况与地球物理特征

2.1井田地层

大部为黄土覆盖，基岩局部出露，井田内出露的地层有二叠系下统下石盒子组、二叠系上统上石盒子组，结合区域地层，地层层序由老至新为奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组、二叠系下统山西组、二叠系下统下石盒子组、二叠系上统上石盒子组、上第三系及第四系中上更新统、全新统。将两矿井田地层由老至新叙述如下：

（一）奥陶系中统峰峰组（O2f）

为煤系之基底，岩性为灰色-深灰色厚层状石灰岩，隐晶质结构，厚层状构造，质较硬，性脆，偶为白云质石灰岩，裂隙发育，并被方解石脉充填，顶部有铁质侵染现象。厚度大于100m。

（二）石炭系中统本溪组（C2b）

平行不整合于峰峰组灰岩之上，岩性为灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、细砂岩、1～3层薄层灰岩及煤线组成。底部为铝土岩及山西式铁矿。地层厚度17.60～31.40m，平均26.00m。

（三）石炭系上统太原组（C3t）

该组连续沉积于本溪组地层之上，为一套具明显沉积旋回的海陆交互相含煤建造，为井田主要含煤地层之一。本组地层厚度84.50-131.60m，平均112.12m。根据岩性、岩性组合特征，自下而上可分为三段：

1、下段（C3t1）

K1砂岩底至L1灰岩底，平均厚度54m，为本组主要含煤段。岩性主要由黑色炭质泥岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，灰～深灰色中细粒砂岩间夹粘土岩、薄层泥灰岩及煤层组成。所含8、9号煤层为全区稳定可采煤层，其余为不稳定零星可采煤层或不可采煤层，泥岩中含大量的植物化石碎片。底部K1(晋祠砂岩)为灰白色中细粒砂岩，成分以石英、长石为主，硅质胶结，致密、坚硬，厚度1.85-7.10m，平均4.00m。

2、中段（C3t2）

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L1石灰岩底至L4石灰岩顶之间的一段地层，平均厚度35.5m。本段岩性由黑灰色泥岩、砂质泥岩、灰～深灰色粗—细粒砂岩和3层深灰色海相石灰岩及1-2层薄煤层组成。本段以沉积有3层海相石灰岩为主要特征，自下而上分别为L1灰岩（庙沟灰岩）、K2灰岩（毛儿沟灰岩）和L4灰岩（斜道灰岩）,为深灰色微晶或泥晶灰岩，含有海百合茎、长身贝及蜓科等动物化石。本段泥岩中则含有丰富的植物叶茎或根部化石，该段所含7、8上号煤层，层位稳定，均不可采。

3、上段（C3t2）

L4石灰岩顶至K3砂岩底。平均厚度22.62m。岩性由灰黑色砂质泥岩、粉砂岩和灰色、浅灰色粗-细粒砂岩及零星可采的6号薄煤层组成。本段砂质泥岩中含植物化石碎片。

（四）二叠系下统山西组（P1s）

连续沉积于太原组之上，为陆相碎屑岩含煤建造，也是本区主要含煤地层之一。岩性为深灰-灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩间夹灰色砂岩、及3-5煤层。其中02、03、2号煤层为井田稳定可采煤层，4号煤层为较稳定局部可采，3号为不稳定零星可采煤层。本组泥质岩中富含植物化石。底部K3为灰岩、灰白色中粗粒砂岩，成分以石英为主，长石次之，夹煤屑，钙质胶结，磨圆度较差，具斜层理，本组厚38.83-61.01m，平均45.19m。

（五）二叠系下统下石盒子组（P1x）

连续沉积于山西组之上，为一套陆相沉积。本组厚79.00-110.40m，平均96.00m。根据岩性、岩相特征可分为上、下两段。

下段（P1x1）：自K4砂岩底至 K5砂岩底，一般厚度45.00m，岩性为灰色、灰绿色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及中细粒砂岩，下部有时含1-2层煤线。底部K4为灰白色中粗粒砂岩，钙质胶结，坚硬、斜层理发育，厚度3.80—9.20m，平均7.60 m。

上段（P1x2）:自K5砂岩底至K6砂岩底，厚度51.00m，岩性为黄绿色、灰绿色砂质泥岩、泥岩、粉砂岩及中细粒砂岩，泥质岩中常见紫色斑块，顶部为一层浅灰色、紫灰色、杂色具鲕状结构的铝质泥岩。底部K5为浅灰色、灰绿色粗粒长石石英砂岩，分选性较差，泥质胶结，厚度5.10—8.30m，平均6.12m。

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（六）二叠系上统上石盒子组（P2s）

本组地层上部多被剥蚀，残留层段属本组下部地层，残留厚度约170m。岩性为灰白、灰绿色砂岩与紫红色、灰绿色相杂的泥质岩，间夹粘土岩和铝质泥岩。底部K6为黄绿色厚层状长石石英砂岩，粒度为中粗粒，局部含砾石，厚度4.80—11.10m，平均8.50m。

（七）上第三系上新统（N2）

岩性为浅棕红色、红褐色粘土、亚粘土，含粉砂质，上部含2-3层钙质结核，底部为砾石层，砾石以石灰岩、变质岩为主，磨圆度较好。厚度0-40m，平均20.0m，不整合覆盖于基岩之上。

（八）第四系中、上更新统（Q2+3）

上部为上更新统马兰黄土，岩性为灰黄色亚砂土，垂直节理发育，底部有钙质胶结。 下部为中更新统离石黄土，岩性为淡红色亚粘土、沙质粘土，中下段含钙质结核，底部常有半胶结状砂砾层。厚度0-40m，平均20m。

（九）第四系全新统（Q4）

分布于下石沟及屯兰河河谷，为代、现代冲积物、洪积物，岩性为砂土、砂和砂砾层。厚度0-20m，一般厚10m。

2.2井田构造

井田位于西山煤田西北边缘，马兰勘探区西部，本井田构造形态为向南东倾伏背斜的倾伏端。背、向斜轴向为北西-南东向，井田北部地层走向近南北，倾向东，井田南部地层走向近东西，倾向南，地层倾角在4°-45°之间，一般10°左右。

井田内共发育16条断层，其中正断层15条，逆断层1条，见表2-2，最大的断层为井田西部边界的F78、F77断层，落差分别为80～100m和35～65m，井田内断层落差2～32m。发育陷落柱9个，分布无明显规律，其中8个为井下生产揭露，1个为钻探发现（521孔）。陷落柱一般呈圆形或椭圆形，长轴在40-150m之间，陷壁角80°-85°。

