质勘查公司
二○年五月
工程名称：霍州煤电集团河津腾晖煤业限责公司201回采工作面井瞬变电磁探测成果报告
项目负责：
技术负责：
编 写：
审 核：
总工程师：
编写单位：山东泰山质勘查公司
日 期：201105
目 录
第1章 概况 1
11目务 1
12执行规范 1
13 位置交通 2
第2章 质球物理特征 4
21 质 4
22 水文质 7
23球物理特征 8
第3章 井岩层含水性探测技术 10
31 高密度直流电阻率探测法 10
32 工作面直流电透视法 11
33 矿井瞬变电磁法 12
第4章 矿井瞬变电磁法技术方法 13
41 瞬变电磁法基原理 13
42 矿井瞬变电磁法原理 15
43 PROTEM47矿井瞬变电磁仪 17
44 矿井瞬变电磁法探测方法 18
第5章 201回采工作面瞬变电磁探水技术方案 21
51 观测技术方案 21
52 现场探测实际情况 22
第6章 资料处理解释 24
61 瞬变电磁法数处理解释系统 24
62 资料处理 25
63 资料解释 26
第7章 结建议 29
71 结 29
72 存问题 29
73 建议 30
第1章 概况
根霍煤电纪2010235号文件安排山东泰山质勘查公司负责乡宁河津区域整合矿井井物探技术服务工作霍州煤电集团河津腾晖煤业限责公司201回采面开掘程中防治水规范 预测预报疑必探先探掘先治采 原求委托山东泰山质勘查公司开展井瞬变电磁超前探测工作
利矿井瞬变电磁法超前探测巷道掘进迎头前方质构造含水性煤矿安全生产中发挥极重作着开采工艺技术断发展提高巷道前方岩层质构造含水性探测精度求越越高特前综采放顶煤开采技术推广应方面质求更高岩层含水性般探测方法直流电法电磁法等探测方式面探测井探测面探测直流电法电磁法瞬变电磁法井探测直流电法音频电透视法矿井瞬变电磁法年着矿井物探技术发展提高矿井瞬变电磁法矿井岩层含水性探测方面发挥越越重作采线圈测量降低体积效应影响提高勘探分辨率特横分辨率外井测量装置距离异常体更提高测量信号信噪项目利矿井瞬变电磁法巷道顶板侧帮巷道迎头前方岩层质构造含水性进行精细探测力争满足高产高效生产求
单位2011年5月1011日霍州煤电集团河津腾晖煤业限责公司201回采面开展瞬变电磁法探测工作日结束井探测施工转入资料处理程
11目务
目务：（1）201回采面覆岩层富水性
（2）201回采面设计切眼方位位置进行超前探测
（3）201回采面侧帮采空区边界
12执行规范
（1）煤炭电法勘探规范MTT 8982000
（2）面瞬变电磁法技术规程DZT 01871997
13 位置交通
131位置
腾辉煤业限责公司位乡宁县枣岭乡店沟村西行政区划属乡宁县枣岭乡辖理坐标东：110°34′48～110°37′05北纬：35°46′22～35°47′11井田范围5坐标拐点连线圈定见井田范围拐点坐标表11：
表11 井田范围拐点坐标
西安80坐标系
北京54坐标系
拐点
X
Y
拐点
X
Y
1
396195026
1946197041
1
3962000
19462040
2
396195027
1946443044
2
3962000
19464500
3
396155028
1946541045
3
3961600
19465480
4
396044026
1946457045
4
3960490
19464640
5
396099026
1946326043
5
3961040
19463330
井田面积28433km2批准开采2号10号煤层矿井批准生产力60万ta开采深度620m250m开采方式开采
132交通
井田位河津市北西约34km位乡宁县南西22km处井田东侧约3km乡宁～河津公路通河津市侯（马）～西（安）公路相连东南距侯（马）～西（安）线铁路禹门口站约18km禹门口隔黄河陕西省韩城市相黄河边码头水运铁路公路均通全国交通较便利（见交通位置）
图11 交通位置图
第2章 质球物理特征
21 质
211层
井田位河东煤田乡宁国家规划矿区南部井田新生界层面积覆盖仅沟谷中半坡出露二叠系统石盒子组层井田老新发育奥陶系中统马家沟组（O2s)峰峰组（O2f）石炭系中统溪组（C2b)统太原组（C3t）二叠系统山西组（P1s)石盒子组（P1x）统石盒子组（P2s）第四系中更新统（Q2+3)）全新统（Q4）层井田层层序厚度岩性变化情况老新简述：
()奥陶系(O)
1中统马家沟组(O2s)
