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    北京同度工程物探技術有限公司

    新聞中心

    鄂爾多斯淺埋煤礦的超前探測

    工程概況
    山西某煤礦,礦區內原有15處民采區,由于無序開采,無開采資料可查。根據有限的地質鉆孔,只能作粗略估計。 區內ZK2001、ZK2400、ZK1600、ZK3200等鉆孔揭露8號煤層采空區埋深在20-30m,ZK26A08、ZK2808等鉆孔揭露13號煤層采空區埋深在100m左右。 為確保礦山生產安全,決定用SSP(地震散射剖面法)對采空區的分布進行物探勘查,以便采取有效的治理措施。

    地震測線布置
    本次勘探采用SSP地震散射技術,布置1條測線,長240m。測線經過4個已知鉆孔,中間的2個鉆孔發現了采空區,兩端的鉆孔未發現采空區。地震勘探使用24道工程地震儀,錘擊震源。采用滾動觀測系統,檢波器間距2m,炮間距4m,共得到60個地震記錄。炮點位于排列中點,以提高波速分析精度。設計勘探深度120m。

    圖1:地震測線布置

     

    探測結果與解釋
    SSP地震散射勘探提供波速分布圖像(二維偏移速度剖面圖2,二維層速度剖面圖3)以及地震偏移圖像(圖4)。
    偏移速度與層速度剖面主要反映巖體波速的分布特征,特別是低速區的分布與采空與坍塌區密切相關。層速度圖像中紅色、黃色為高波速區,對應未受開采影響的巖層,包括砂巖和煤層,波速在2500m/s以上;綠色與淡藍色為中波速區,波速在1500-2500m/s范圍內,對應受開采影響較小的卸荷區,巖體結構變化不大;藍色為低波速區,波速在1000-1500m/s,為坍塌與開裂區,巖體結構已遭受嚴重破壞;深藍色區波速極低,為采空區,波速在1000m/s以下。
    圖2,圖3顯示了除地表風化巖體為低波速區外,地下隱伏的低速區分為深、淺兩層,每層又分左右兩支。淺部的低速區深度在10-30m范圍內,比較分散,規模不大,右支里程50-120m,左支150-190m,對應著二疊系山西組煤層的采空區。深層的低速層深度在60-80m范圍內,采空規模大,低速區聯通性好。右支里程40-110m,左支150-220m,對應石炭系太原組煤層的采空區。

    圖2:二維偏移速度剖面

    圖3:二維層速度剖面

    SSP偏移圖像主要反映地層界面的分布形態和構造特征。圖中黃色層位對應強度較高的砂巖與未開采的煤層,地層的形態十分復雜,折曲嚴重,說明該地區處于構造發育地帶。在偏移圖像中采空區與坍塌區的特點是以深藍色為主的強烈負散射區和淡藍色的負散射區。這些采空與坍塌區主要分布在兩段區域,一個是里程35m-100m、深度10-70m的范圍內;另一個是170m-220m、深度10m-80m的范圍內。

    圖4:SSP偏移圖像

    產品系列
    TST隧道地質超前預報系統
    RDscan空洞探測32道
    TD-Sparker電火花震源
    混凝土橋梁CT
    CFST鋼管混凝土CT檢測系統
    SSP山地/場地地震系統
    水陸兩用拖曳式檢波串
    TDIS沖擊震源
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