（一）褶曲

S1背斜位于井田中部，轴向北西-南东向，向南东倾伏，两翼地层基本对称，地层倾角为12°左右。背斜轴由516号钻孔控制。

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S2向斜位于井田中东部，轴向北西-南东向，两翼地层不对称，地层倾角为8°-10°。向斜轴被517、555号钻孔控制。

S3背斜位于井田中西部，轴向北西-南东向，向北西倾伏，两翼地层不对称，地层倾角为12°-45°。背斜轴为地表控制。

（二）断层

主要断层一览表 表2-1

断层编号 F78（北社断层） F77（营立断层） F227 F198 F203 FM30 FX1 FX2 FX3 FX4 FM39 F196 F194 F1 F2 F3 井田中部 井田东北部 井田东部 井田西南部 井田东部 井田东部 井田东部 井田东部 井田西部 井田西部 井田西部 井田西部 井田西部 井田东部 逆 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 正 N30°W N25°E 近SN N43°E N45°E N62°E N50°E N15°E N50°E N50°E N60°E N30°E N40°E N50°E SW SE E SE SE NW NW SE SE SE SE SE NW NW 55 75 76 75 78 75 70 70 68 65 70 65 70 60 0～32 0～15 0～5 0～10 0～2 0～4 0～9 0～2 0～9 0～7 0～20 0～6 0～6 0～10 950 1820 道揭露 350 230 250 350 300 350 365 130 220 310 350 340 地面填图 地面填图 井下巷道揭露 井下巷道揭露 井下巷道揭露 井下巷道揭露 地面填图 地面填图 地面填图 井下巷道揭露 井下巷道揭露 井下巷道揭露 559钻孔揭露 地面填图井下巷西北边界 正 N82°E～N25°E SE 65 35～65 2150 地面填图 井田西部 正 N30°W NE 75 80～100 100 560钻孔揭露 位置 质 性走向 倾向 倾角 （度） 落差 （m） 井田内延 伸长度(m) 备注 （三）陷落柱 陷落柱特征见表2-2

陷落柱情况一览表 表2-2

陷落柱编号 X1 X2 X3 位置 井田东部 井田东部 井田东部 形状 圆 椭圆 椭圆 11

长轴×短轴 100×100 150×95 100×80 备注 井下揭露 井下揭露 井下揭露

陷落柱编号 X4 X5 X6 X7 X8 X9 位置 井田东部 井田东部 井田东部 井田东部 井田东部 井田东部 形状 椭圆 椭圆 椭圆 椭圆 圆 椭圆 长轴×短轴 115×90 130×105 125×115 100×90 100×100 145×100 备注 井下揭露 井下揭露 井下揭露 井下揭露 井下揭露 521号钻孔揭露 三、岩浆岩

由于本井田靠近狐偃山岩浆岩主体，因而对本井田有一定的影响，地表在井田西部界外的北社断层走向一线断续出露。井田内及附近有5个钻孔见岩浆岩（见表2-3）。

钻孔见岩浆岩情况一览表 表2-3

钻孔 549 552 560 561 567 侵入层位 8号煤层 8号煤层 2号煤层 8、9号煤层 8号煤层 厚度（m） 1.67（未穿透岩浆岩） 0.75（未穿透岩浆岩） 9.26 34.94（未穿透岩浆岩） 3.06（未穿透岩浆岩） 岩浆岩岩性 正长斑岩 正长斑岩 斜长斑岩 正长斑岩 正长斑岩 据地表及钻孔中观察，岩浆岩多呈岩床或岩脉，沿断裂带或煤层及软弱地层侵入，厚度最大35m以上，一般6～10m。岩性主要为正长斑岩，斜长斑岩较少，斑晶较大，矿物成份主要为正长石、角闪石。钻孔中多为绿灰色，地表风化多显黄灰、灰白色。

受岩浆岩侵入的影响，在侵入体周边，煤层、煤质有不同程度的破坏和影响，煤类变为瘦煤，距离较近时被烘烤而变成天然焦或剩留部分焦炭残渣。

从区域构造来看，岩浆岩属中生代燕山期产物，本井田为狐偃山岩浆岩体分支。 本井田主要受影响区域为井田南部。

综上所述，井田内大部分地层较平缓，虽然断层较发育，但大断层主要分布于井田边界附近，对生产影响不大，井田内局部有岩浆侵入，井田总体构造属于简单类型，局部属于简单偏中等。

2.3井田水文地质条件

一、地表水

井田中部有屯兰河由西向东流过，平时流量数十L/s，雨季山洪暴发后可达数十m3/s。在井田东部、西部边界附近分别有下石沟和恶生沟，在井田北部有梅家沟，这些沟谷均为

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季节性沟谷，平时干涸或有细流，雨季时沟谷中有较大的短暂水流，它们由南、北向流入屯兰河，屯兰河向北东汇入汾河。属黄河流域汾河水系屯兰河支系。

二、含水层

1、奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层

奥陶系中统岩溶裂隙含水层岩性以石灰岩、白云岩为主。本井田位于古交矿区西南部，奥陶系中统石灰岩埋藏较浅，岩溶较发育，富水性较强。

2、石炭系太原组石灰岩岩溶裂隙含水层

该含水层主要为L1、K2、L4三层灰岩，L1灰岩除井田北部局部缺失外大部发育，有时相变为泥灰岩；K2、L 4灰岩分别在井田南部、东南部缺失。平均厚度分别为1.21、2.53、1.15m，总计4.89m左右。

3、二叠系山西组砂岩裂隙含水层

含水层以K3砂岩为主，多为中、粗粒砂岩。 4、二叠系石盒子组砂岩裂隙含水层

含水层多为中、粗粒砂岩，井田内大面积出露。处于当地侵蚀基准面以上部分，只形成透水层，基本不含水，在风化裂隙带，钻孔冲洗液往往大量漏失；在侵蚀基准面以下区域，于浅部可形成风化裂隙带潜水。

5、第四系孔隙含水层

主要分布于屯兰河、下石沟、恶生沟等较大的沟谷中，由沙砾层组成。屯兰河在本井田长约1500m，宽约500m，冲积层厚度一般15m左右，由于在井田西部界外河谷下伏基岩为奥陶系灰岩，透水性强，使得第四系潜水大量漏失，在本井田含水量很小，营立村民用水一直困难。下石沟和恶生沟宽约150m左右，冲积层厚度一般5m左右，富水性较屯兰河好。