岩性部深灰色石灰岩白云质灰岩夹薄层角砾状泥灰岩中部深灰色豹皮状灰岩厚层状石灰岩部角砾状泥灰岩泥质灰岩局部夹石膏揭露厚度13000m马家沟组层呈整合接触
2中统峰峰组(O2f)：
底部泥质灰岩夹薄层石膏带部角砾状泥质白云岩角砾状泥灰岩中部灰黄色厚层状泥灰岩夹豹皮状灰岩裂隙发育方解石脉充填部深灰色厚层状石灰岩夹灰黄灰色白云质泥岩伏层整合接触组均厚度12000m
(二)石炭系(C)
1中统溪组(C2b)
浅灰灰色砂质泥岩泥岩铝质泥岩组成仅303号孔见12号煤层采煤层底部山西式铁矿薄层铝土矿行整合奥陶系灰岩侵蚀面沉积厚度受奥灰侵蚀基准面控制厚度相差较厚度736～2465m均1714m
2统太原组（C3t）
浅灰色中细粒砂岩深灰灰黑色砂质泥岩泥岩深灰色石灰岩煤层组成石灰岩区良标志层发育4层分K4K3K2K2全区稳定区东北部K4K3合变厚区西部K2K2合变厚现象组含煤5层编号分678910号等5层煤中10号煤层位稳定全井田采煤层7号煤仅302号钻孔见采点厚
087m均构成具工业价值采区块组含煤层厚3830～5865m均4609m伏层呈整合接触系
(三)二叠系(P)
1统山西组（P1s）
灰～灰白色中细粒砂岩深灰灰黑色砂质泥岩泥岩煤层组成井田含煤层煤编号23号2层煤次利九钻孔揭露2号煤层井田采煤层余煤层均采底部砂岩K7砂岩厚055～345m均232m灰白色中细砂岩局部相变粉砂岩连续沉积太原组全组厚2255～4450m均3284m左右伏层呈整合接触关系
2统石盒子组(P1x)
伏山西组整合接触岩性灰灰绿～黄绿色局部紫红色泥岩砂质泥岩铝质泥岩灰白色中细粒砂岩组成该组厚度11690～14615m均12652m组部层灰色深灰色泥岩具紫红色色斑含铁质鲕粒均匀颜色鲜艳称桃花泥岩区良标志层组部含煤1～2层均采伏山西组层连续沉积底部K8砂岩浅灰色灰白色中细粒砂岩钙质胶结中厚层状具交错层理局部层富集云母碎片
3统石盒子组（P2s）：
井田组层部剥蚀井田局部出露组部中部层部分新生界第四系层覆盖组层井田残留厚度18155～27520m均24869m 石盒子组层连续沉积灰绿色中细粒砂岩灰紫灰绿色砂质泥岩泥岩组成砂岩厚度变化较般呈透镜状部黄绿色中～粗粒砂岩夹黄褐色暗紫色砂质泥岩泥岩条带偶见夹灰黑色砂质泥岩薄层
(四)第四系(Q)
1中更新统(Q2+3)
部浅灰红黄色亚砂土亚粘土粘土夹棕色古土壤数层钙质结核层部灰黄土黄色亚砂土粉砂质土局部含钙质结核红黄土层垂直节理发育厚1475～17170m均5868m伏层呈角度整合接触关系
2全新统（Q4）
代积洪积坡积物分布沟谷山坡处土黄淡红色亚砂土砂土浅灰色砂砾石层等组成分布沟谷中伏层呈角度整合接触关系厚
0～800m均100m伏层呈角度整合接触关系
212含煤层
井田含煤层石炭统太原组（C3t）二叠统山西组（P1s）分述：
（）石炭系统太原组（C3t）
组厚3830～5865m均4609m套海陆交互相含煤层深灰～灰黑色砂岩粉砂岩砂质泥岩泥岩煤层石灰岩组成中含煤1～5层含煤层编号678910中10号煤层全区采7煤层层位较稳定井田范围仅302号孔见采点煤层厚度087m采煤层89号煤层层位较稳定均采煤层组层含石灰岩泥灰岩3～4层底部灰白灰色K1砂岩伏溪组层整合接触根岩性特征分三段：
（1）太原组段（C3t1）：
K1石英砂岩底K2石灰岩底厚度610～2847m均厚度2110m底部K1石英砂岩灰灰白色石英质中～粗粒结构局部粗粒砂岩基底式钙质胶结分选较夹薄层泥岩条带呈紊乱波状层理厚度变化较太原组溪组分界标志层部中细粒砂岩部泥岩粉砂岩10号煤层组成顶部10号煤层稳定采煤层厚度192～485m均360m全井田采煤层
（2）太原组中段（C3t2）
K2石灰岩底K4石灰岩顶厚1690～2920m均厚度2256m三层石灰岩（K2K3K4）泥岩粉砂岩夹采煤层789号煤层组成段底部K2石灰岩般10号煤层顶板厚度340～980m岩性深灰色黑灰色厚层状生物碎屑石灰岩般分层含燧石条带1～2层中夹泥岩稳定薄煤层9号厚度0～045m均036m分层含泥质较K2石灰岩K3石灰岩间厚度120～667m均厚度314m岩性般泥岩粉砂岩夹采煤层8号厚度0～065m均038mK3石灰岩般8号煤层顶板岩性灰黑色厚层含生物碎屑石灰岩厚度096～684m均厚度298m发育较稳定
K3K4石灰岩间厚050～460m均厚度161m岩性般泥岩砂质泥岩夹采煤层7号厚0～087m均厚度057mK4石灰岩7号煤层顶板岩性黑灰色厚层状生物碎屑石灰岩厚272～