三、井田主要隔水层 1、山西组隔水层

山西组发育3～5层较稳定连续的泥岩、炭质泥岩地层，这些地层隔水性较好，可将该类泥岩地层视作山西组煤层与太原组灰岩含水层及上部含水层间较好的隔水层。

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2、本溪组隔水层

本溪组厚度平均26.00m左右，是一套以泥岩、铝质泥岩、砂质泥岩为主，夹有灰岩和砂岩的地层，再加上9号煤下以泥岩为主的无煤段，共计厚度约58m，区域上连续稳定，是太原组石灰岩岩溶裂隙含水层与奥陶系灰岩含水层之间良好的隔水层。

四、地下水的补、径、排条件

本井田西部界外有奥陶系地层出露，为岩溶水补给区，本井田属岩溶水的迳流区，岩溶水由西北向东南径流，至晋祠泉排泄。

石炭系及二叠系含水层在裸露区接受大气降水补给和季节性河流补给后，顺岩层倾向迳流，在沟谷中出露时以侵蚀下降泉的形式排泄，下部含水层中地下水则一直沿岩层倾向径流，部分以矿坑、水井排水的方式排泄。

依据井田构造、井田内各可采煤层充水含水层富水性弱，补给条件、采古空区积水情况等。本矿水文地质类型为中等。

2.4煤层

一、含煤性

井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。

山西组平均厚50.19m，含02、02下、2、3、4号煤层，其中2号煤层为稳定可采煤层，02、4号煤层为稳定大部可采煤层，02下号煤层为较稳定局部可采煤层，3号煤层为不可采煤层。煤层平均总厚5.53m，含煤系数11.02%；可采煤层平均总厚5.09m，可采含煤系数10.14%。

太原组平均厚112.12m，含6、7、8、9、10号煤层，其中8号煤层为稳定可采煤层， 9号煤层为稳定大部可采煤层，其他为零星可采或不可采煤层。煤层平均总厚7.23m，含煤系数6.45%；可采煤层平均总厚5.61m，可采含煤系数5.00%。

二、可采煤层

本井田可采煤层有02、02下、2、4、8、9号煤层。 1、02号煤层

赋存于山西组上部，上距K4砂岩8m左右，煤厚0.60～2.26m，平均1.36m，在井田东南部与02下号煤层合并，该煤层合并区较厚，最厚点位于井田南部549号钻孔，厚度为

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2.26m。分叉区较薄，最薄点位于井田东北部511号钻孔，厚度为0.60m。属稳定的大部可采煤层，结构简单，局部含1层夹矸，夹矸最大厚度0.51m，顶板为砂质泥岩或粉砂岩，底板为砂质泥岩。井田中部、东部大部被剥蚀。

2、02下号煤层

位于02号煤层下0～13.51m，平均3.51m，井田内东南部与02号煤层合并，在分叉区局部可采，厚度0.46～1.10m，平均0.72m，结构简单，无夹矸，属较稳定局部可采煤层。顶板为砂质泥岩，底板为砂质泥岩或粉砂岩。井田中部、东部大部出露剥蚀。

3、2号煤层

赋于山西组中上部，上距03号煤层2.67～14.35m，平均8.65m；煤层厚度1.30～2.71m，平均2.15m，结构简单-较简单，含0-2层夹矸，夹矸最大厚度0.50m，属稳定可采煤层，顶板为砂质泥岩或细砂岩，底板为砂质泥岩。井田西南部局部有岩浆岩侵入，使得煤层遭破坏。井田中部、北部大部出露剥蚀。

4、4号煤层

赋存于山西组中下部，上距2号煤层3.88～11.20m，平均6.56m；煤厚0.41～1.35m，平均0.86m，结构简单-较简单，含0-2层夹矸，夹矸最大厚度0.45m，属稳定大部可采煤层，顶板为砂质泥岩或细砂岩，底板为粉砂岩或砂质泥岩。井田中部、北部大部出露剥蚀。

5、8号煤层

赋于太原组中下部，上距4号煤层61.22～87.09m，平均71.58m；煤层厚度3.20～4.85m，平均3.99m，结构简单-复杂，含0～3层夹矸，单层夹矸最大厚度0.40m，属稳定可采煤层，顶板为石灰岩或泥灰岩，底板为砂质泥岩。井田东南部局部有岩浆岩侵入，使得煤层遭破坏。井田西部局部出露剥蚀。

6、9号煤层

赋于太原组下部，上距8号煤层5.55～23.34m，平均13.61m；煤层厚度0.61～2.04m，平均1.62m，结构简单-复杂，含0～3层夹矸，单层夹矸最大厚度0.42m，属稳定大部可

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采煤层，顶板为砂质泥岩，底板为砂质泥岩或粉砂岩。井田东南部局部有岩浆岩侵入，使得煤层遭破坏。井田西部局部出露剥蚀。

2.5煤层采空区地球物理特征

测区内地层为奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组、二叠系下统山西组、二叠系下统下石盒子组、二叠系上统上石盒子组、上第三系及第四系中上更新统、全新统。

峰峰组为煤系之基底，岩性为厚层状石灰岩，厚度大于100m，呈无穷大电阻反应；本溪组岩性泥岩、砂质泥岩、细砂岩组成，呈中高阻反应；太原组下段（C3t1）岩性主要由炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩、中-粉砂岩、泥灰岩及煤层组成，呈中高阻反应；中段（C3t2）岩性由泥岩、砂质泥岩、粗—细粒砂岩、石灰岩及薄煤层组成，呈中高阻反应；上段（C3t2）由砂质泥岩、粉砂岩和粗-细粒砂岩组成，呈高阻反应；山西组岩性由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及煤层组成，呈高阻反应；下石盒子组岩性为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及中细粒砂岩，呈中高阻反应；第四系为粘土、黄土组成，呈低阻反应。从上述地层岩性和电阻率情况可以看出，正常情况下，煤系地层的电阻率呈中高阻反应。

煤层赋存于成层分布的地层中，煤层被开采后形成采空区，多数采空区会发生顶板垮落，形成垮落带、裂缝带和弯曲带。当开采面积小，煤层顶板不垮落（如房柱式采煤）时，则采空区以不充水或充水的空洞形式保存下来。无论采空区顶板垮落与否，煤层开采改变了地层的物性结构，并且会受地下水或是地下水活动的影响，使得采空区及其覆岩的地球物理特征发生了显著变化。这种变化或采空区覆岩与其上、下部地层地球物理特征上的差异是利用物探技术探测覆岩破坏的前提。

采空区覆岩破坏后，连续介质变为非连续的碎裂介质，其孔隙率比原生地层显著增大。根据影响电阻率的因素，采空区的电阻率变化主要有三种形式：第一种是低阻形式，即在地下水或地下水活动的影响下，采空区内裂隙、孔隙或空洞充水，其电阻率值明显降低，在视电阻率剖面图中出现许多封闭的低阻圈；第二种是中阻形式（相对低阻），即采空区内空洞、裂隙中局部含水或是受地下水活动影响，部分充填了泥质等导电性较好的介质，

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其视电阻率值有所降低，在视电阻率剖面图中也出现一些相对低阻的封闭圈；第三种是高阻形式，即采空区中的裂隙或是空洞无充水，也未充填泥质等导电性好的介质，裂隙或是空洞中主要是空气等高阻介质，则其视电阻率值将明显增大，在视电阻率剖面图中出现相对高阻的封闭圈。一般地，岩性随深度发生变化，相应电阻率纵向（深度）上变化较大。

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3、方法技术选择及原理简介

3.1方法选择及依据

经实地调查发现铂龙煤矿测区范围内分布多条国家高压输电主干线，且相互交织分布，同时存在煤矿、村庄等人文干扰，针对这一情况，经多方商议和专家沟通咨询，本次勘探采用抗干扰电法。

3.2直流电法原理

直流电法勘探是以研究地壳中各种岩石、矿石电学性质之间的差异为基础，利用电场或电磁场（天然或人工）空间和时间分布规律来解决地质构造或寻找有用矿产的一类地球物理勘探方法，通称为电法。

由于高阻体排斥电流和低阻体吸引电流的特性,于是由A极供入地中的电流,在经过各种岩体流向B极的路线上,具有避开高电阻率岩体和通过低电阻率岩体的规律。每条电流线都按所遇阻力最小的路径通向B极, 即服从所谓最小能量原理。这种阻力,乃为岩体电阻率的不均匀及各电流线间所具有的排斥作用的总合。由于电流间相互排斥作用的存在,所以地下电流不可能全部集中到低阻岩体中,也不可能全部沿地表面AB连线(最短路程)流向B极。总是分散在整个地下,只是各区域的电流密度不同而已。或者说地下电流的分布总是自动满足电场做功最小的状态。电测深法是在同一测点上逐次增大供电电极距，使勘探深度由小逐渐加深，于是可观测到测点处沿深度方向的视电阻率的变化规律。通过对反映地电断面变化的电测深曲线的分析，可以了解深度方向地质剖面的特征。

图3-1 直流电法原理示意图

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3.3直流电法仪器简介

本次物探测区内高压线纵横，形成了强干扰电磁场环境，针对这一情况，本次物探采用了较为先进的Gaea10抗干扰伪随机电法仪。该电法仪器通过特定的伪随机码技术能够实现在强电磁场干扰下的有效数据采集。

Gaea10抗干扰伪随机电法仪工作原理：通过发射机向地下发送伪随机编码的电流波形信号，接收机接收发射出的伪随机电压信号，通过数字信号处理得到大地响应函数。数字信号处理过程顺序是：首先对发送信号做自相关处理得到发送信号的大地响应函数，对接收信号做互相关处理得到接收信号的大地响应函数，分别对发送信号和接收信号的大地响应函数做快速傅立叶变换，得到各频点下信号的实部和虚部，从而得到发送信号和接收信号的幅频特性曲线和相频特性曲线；然后用接收信号的相频特性曲线减去发送信号的相频特性曲线，就得到各频点的绝对相位值；用接收信号的幅频特性曲线除以发送信号的幅频特性曲线，即可得到视电阻率。伪随机码电流波形长度可调、本源多项式可选、码速率可调、起始相位可调，所发送的信号初相可调，按照设定的码长、本源多项式、码速率和初始相位将具有伪随机特性的电流波形一次发送出去，以2^n-1为周期，n是一个大于0小于20的整数。通过调整n的大小，可以提高测量精度和抗干扰能力。

Gaea10接收机 图3-3 接收机和发射机

Gaea10发射机 19

图3-2 Gaea10抗干扰伪随机电法仪发射波形

仪器参数 表3-1

接收机 模数转换 采样率 电压测量精度 电压测量范围 相位测量范围 相位测量精度 接收机一致性 频带 频点数 电阻率精度 通道数 同步方式 内存 数据传输 工作温度 储存温度 输入阻抗 相对湿度 输入端机壳绝缘 24位A/D 4M 1uV ±2.5V -1800~1800mrad ＜1mrad 优于0.1% 0.01-50Hz 大于50个 优于0.1% 2通道 电缆、GPS 4G USB -20℃-70℃ -40℃-85℃ 大于10M欧 大于95% 大于500M欧 20

发射功率 发射电压 电流采样率 电流测量精度 发射电流 发射波形 内存 数据传输 升压器 发射机 2000W 12V-400V 4M 0.1mA 0.01A-5A 特定伪随机序列 1G USB 12V直流升压100V、200V 同一工区内可以通过设定码片长度和码片宽度来实现多组仪器同时工作

4、测量工作

定点定线测量是本次物探工作的基础工作，其目的是为施工布设合格的勘探点、线，并且及时提供各条测线平面位置及测点高程。

4.1作业依据

1、《煤炭资源勘探工程测量规程》，煤炭工业部，1987年颁发 2、《全球定位系统（GPS）测量规范》，国家技术监督局，2001年颁布 3、《煤炭电法勘探规范》（MT/T898-2000） 4、《电阻率剖面法技术规程》（DZ/T0073-93） 5、《工程测量规范》（GB50026-93）

4.2已有资料利用

1、控制点成果

矿区附近共收集到等级控制点各4个，成果如下表：

序号 1 2 3 4 点名 T1 T2 DUN6 DUN7 X 4190811.514 4190578.416 4190571.926 4190597.637 Y 587844.128 587847.428 587788.72 587920.636 H 1168.851 1170.951 1181.726 1186.907 该成果是1954年北京坐标系，1956年黄海高程系；中央子午线111o，带号19。 经实地踏勘T1、T2、DUN6、DUN7控制点保存完好。采用GPS动态实时定位技术对控制点进行检验，精度如下：单位 米