619m均厚度460m发育稳定
（3）太原组段（C3t3）
K4石灰岩顶K7砂岩底厚度160～457m均厚度243m岩性深灰色黑灰色泥岩粉砂岩薄层状细砂岩局部夹采煤层6号顶部黑灰色薄层状钙质泥岩般含球状菱铁矿结核局部富集成层作太原组山西组分界辅助岩性标志
（二）二叠系统山西组（P1s）
组套陆相含煤岩系岩性灰深灰色灰黑色粉砂岩砂岩泥岩煤厚2255～4450m均3284m含煤2层中2号稳定煤层厚度488～747m均594m全区采余煤层均采K7砂岩伏太原组整合接触伏太原组相组石灰岩砂岩色略浅交错层理发育植物化石丰富特点K7砂岩层中细粒砂岩成分石英长石黑色矿物次缓波状脉状层理钙质胶结厚度055～345m均厚度232m
组部泥岩粉砂岩间夹稳定薄煤层3号煤般K7砂岩顶3号煤层间距2m左右660m
部灰色黑灰色砂质泥岩泥岩2号煤层 2号稳定煤层全区采厚度488～747m均厚度594m
22 水文质
221含水层
井田含水岩组碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙含水岩组碎屑岩类裂隙含水岩组松散岩类孔隙含水岩组等四种基类型现分述：
（1）碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组
奥陶系马家沟组峰峰组灰岩煤系层基底埋井田深部岩性海相厚层状石灰岩成分碳酸钙容易水侵蚀溶解形成溶洞S401水文质钻孔资料静止水位标高454487m区奥灰水水流缓慢水力坡度推测井田奥灰水水位标高约454～456m2号10号煤层底板标高低奥灰水水位标高该矿带压开采矿井井田奥灰水富水性弱应引起煤矿高度重视
（2）碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙含水岩组
分布全井田岩溶裂隙含水层该组层井田厚约3830～5865m均厚4609m砂岩砂质泥岩泥岩外三层发育良易水溶解海相石灰岩（K2K3K4）含水层厚度1503m～2426m富水性弱根海圣煤矿施工水文孔S101抽水试验资料静止水位埋深16825m水位标高50495m含水层厚度2426m水位降深：8743mS401水文孔抽水资料静止水位埋深28529m水位标高502877m水位降深7128m
（3）碎屑岩类裂隙含水岩组
K7K8K10三层砂岩含水层层间砂岩裂隙水层间裂隙水富水性视岩层裂隙发育程度补条件异富水性弱根水文孔S401山西组抽水试验资料水位降深：2176m补源气降水2号煤层直接充水源
（4）松散岩类孔隙含水岩组
分布井田较沟谷中厚度0～10m岩性现代洪积物富水性弱水位埋藏深度浅补源气降水季节性河流渗透补受季节影响较
222隔水层特征
井田隔水层中石炭统溪组泥岩隔水层碎屑岩类含水岩组层间隔水层
溪组隔水层：厚度约736m～2465m均厚1714m 岩性铝土质泥岩砂质泥岩粘土岩组成岩性致密细腻井田连续稳定隔水性井田10号煤部太原组层起构成良隔水层
碎屑岩类层间隔水层：泥岩砂质泥岩组成分布类含水层砂岩灰岩间垂含隔水层组合成行复合结构含隔水层处分散间隔状态含水层间水力联系间隔水层隔形成独立含水体系表沟谷切割处常隔水层顶板出露泉水
23球物理特征
次201回采工作面探测工作采PROTEM47瞬变电磁仪时间域瞬变场电磁测深法阶跃脉作良导层中产生瞬变涡流电磁场持续时间较长沉积岩层寻找确定良导层空间状态时法出较质效果讨层电性特征
201回采工作面底板岩层泥岩砂岩灰岩威胁煤层安全开采含水层灰岩岩含水层岩层裂隙发育结构破碎含水时呈现正常岩层电阻率高电性特征裂隙构造破碎带中含矿井水矿井水矿化度较高测量电阻率值明显低正常岩层电阻率呈现低电阻率异常特征低阻异常程度取决岩层中富水程度
断层发育区断层破碎带正常层电性具明显差异断层破碎带含水时呈现高电阻率特征断层破碎带含水时呈现出低电阻率特征
通瞬变电磁测深法探测煤层顶底板岩层采空区电阻率变化判定岩层结构状态富水性次瞬变电磁法探测岩层富水性物理前提
第3章 井岩层含水性探测技术
矿井突水威胁煤矿安全生产然灾害矿井水防治直煤矿安全重点研究方做矿井防治水工作基础性容探明威胁生产安全水赋存情况矿井水探测显著特点矿井水矿化度般较高物性表现出电阻率低特点二井探测时距离含水层目标体较探测准确性高井观测空间限制探测范围受明显影响围绕矿井水探测特殊性国外知名球物理勘探公司研究机构高等院校探测方法探测仪器方面做量研究工作形成适应井矿井水探测物探技术探测仪器数采集技术数处理技术均取长足进步探测质效果提高目前井矿井水物探方法：高密度直流电阻率探测法工作面直流电透视法矿井瞬变电磁法
31 高密度直流电阻率探测法
图31 高密电法装置测量装置图
(a)温纳装置(b)偶极(c)微分装置
高密度电阻率法日质计测株式会社提出测量装置图21示原理属电阻率法范畴常规电阻率法相设置较高测点密度测量方法采取效设计数采集系统较高精度较强抗干扰力获较丰富电信息高密度电阻率法提供质体某深度水方岩性变化情况反映铅垂方岩性变化情况次完成横二维探测程观测精度高采集数
矿井水探测方法确存问题：（1）探测观测剖面定深度范围质情况井巷道观测言探测巷道底板顶板定深度范围含水层含水性法探测整工作面底板顶板含水层富水分布情况（2）易受巷道底板伏煤顶板残煤高阻屏蔽影响特放顶煤开采残煤厚度屏蔽作明显探测效果差（3）受装置方式限制巷道两端存较范围探测盲区（图32）
图32 测量点深度记录点图
32 工作面直流电透视法
图33 直流电透视法工作原理示意图
工作面条巷道布置供电电极AB底板顶板供电岩层中建立稳定电流场工作面条巷道布置测量电极MN测量两点电位差计算视电阻率工作面底板顶板存低阻异常体视电阻率会反映工作方法
图33示应定点交会法进行测量谓定点固定供电电极AB保持测量电极MN间距离变定间隔时移动MN移动次测量次电位差视电阻率
样形成Ｏ1圆心Ｏ1Ｏ2半径扇型区域保持供电电极AB间距离变 定间隔时移动AB (Ｏ1移位置固定)测量电极MN重复次工作样新固定Ｏ1圆心Ｏ1Ｏ2半径扇型区域Ｏ1条巷道设计位置覆盖遍单边测量结束供电电极AB测量电极MN互换述方法测量遍完成边测量种方法存问题：（1）探测深度范围（2）采偶极测量方式工作面尺度较时电位差测量精度较低（3）高密度电阻率法样受巷道底板伏煤顶板残煤高阻屏蔽影响放顶煤开采时顶板岩层含水性探测效果差
33 矿井瞬变电磁法
瞬变电磁法（简称TEM）接导线接回线通脉电流作场源激励探测目物感生二次电流脉间隙测量二次场时间变化响应二次场产生结束时间短暂瞬变名词TEM观测脉间隙中进行存次场干扰称时间分性外脉频率合成延时观测频率成份相应时间场层中传播速度探测深度称空间分性述两种分性TEM具特点：
（1）断电观测纯二次场进行区观测减少旁侧影响增强电性分辨力
（2）加发射功率方法增强二次场提高信噪增加勘探深度
（3）穿透高阻层力强工源方法效压制机干扰
（4）通次脉激发场重复测量叠加空间域拟震次覆盖技术应提高信噪观测精度
（5）通选择时间窗口进行观测效压制质噪声获勘探深度
（6）发射接收线圈点位方位调整方便测量方电信息测工作简单工效高
（7）剖面测量测深时完成提供更信息减少解性
特点伴仪器数字化智化数学模型正反演计算应解决质问题相应扩：水文工程质调查矿产勘探构造勘探环境调查监测等
第4章 矿井瞬变电磁法技术方法
41 瞬变电磁法基原理
瞬变电磁法称时间域电磁法(Time domain electromagnetic methods)简称TEM利接回线接线源发射次脉磁场次脉磁场间歇期间利线圈接电极观测二次涡流场方法简单说瞬变电磁法基原理电磁感应定律基工作方法：面空中设置通定波形电流发射线圈周围空间产生次电磁场导电岩矿体中产生感应电流断电感应电流热损耗时间衰减衰减程般分早中晚期早期电磁场相频率域中高频成分衰减快趋肤深度晚期成分相频率域中低频成分衰减慢趋肤深度通测量断电时间段二次场时间变化规律深度电特征
电导率σ磁导率μ0均匀相性表面附设面积S矩形发射线圈回线中供阶跃脉电流电流断开前发射电流回线周围空间建立起稳定磁场t0时刻电流突然断开该电流产生磁场立消失次场剧烈变化通空气导电介质传回线周围中中激发出感应电流维持发射电流断开前存磁场空间磁场会立消失介质欧姆损耗感应电流会迅速衰减种迅速衰减磁场周围介质中感应出新强度更弱涡流程场继续直欧姆损耗量消耗完止便中瞬变电磁程场伴程场存电磁场瞬变电磁场图41瞬变电磁法 (TEM) 瞬态程示意图
电磁场空气中传播速度导电介质中传播速度次电流断开时次场剧烈变化首先传播发射回线周围表点初激发感应电流局限表表处感应电流分布均匀紧发射回线次磁场强表处感应电流强着时间推移感应电流便逐渐外扩散强度逐渐减弱分布趋均匀美国球物理学家