点名 T1 T2 DUN6 DUN7 误差X 0.031 -0.015 0.018 -0.022 误差Y -0.021 0.024 -0.044 0.032 误差H 0.032 -0.023 0.034 0.011 从检测数据分析控制点点位误差均小于5厘米，可以满足勘探测量要求。 2、采用坐标系统

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1、平面：采用1954年北京系； 2、高程：1956年黄海高程系； 3、中央子午线：111 o，带号19。

4.3测量仪器设备和人员配置

1、 投入的仪器设备

本次共投入南方公司生产的灵锐S86型双频GPS（RTK）接收机3台/套（一拖二），南方S750手持GPS一台，戴尔笔记本电脑 1台。

2、测量仪器的精度：

静态测量：水平精度：5mm＋1ppm。 垂直精度：10mm＋2ppm。

动态测量：水平精度：2cm＋1ppm。 垂直精度：5cm＋1ppm。 3、人员配置

本次施工共投入专业测量人员3人，其中其中工程师2人，技术骨干1人。其余辅助人员均从当地村民当中雇佣临时工。

4.4定线测量

本次施工采用GPS实时差分(RTK)方法进行测线的布设。 1、测量前期准备

5月27日进行测量施工准备工作，主要进行了实地踏勘，全部测量仪器进行了检测调试，做好出工前的一切准备。

2、基本控制点检核

采用GPS实时差分(RTK)对测区基本控制点进行全面检核，精度满足规范要求可以利用。

3、测网布设

根据施工布置图，采用Surfer软件计算所有物探点设计坐标。每条测线点坐标按点号顺序排列，以测线名为文件名，输入GPS电子手簿，进行测量。基准站架设于勘探控制点，

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移动站在控制点上进行参数计算，再到勘探控制点检查，误差符合要求后，从电子手簿调出放样数据，进行定位测量工作。由于测区是山地，移动信号覆盖好，采用电台和GPRS两中方法同时传递差分信号，保证了测量精度和作业效率。所有物探点均采用RTK动态实时定位并存盘，成果提供线号，桩号，X坐标，Y坐标，H高程。野外放样时，点位打木桩做标记，同时悬挂标志条。观测时卫星数≥5颗，卫星截止高度角≥15°，PDOP≤6。放样测线点，在距设计点位0.05米范围以内定位并测定其坐标及高程，最大偏离不大于设计点位的0.5米。

4、内业处理

1、物探点布设与定测每日野外工作结束后，内业对野外采集的数据资料及时展绘于微机，在微机上进行100％检查。认真核实实地布设点位与设计点位的点位误差，对采集高程数据进行核对。严格满足规范精度要求。

2、每条测线野外作业结束，内业工作完毕经检查无误后，及时向项目组提供测量成果。

4.5质量检查

在实地放样时，我们对勘探点都进行了随机检查，以严格质量管理，确保成果质量符合规范要求。检查利用RTK进行。检查测点814点,合格814点。x误差最大值：0.322m, y误差最大值：0.317m, h误差最大值：0.623m。x方向中误差：M△x=±0.10m,y方向中误差：M△y=±0.10m。点位平面中误差：MD =±0.14m,点位高程中误差：MH=±0.16m。

点位中误差计算公式: m =

????????2n

m: 表示点位中误差，mx是北坐标X的中误差， my是东坐标Y的中误差，mh是高程H的中误差。△表示坐标差值，△X表示同一点北坐标X两次测量的坐标差值，△Y表示同一点东坐标Y两次测量的坐标差值, △H表示同一点高程H两次测量的坐标差值。n：表示检测点的个数。

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测量成果符合《煤炭电法勘探规范》（MT/T 898-2000）中规定的平面误差不大于图上0.3mm的精度要求（测量使用1：5000地形图）。测量成果优良，成果精度能够满足本项目勘探需要。

4.6技术评定

1、该矿区属山地地形，作业比较困难。

2、所使用仪器设备经技术部门鉴定合格。作业时，状况良好。

3、测点布设，野外作业规范。点位都进行了实地测量，布测率较高。点位精度可靠，满足“规范”和“设计”要求。内业数据整理规范，内容完整。

5、工程施工、工程量、主要技术措施及质量评价

5.1工程施工 5.1.1测网布置

测网密度需根据勘探要求分辨的目标地质体的大小确定，本次勘探工作的主要目的是查明勘探区域内各主采煤层采空积水的分布范围，通过对矿上提供以往采空资料分析，测区内采空区大小一般都超过几十米以上。为了控制含水采空区的基本分布情况，测网密度选择为40m×20m，即线距为40m，点距为20m。

测线的布置原则一般要求其与区内地层或构造走向大角度相交，结合测区内地层大致情况，测线按正南北布置，详见地面物探工程布置示意图5-1，其中洋红色区域为勘查范围，红色测点为抗干扰电法及测氡法测点。