MNNabighan发射电流关断时刻感应电流场分布进行研究研究结果表明感应电流呈环带分布涡流场极值先位紧发射回线表着时间推移该极值着表呈30º倾角锥形斜面（图42）外移动强度逐渐减弱
图41 瞬变电磁法(TEM)瞬态程示意图
MNNabighan（1979）推导烟圈垂深度（）半径（）：
（41）
（42）
烟圈垂传播速度：
（43）
式（41）~（43）中—均匀半空间电阻率—采样延时—空气导磁率
半空间层状（43）式中速度时间应层速度列差分式求出：
（44）
式中相邻两延时道取样时间视电阻率
图42 TEM信号扩散示意图
（43）式改写电阻率表达式（44）式代入视电阻率计算公式：
（45）
应视深度：
（46）
42 矿井瞬变电磁法原理
矿井瞬变电磁法面常瞬变电磁法应煤矿井常规物探方法较难探测工作面顶底板富水构造巷道迎头超前富水构造发育情况采矿井瞬变电磁法进行探测年矿井实际探测取较质效果
矿井瞬变电磁法基原理面瞬变电磁法样采仪器测量数种装置形式时间窗口基相受矿井瞬变电磁法勘探环境限制测量线圈限勘探深度面深般深度100m左右面瞬变电磁法半空间瞬变响应种瞬变响应表半空间层矿井瞬变电磁法全空间瞬变响应（图43）种瞬变响应回线面（两侧）层
矿井瞬变电磁法面瞬变电磁法相具方面特点：
（1）井测量环境表采表测量时线圈（边长50m）装置采边长15～2m匝线框观测方式般采中心观测方式（图44）偶极观测方式（图45）数采集工作量测量设备轻便工作效率相较高
巷道面（Drift）
图43 全空间TEM信号扩散示意图
图44 中心观测方式 图45 偶极观测方式
（2）线圈边长测量点距较密（般5~10m）降低体积效应影响勘探分辨率特横分辨率提高
（3）井测量装置距离异常体更提高测量信号信噪实际测量结果说明井测量信号强度面样效面积相装置测量信号强度高10~100倍井干扰信号相信号似等零（30ms时间段）面测量信号衰减定时间段（般15ms）干扰信号覆盖法识异常信号
（4）面瞬变电磁法勘探般线圈置面测量井瞬变电磁法线圈面意角度放置巷道中进行测量探测线圈面法线方定深度含水异常体垂横发育规律通发射线圈方位调整实现整工作面顶板底板定范围含水低阻异常体分布规律探测
43 PROTEM47矿井瞬变电磁仪
PROTEM47型瞬变电磁仪加Geonics公司研制生产时间域电磁测量系统该公司1978年开始研制生产瞬变电磁仪30年发展产品更新换代次形成种系列瞬变电磁仪PROTEM47系列PROTEM57MK2系列PROTEM67系列产品目前国外市场该类仪器占着部分市场份额
够该项技术应煤矿井巷道隧道中进行水文质工程质探测PROTEM47系列专门研制边长15～2m匝发射线框适应需通减关断时间（短25μs）提高信噪增动态范围（132dB）三分量观测等技术较解决分辨率问题勘探深度问题仪器技术指标稳定性问题
1）PROTEM47接收机
图46 PROTEM47接收机
图47 PROTEM47接收线圈
PROTEM47接收机（图46图47）具23位分辨率270KHz带宽微秒级采样门三分量时观测时间域电磁接收系统该系统时间轴二量级观测20门时间轴三量级观测30门解决浅部具较高分辨率具较勘探深度矛盾技术指标：
观测值：三分量感应磁场衰减nvm2
电磁传感器：空心线圈
道数：单道接收线圈序测量三分量接收线圈时测量
时间门：二量级时间轴20门测量三量级时间轴30门测量
动态范围：23位（132dB）
基频率：025062525625256252375
积分时间：05248153060120
显示器：240*64点液晶显示器
数理：固态理3300套数RS232输出
频：参考电缆步高稳定性石英钟步
电源：12V充电电源连续工作8时
2）PROTEM47发射机
PROTEM47发射机（图48）关断时间短采参考电缆步井巷道中测量采64匝2m×2m发射线圈常浅部米150m深探测获高浅表分辨率技术指标：
电流波形：偶极方波正负方波占空系数50
图48 PROTEM47发射机
基频率：256252375Hz
关断时间：25μs
发射线圈尺寸：15m×15m（80匝）2m×2m（64匝）
输出电压：09伏连续变化
发射电流： 1 A～3A
电源：12V24V36V
44 矿井瞬变电磁法探测方法
矿井瞬变电磁探测采仪器加PROTEM47型瞬变电磁仪该仪器具抗干扰轻便动化程度高等特点数采集微机控制
图49 矿井巷道TEM测线布局示意图
动记录存储微机连接实现数回放探测采线框点距根勘探务求变化实际测量时采匝线框巷道侧帮测量时线框面根探测务求设计相应探测方发射线框接收线框分匝数等完全分离两独立线框便（前方）异常体产生佳耦合响应矿井瞬变电磁法探测测线布置工作面轨道槽皮带槽巷道测点间距2～10m图49矿井巷道TEM测线布局示意图
（1）巷道顶底板探测
发射线框接收线框水放置巷道（图410(a)）探测巷道正方顶板正方底板定范围电阻率分布发射线框接收线框倾斜放置
探测方
（a）正方（垂直）
探测方
（b） 侧方
Tx
工作面
40°
Tx
工作面
图410 巷道顶板探测方式
巷道（图410(b)）探测巷道侧方顶板侧方底板定范围电阻率分布根电阻率分布情况推断顶板底板岩层含水性
瞬变电磁法应矿井井尚存两方面问题：
（1）存浅部盲区盲区发射线框面积关次探测采2m×2m线框盲区15～20m法探测发射线框法线方15～20m范围富水性情况
（2）井探测全空间探测采集数包含顶板底板水文质情况资料解释时应充分考虑顶板底板岩层综合影响
第5章 201回采工作面瞬变电磁探水技术方案
51 观测技术方案
探测范围够全部基全部覆盖201回采工作面底板10煤范围含水层富水分析满足探测质务求根201回采工作面实际条件201回采工作面回风槽材料槽设计3探测方查明210回采工作面回风槽南边侧帮采空区边界行回风槽布置测线条查明201回采面设计切眼位置否存异常设计超前探测测线条
201回采工作面2煤层起伏底板含水性探测观测系统见图51回风槽
材料槽90°60°45°（发射线圈面法线方水面夹角）探测方设计基全部覆盖201回采工作面2煤底板岩层分布相均匀
图51 201工作面底板瞬变电磁观测系统图
表51 201回采工作面探测方探测务表
巷 道
探测方（°）
探测目务
回风槽
90
垂直探测工作面煤层底板岩层赋水情况探测范围630m探测距离120 m
60
工作面60°方探测控制范围岩层赋水情况探测范围630m探测距离120 m
45
工作面45°方探测控制范围岩层赋水情况探测范围630m探测距离120 m
材料槽
90
垂直探测工作面煤层顶板岩层赋水情况探测范围630m探测距离120 m
60
工作面60°方探测控制范围岩层赋水情况探测范围630m探测距离120 m
45
工作面45°方探测控制范围岩层赋水情况探测范围630m探测距离120 m
回风槽
0
行巷道探测回风槽南边侧帮采空区边界探测范围630m探测距离120m
材料槽
0
新切眼超前探测探测范围50m探测距离120m
52 现场探测实际情况
521 现场探测实测工程量
201回采工作面覆岩层探测：回风槽3探测方（90°60°45°）点距10m测线长度630m材料槽3探测方（90°60°45°）点距10m测线长度610m
201回采工作面南部侧帮采空边界探测：回风槽1探测方（0°）点距10m测线长度630m
201回采工作面新切眼超前探测：材料槽1探测探测方（0°）点距5m测线长度50m实测工程量见表52
表52 201回采工作面探测工程量表
探测目
巷 道
探测长度（m）
探测方（°）
探测工程量（）
底板含水层探测
回风槽
630
90
63
630
60
63
630
45
63
材料槽
610
90
61
610
60
61
610
45
61
侧帮采空区
回风槽
630
0
63
新切眼超前探
材料槽
50
0
10
合计物理点（）
445
522 装置参数
矿井瞬变电磁法井巷道中采匝数回线测量装置参数选择否合理直接影响测量结果现场试验确定装置参数：
回线边长：2m×2m
回线匝数：64
步模式：采线步
重复频率：30门
增益： 3
噪音显示增益变化：3
延迟时间：0
发射电流： 26A
断开时间：230μs175μs
测量装置类型：轴偶极测量装置
523 井干扰
矿井瞬变电磁法测量环境位井巷道201回采工作面煤层底板标高310~325m面瞬变电磁法测量中种干扰井瞬变电磁法测量影响予考虑受井文设施影响较
通井实际测量分析影响井瞬变电磁法文设施：（1）巷道底板铁轨皮带运输机（2）工字钢支护（3）锚杆支护等种金属设施金属设施井瞬变电磁法探测中产生强瞬变电磁响应巷道底板采重叠回线组合测量时铁轨段铁轨段瞬变电磁响应强倍系统研究井瞬变电磁超前探测中种噪声瞬变电磁响应特征矿井瞬变电磁法数采集资料处理解释工作着重实际意义
外巷道空间形态变化致次场值值相差数十倍曲线形态次场变化变化资料处理矫正带定困难
第6章 资料处理解释