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19586.519587.087.5苹11-260013-260015-260088.01158.21157.31219588.51200.81153.3水1225.91244.06石19589.0X=4190690.00Y=19587050.0009-26001251.41186.61159.01166.21156.31227.81200.51240.61275.907-250009-250011-250013-250015-250017-250019-250021-250023-250025-25001165.31213.127-250029-250031-25001169.1X=4190595.001206.3Y=19587970.001171.31195.41224.21178.0水1157.490.505-240007-240009-240011-240013-240015-2400砖17-240019-240021-240023-24001208.025-240027-240029-240031-2400沙90.51229.21215.81274.5水1232.11254.219-230021-230023-230025-230027-230029-230031-23001182.31247.61160.81176.42.805-230007-230009-230011-230013-23001229.615-230017-23001279.11200.7沟2.81185.81203.51260.51262.51206.212501-220003-220005-220007-220009-220011-220013-220015-220017-220019-220021-220023-22001319.41193.6废M31258.925-220027-220029-220031-22001247.21252.41241.51224.61167.41184.2009-210011-210013-210015-210017-210019-210021-210023-210025-210027-210029-210031-21001275.203-210005-210007-210001-21001203.51287.51164.71242.01206.31170.51201.51189.41263.203-200005-200007-200009-200011-200013-200015-200017-200019-200021-200023-200025-200027-200029-200031-200031228.21282.71168.429-190031-190033-1900沙石633-2000幼1169.590.02.41330.61191.31222.06305-190007-190009-190090.01250.311-190013-190015-190017-190019-190021-19001203.61308.223-190025-190027-19001259.51293.81229.51310.307-180009-180011-180013-180015-180017-180019-180021-180023-18001203.11239.31280.125-180027-180029-180031-180033-1800水1262.71283.21312.4X=4189805.001250.7Y=19588030.001274.31233.037-170039-170041-170043-17001202.845-170035-1700X=4189830.001187.6Y=19588610.0047-17001175.61228.41202.41323.6409-17001254.6130011-170013-170015-170017-170019-170021-170023-170025-170027-170029-170031-170033-17005012沟11-160013-160015-160017-160019-160021-160023-160025-160027-160029-160031-160033-16001244.235-160037-160039-160041-16001229.4苹43-160045-160047-160049-16001224.1125011-150013-15001281.01314.041330.721-150023-150025-15002.31227-150029-150031-15001243.8501185.01199.21175.747-150049-150012251273.02.51345.12.51329.51301.31254.433-150035-150037-150015-150017-150019-150039-1500幼1207.541-150043-150045-15001227.289.513-140015-14001312.01233.117-140019-140021-140023-140025-140027-140029-140031-140033-140035-140037-140039-1400下石沟41-140043-140045-140047-140049-14001247.589.5X=4189406.001185.1Y=19588431.001369.11257.31301.117-120019-120021-120023-120017-130019-130021-130023-130025-130027-130029-13001182.215-13001330.41242.41272.61230.131-130033-130035-130037-130039-1300幼41-130043-130045-130047-130049-1300砖1308.31261.71195.11227.341-12001201.143-120045-120047-120049-12003.025-120027-120029-120031-120033-120035-12001209.737-120039-12002.52.71344.321-100023-10001334.019-110021-110023-110025-110027-110029-110031-1100X=4189225.00Y=19588000.0033-110035-110037-110039-110041-1100苹1261.143-11001213.245-11001251.81190.547-110049-11001217.11287.41210.725-100027-100029-100031-100033-100035-10001271.737-100039-100041-10001195.843-100045-100061239.747-100049-100051-10001190.81266.71202.5苹89.01307.421-090023-090025-090027-090029-090031-090033-09001310.91357.01292.335-090037-09001217.239-090089.051-090041-090043-090045-090047-090049-0900X=4189000.001217.5Y=19587560.0019-080021-08001286.71257.325-080027-080029-080031-080033-080035-080037-080039-080041-080043-080045-080047-080049-080051-0800回风立井X＝4188920.176Y＝19587626.8221281.61270.423-08001307.21263.119-070021-070053-08004031328.51278.71232.31195.647-070049-070051-070053-07001224.123-070025-070027-070029-070031-070033-070035-070037-070039-070041-070043-070045-07001259.81.01293.61312.21260.6X=4188710.00Y=19586770.001298.219-060021-060023-060025-060027-060029-060031-060033-060035-060037-060039-06001236.841-06001281.543-060045-060047-060049-06001209.851-060053-06001270.11316.319-050021-050023-050025-050027-050029-0500油1200.3砖1205.251-050053-050055-05001329.61244.13.01352.231-050033-050035-050037-0500X=4188550.001298.3Y=19588215.0039-050041-050039-040041-040043-050045-0500647-050049-05001234.588.519-040021-040023-040025-040027-040029-040031-040033-040035-040037-040043-040045-040047-040049-040051-040053-040055-040088.557-0400图 例整合后井田边界121-010021-030023-03001327.225-030027-030029-030031-030033-030035-030037-030039-030041-030043-030045-030047-030049-030051-030053-030055-030057-0300瞬变电磁测点及编号21-020023-02001263.1X=4188350.00Y=19587680.0025-020027-020029-020031-020033-0200瞬变勘探范围21-010023-010025-010027-010088.019586.54119587.087.588.088.519589.04188.0图5-1

铂龙煤矿地面物探工程布置示意图

5.1.2试验工作

（一）试验目的

合理有效的电法采集参数能更好的与地质体偶合，可以提高观测数据的质量，进而为资料的解释及地质任务提供有力的保障。为了保质保量完成野外数据采集工作，根据勘探区的地电条件、施工条件、干扰背景，以及地质任务、目的层埋深等，我院技术人员在项

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目正式生产工作开展前，通过试验获得指导全区物探项目生产的仪器采集参数，并对各种不同试验参数进行对比。

（二）仪器试验及工作装置

高质量的仪器设备配置是完成野外地质任务的基本要求，结合本次勘探的地质任务，要求仪器具有以下特点：

（1）仪器稳定性好。

（2）测区内有高压线、村庄、矿井，存在较大的人文噪声，要求仪器抗干扰能力强，施工方式灵活；

（3）本次勘探深度较大，要接受到有效的深部地质信号，要求仪器灵敏度高。 本次勘探以抗高压线、人文干扰为核心指导思想，因此选用较为先进的Gaea10抗干扰伪随机电法仪。

（三）试验点、试验段选择

试验点应选择在具有代表性的已知异常体、揭露地层最全且最深的已知钻孔附近。在施工参数确定后，在选择一条试验段，试验段同时跨过采空区和正常地层。本次工作试验点位置选择距离559钻孔和回风立井较近的27线100-1200桩号位置。

（四）试验内容

（1）仪器稳定性和有效性试验

稳定性试验是选用相同的施工参数进行数据采集，如果总平均均方相对误差满足《煤田电法勘探规范》要求（平均均方误差小于15%），说明仪器稳定性良好，可以用于野外施工。在测区相对干扰较强的区域，在已知位置进行数据采集，如果能够采集到有效数据，说明仪器能用于本工区工作。

（2）施工参数试验：依据目的层埋深，本次电法测深装置AB试验选用600-1600米长度进行试验，最终选择可以满足目的任务的AB长度；为了更好的提高分辨率MN采用20米。

（五）本次工作的技术难点与对策

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1、难点：

（1）测区内沟壑纵横、植被茂盛、人文活动较多。 （2）施工季节正直雨季。

2、对策：针对本工区的情况，我院聘请专业放线工人、加大技术人员投入，以保证一人一岗位，针对雨季情况，我们发射、接收采用防水防潮线缆，同时将数据采集尽可能的放置在天气晴朗，地面干燥时进行。