61 瞬变电磁法数处理解释系统
瞬变电磁法数处理解释软件包BETEM瞬变电磁法数处理解释开发专软件适接磁源半空间全空间矩形发射框移动源中心偶极方式瞬变电磁数处理该软件采年新技术方法具精度分辨率高简单等特点该软件包采模块式结构模块独立执行功该软件仅仅理处理问题包含量长期实践验东西计算提供种计算方法计算方法适合构造环境者根具体情况选择更合适计算方法图61瞬变电磁数处理流程图
TEMINT功：
（1）数整理转换：包括数化处理极性校正测线测点编辑磁场计算等（磁场变化率¶Bz¶T求取BzBz磁场垂直分量）
（2）数处理：计算全程视电阻率包括噪音剔畸变校正发射框校正关断时间校正等
（3）数解释：视电阻率维正反演电阻率成变换拟二维电阻率剖面拟三维电阻率切片等
（4）模拟实验工程设计：该模块TEMINT高级功专业研究员提供理研究台时应者提供工程设计工具者根需想法建立模型选择种装置参数计算理响应曲线
数整理（发射框编号发射框空间坐标发射框匝数等）
数转换
数处理（¶Bz¶TBz计算全程视电阻率）
数解释（正反演视电阻率—时间关系变换电阻率—深度模型）
噪音畸变处理(背景噪音消机噪音（跳点畸变）处理频段校正)
拟二维剖面成（电阻率剖面电阻率数剖面电阻率分层界面相含水性）
拟三维电阻率切片
图61 TEMINT数处理流程图
62 资料处理
资料处理质解释步骤进行：
（1）数化处理极性校正测线测点编辑磁场计算等（磁场变化率¶Bz¶T求取BzBz磁场垂直分量）
（2）计算全程视电阻率包括噪音剔畸变校正发射框校正关断时间校正等
（3）视电阻率维正反演电阻率成变换正反演相互结合视电阻率剖面进行深度标定
述处理方法测量数进行处理根层电性特征设计级表示视电阻率色谱形成视电阻率色谱断面图
资料处理解释图件：
①底板含水层探测
探测方二维电阻率剖面图（6张）该图件推断解释201回采工作面煤层底板含水层赋水情况
电阻率层切片（2张）综合分析测线角度电阻率断面图威胁煤2开采底板灰岩含水层层位进行分析形成灰岩电阻率层切片图实现水文质物性条件含水异常区进行质解释水文质条件进行综合评价
②侧帮南部采空区边界探测
二维电阻率剖面（1张）该图件推断解释侧帮南部采空区边界
③新切眼超前探测
二维电阻率剖面（1张）该图件推断解释新切眼位置否存异常
（4）通图件质解释开采较影响含水异常区提出针性防治水意见建议
63 资料解释
进行质解释图件二维电阻率剖面图该图件推断解释巷道迎头前方定范围富水情况
631 拟二维电阻率剖面解释成果
参201回采工作面瞬变电磁探测成果工作面情况根次实测岩层电性特征推断201回采工作面探测方富水情况
（1）3051巷90°探测方电阻率剖面解释成果
回风槽侧帮视电阻率色谱断面图：浅部视电阻率呈现相高阻盲区反映深度100～150m桩号0～550m视电阻率等值线梯度变化较视电阻率呈现低阻推断采空区电性反映相富水桩号550～630m视电阻率等值线变化相缓推断该段范围明显异常
（2）新切眼超前探测（附图1）
新切眼超前视电阻率色谱断面图中：浅部视电阻率呈现相高阻盲区反映深度30～120m视电阻率等值线变化较缓推断该探测范围明显异常
（3）底板含水层探测
根实测电阻率分布特点2煤底板灰岩含水性电阻率应关系电阻率4Ω·m界划分2级：
含水性相较强：电阻率4Ω·m
含水性较弱：电阻率4Ω·m
A回风槽90°探测方电阻率剖面解释成果（附图2）
该方电阻率剖面浅部视电阻率呈现相高阻盲区反映中部视电阻率着深度增加增高正常层电性反映中中部视电阻率值相较低应10煤层附灰岩该灰岩含水层电阻率介0～15Ω·m根含水层划分级桩号15～30m 310～350m450～510m 610～625m视电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较强余区段电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较弱
B回风槽45°探测方电阻率剖面解释成果（附图3）
该方电阻率剖面浅部视电阻率呈现相高阻盲区反映中部视电阻率着深度增加增高正常层电性反映中中部视电阻率值相较低应10煤层附
灰岩灰岩含水层电阻率介0～15Ω·m根含水层划分级桩号0～40m 430～510m155～170m315～330m360～410m610～630m视电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较强余区段电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较弱