（六）试验结果要求

（1）勘探深度应达到目的要求。

（2）视电阻率的曲线形态能反映地下地质体电性特征。

5.2工作量统计

1、设计工作量：

测线57条，剖面线总长79.48km，合计坐标点工作量4032个，检测点202个，占5%，共计设计物理点4234个。

2、实测工作量：

测线57条，剖面总长79.48km，坐标点工作量4007个，检测点为210个，占5.2%，共计完成物理点4217个。

工作量统计 表5-1

设计工作量 坐标测点（个） 检查点（个） 合计（个） 4032 202 4234 完成工作量 坐标测点（个） 检查点（个） 4007 210 4217 5.3主要技术措施和保证体系 5.3.1技术措施

（1）施工前进行详细的踏勘和调查，并由测量组提供详细的地物平面图，标明可施工的测点、发射AB位置。在野外施工中确因地物等因素造成测点或发射AB到达不了设计

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位置，应及时与项目负责人联系，将改变后的测点记录实际位置，经测量后标定在平面图的相应位置上。

（2）建立强有力的生产指挥小组，协调野外施工。每条测线、发射AB，设立一个专业技术人员指挥生产，解释疑难问题，保证野外作业有条不紊地进行。

（3）生产前编制工程施工计划，并在施工中严格执行；每日填写施工班报记录和施工进度表；对当日所做物理点进行记录评级。

（4）测量工作必须达到规程的精度要求，按照设计的施工设计图，要求每个测点和发射A、B都有自己唯一的编号和位置，以利于野外施工及资料处理。

（5）按设计和试验结果，正确选择仪器参数。

（6）电极要垂直打入地下，并与地层密实接触，以减小电极的接地电阻，确保良好的AB接地、MN接收条件。电极准备完毕通知测站，测站确认，远离电极，接通电源开始测量，开始测量后不可触动电极和电缆，以免影响测量。

（7）开始测量前应检查测量线路是否漏电（发射绝缘应大于2M欧以上，接受电缆绝缘大于5M欧），如果线路漏电则检查线路。

（8）野外记录由操作员和解释员及时做出评价，发现不合格的记录，及时重做，确保第一手资料的质量。

（9）加强室内资料整理，做好记录评级工作，并及时将每天的测点、发射AB点位置输入计算机，做好记录、班报、观测系统等基础资料的检查验收。

（10）施工完成的测线及时进行现场处理，在处理过程中分析单点记录、中间监视资料和断面的质量情况，及时发现存在的问题。

（11）根据处理成果尽快向野外施工人员反馈信息，发现问题，及时补救，以确保野外施工的质量。

5.3.2保证体系

一、指导思想及质量目标 1、指导思想

坚持质量第一、为建设单位提供优良勘探报告。 2、质量目标

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（1）测量合格率要求达100%,优良率不低于95%。

（2）测点相对误差不大于0.5米,高程误差不大于0.5米,一级测线点位置误差不大于0.2米,高程误差不大于0.2米。

（3）查明勘探区内煤层采空区及其积水情况。

（4）最终成果必须符合国家及各部委等有关部门的要求和规定，必须符合规范要求和甲方审查认可。

二、质量标准及工作依据 整个工程严格执行下列规范：

(1)《全球定位系统（GPS）测量规范》（2009）； (2)《工程测量规程》（D2/T0153-95）； (3)《煤炭资源勘探工程测量规范》；

(4)《煤炭电法勘探规范》（MT/T 898-2000）； (5)《电阻率测深法技术规程》（DZ/TOO72-93）； 三、质量体系 1、质量管理体系

①建立以所总工程师为首的工程质量领导小组和以项目经理、项目技术负责人为首的现场质量管理小组。

②施工时严格按照设计方案进行施工，设计修改和变更时应事先征得建设单位同意后再行实施。

③切实贯彻操作员现场负责制，操作员对质量直接责任，保证野外数据采集质量。 ④项目组坚持每天到施工现场，协助操作员及时处理好现场出现的问题，以保证无人为因素影响记录质量。

⑤实施三级质量验收制度，操作员现场自检，项目组对当日记录进行全面验收、评价，所职能部门抽检。

⑥接受建设单位的质量检查并提供方便，野外施工结束后，提交野外施工报告。

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2、质量保证体系

中国煤炭科工集团重庆研究院是一家重质量、守信誉的大型科技型企业。从六十年代开始研制电磁法技术至今，有丰富的理论知识和实践经验，产品质量完全能得到保证。重庆研究院具有较严格的质量保证体系，并于1995年晋升为重庆市甲级计量单位，2002年通过了ISO9001：2000质量管理体系认证，勘探工作严格遵循国家、行业标准及规范，勘探质量完全能得到保证。

具体体现在以下几方面：

（1）完全按ISO9001：2000的质量管理体系进行运作和管理。

（2）具有国家级的煤矿安全工程中心, 具有上千项技术服务工程经验，确保技术服务质量的水平。

（3）重庆研究院有众多的高素质技术人员，并每年定期进行专门的技术培训，采用持证上岗制度，以适应新技术的发展，确保技术服务质量。

（4）重庆研究院具有较先进的仪器手段，具有完善的质量控制过程措施，每道工序检验员严格把关，不合格的数据绝不转到下步工序。有效地把住了质量关。

（5）仪器设备采用国际先进厂家生产的仪器，确保野外工作强度、环境和精度的要求。

（6）各项工程必须严格执行有关规范、规程、规定和质量标准。

（7）各种原始资料均按规定的格式内容和填写要求认真填写，做到及时、准确、清楚、完整。把好资料质量审查关：各种原始资料和报告的附图、附表实行三级审查制，即编者自审、项目组互查、院质量部审查及业主终审。

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最高管理者（院长） 管理者代表 科技主管院长 生产质量主管院质 量 部 后勤主管院长 经营主管院长 科技中心 生产中心 院办公室 策 划 部 人力资源部 财 务 部 经 营 部 瓦斯通风所 岩土物探所 环 保 所 工业防爆所 新产品研究所 检测中心 测控技术公司 装备工程公司 科华公司 工程塑料中心 机械设备厂 销售公司 售后中心 3、安全生产措施

项目进场前，院安全部门对项目进行安全技术交底，并对项目部全体人员进行了安全“三级”培训教育。进场后，项目建立健全项目安全规章管理制度，制定项目事故应急救援预案，完善项目安全生产管理网络，落实项目各级安全生产责任。

项目部要严格执行以下安全生产措施：

按国家规定为施工作业人员配备作业所需的劳动防护用品和安全用具，切实搞好文明施工，防止职业病的发生。

认真及时地搞好内部职工和使用的临时工、合同工的三级安全教育和安全技术操作堆积的学习培训，定期开展班组安全活动；特种作业人员，必须持有政府部门核发的有效合格的“特种作业人员操作证”。

保障安全生产防护设施所需的经费使用；内部安全检查每月不少于一次；对于存在和发现的不安全因素应及时整改、清除；对于甲方指出的安全生产和安全管理方面的隐患及问题必须认真处理，及时纠正。

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项目部要经常进行安全检查，查找本项目的危险、危害因素，以及在项目施工中可能导致的危险、危害后果和程度。防范事故发生，使安全生产工作顺利开展。

项目部全体人员要熟悉作业区人文、地理知识和野外生存、急救技能，不在河谷、山谷或低洼地、干枯的河床等山洪、泥石流经过地带布设工作面。在河谷、山谷或低洼地工作时，雨前应停止作业，撤离所有的人员，保证安全生产。

项目部全体人员在野外工作中要尊重当地风俗习惯，与当地人员友好相处，提倡文明健康的交友活动；项目内要和谐工作，不发生打架斗殴现象。

林区施工，实行森林防火责任制，项目要建立防火措施，向每位员工宣传森林防火知识，鉴定防火责任书。严格火源管理，施工人员不得在林区内抽烟，如发生火情，要及时组织扑救，损失降到最低程度。

项目部全体人员做好安全防范，工作中预防毒蛇伤人，住地要加强防火、防盗、防资料丢失等。驾驶员要服从指挥，安全行车，不得违法行车。

总之，项目施工过程中认真贯彻执行“预防为主，安全第一”的方针，各项工作人员须进行上岗前的安全培训，特殊工种作业人员必须持证上岗，发现安全隐患及时消除。

四、人员组织

选派基础理论扎实，实践经验丰富，工作能力强，有成绩有建树的工程技术人员担任项目经理及技术负责人，建立完整完善的项目管理制度，并派遣具备丰富现场施工的技术人员全程参与项目的生产工作。

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项目经理 项目副经理 项目技术负责 后期保障组 测量放样组 技术支持部 资料采集组 仪 器 操 作 员 记 录 员 放 线 组 发射组

5.4质量评述

野外观测时，除采取上述技术措施外，施工中严格按照《电阻率测深技术规程》中对电法的要求进行。

本次物探工作共计完成物理测点4217个，其中坐标测点4007个、检查点210个，占坐标点数的5.2 %；甲级测点3796个、合格测点421个，甲级率90%,野外资料良好；

此外，本次工区内采用了多台接收机，针对这一情况，进行了仪器一致性校验，其均方根相对误差值应不大于设计无位均方相对误差的二分之一，其计算公式为

ε=±

?u1m2i/(m?n)

ui为某观测值与该点平均值的观测误差；n观测点数；m总观测次数，等于观测次数的总和；

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本次工作一致性校验：布置好发射AB、测量电极MN，4台接收机同时测量记录，记录数据如下表, 通过实验得出仪器一致性优于1%。

测量次数 第一次 第二次 第三次 第三次 65号接收机 0.005039 0.005038 0.005028 0.005041 64号接收机 0.005032 0.005019 0.005032 0.005025 63号接收机 0.005038 0.005044 0.005036 0.005026 61号接收机 0.005033 0.005044 0.005034 0.005054

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6、料处理与解释

6.1资料处理

野外采集到的第一手资料，必须经过进一步的整理和解释，方能将所测得的数据转化为我们所需要的物探、地质语言。

资料处理是件细致、重要的工作，要求准确无误，因为它是正确认识、解释资料的基础。下面就本次电法的资料整理方法予以说明。

野外实测的主要是电压（V）,电流（I），将实测的数据传入计算机，输入各个测点对应的AB与MN关系，对数据进行预处理，绘制出实测数据构成的原始曲线——随AB（视深度）变化的视电阻率曲线。这就是我们所需要的包含所测地层电阻率变化及含水富水影响等各种地质信息的原始曲线。经检查、编录后输入到计算机进行滤波处理和转换计算，数据和图像处理采用了新的层析成像技术。

编辑数据： 原始数据 输入各个测点MN与AB关系；对应发射电流； 计算视电阻率： 根据计算公式计算各个测点、各对应AB的视电阻率 地形几何校正 定性解释； 加载地形，计算各个测点视电阻率对应的深度 定量解释： 绘制图件 根据全区数据体切出各煤层底板附近视电阻率值 成果报告和有关图件： 顺煤层视电阻率异常平面图；实际材料图 图6-1 资料处理流程示意图

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6.2资料解释

本次电法解释工作是在已知地质资料的基础上，采取由已知到未知，由点到线，由简单到复杂的解释原则，并结合实际地质情况进行地质成果推断。

正常情况下平面上不受采空富（含）水区影响区域，其电性变化平缓呈一定的规律性，反映在平面图上即视电阻率值变化稳定，等值线呈似层状分布，变化平缓；相反，若该平面中存在采空富（含）水区域，在视电阻率平图的异常区内视电阻率值呈相对低阻，等值线发生扭曲、变形或呈密集条带状，可借助这些特点推断出含水异常赋存状况。

需要说明的是电法勘探具有一定的体积效应，异常体对上下层位有一定的影响。如果低阻异常较围岩差异较小或者异常体较小的情况下，异常体的视电阻率值会受到一定的拖高现象。

为了便于直观形象的说明问题，本次对2、8号煤层进行了顺层切片（由于8号、9号煤层间距较小，不宜区分，故本报告中8号煤层切片代表了8、9号煤层附近电阻率情况），这样更能直观的看出采空区在平面上的分布情况

6.3成果图件分析

1、21号测线视电阻率断面图

图6-2 21号测线视电阻率断面图

图6-2为21号测线视电阻率断面图，从图中可以看出，测线1200米-标高980米左右存在一较为明显的低阻异常区域，通过与已知资料结合分析，推断该异常为断层富水引起的；测线在660-820米-标高950米左右存在一明显低阻异常，推断该异常为采空富水区和采空坍塌裂隙含水区；测线2280 -2360米-标高1080左右，该异常推断为断层裂隙富水区。

2、28号测线视电阻率断面图

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