C回风槽30°探测方电阻率剖面解释成果（附图4）
该方电阻率剖面浅部视电阻率呈现相高阻盲区反映中部视电阻率着深度增加增高正常层电性反映中中部视电阻率值相较低应10煤层附灰岩灰岩含水层电阻率介0～15Ω·m根含水层划分级桩号15～30m 445～510m155～170m375～400m视电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较强余区段电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较弱
D材料槽90°探测方电阻率剖面解释成果（附图5）
该方电阻率剖面浅部视电阻率呈现相高阻盲区反映中部视电阻率着深度增加增高正常层电性反映中中部视电阻率值相较低应10煤层附灰岩灰岩含水层电阻率介0～15Ω·m根含水层划分级桩号15～115m135～310m335～610m视电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较强余区段电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较弱
E材料槽45°探测方电阻率剖面解释成果（附图6）
该方电阻率剖面浅部视电阻率呈现相高阻盲区反映中部视电阻率着深度增加增高正常层电性反映中中部视电阻率值相较低应10煤层附灰岩灰岩含水层电阻率介0～15Ω·m根含水层划分级桩号15～50m175～250m385～585m视电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较强余区段电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较弱
F材料槽30°探测方电阻率剖面解释成果（附图7）
该方电阻率剖面浅部视电阻率呈现相高阻盲区反映中部视电阻率着深度增加增高正常层电性反映中中部视电阻率值相较低应10煤层附灰岩灰岩含水层电阻率介0～15Ω·m根含水层划分级桩号
70～130m200～220m385～585m视电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较强余区段电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较弱
632 拟二维电阻率剖面解释成果
2煤底板10煤附3层灰岩含水层K2K3K4离2煤距离分35m46m52m考虑K2K3灰岩含水层距离较视电阻率层切片距离2煤部35m50m两深度进行
附图8附图9分201回采工作面底板50m35m视电阻率层切片图附图8中视电阻率介0～30Ω·m回风槽道桩号460～510m材料槽道桩号350～600m间材料槽道桩号180～250m延伸工作面30m回风槽道桩号310～360m材料槽道桩号310～320m间工作面部东部延伸回风槽道桩号620m东部延伸延伸工作面70m回风槽道桩号0～130m延伸工作面108m视电阻率4Ω·m灰岩含水性相较强
633 201回采工作面水文质条件综合评价
通探测方电阻率剖面灰岩含水层层切片电阻率分布特征详细解释201回采工作面煤层底板灰岩富水性情况电性特征整体认识现综合分析：
（1）视电阻率断面图分析：K4—K3K2灰岩含水层含水K4较K3K2灰岩含水层含水较弱K22煤层间含水性较弱
（2）10煤附灰岩含水层整体呈相低电阻率电阻率等值线梯度特征：局部梯度变化较灰岩含水层含水性相较强
（3）材料槽桩号30～50m回风槽桩号60～90m中部回风槽桩号460～510m材料槽桩号460～500m中部推断存部奥灰发生水力联系
（4）回风槽侧帮南部采空区呈现低阻反映根电阻率等值线梯度变化特征推断采空区边界桩号50～550m距离回风槽均100m
（5）新切眼超前探中视电阻率等值线较缓明显异常
第7章 结建议
71 结
通条探测剖面灰岩层切片电阻率分布特征分析结
：
（1）回风槽材料槽探测方电阻率剖面基覆盖201回采工作面底板含水层回风槽侧帮采空区新切眼位置较完成质务
（2）次工作探测成果：
异常范围
推断成果
侧帮
回风槽50～550m距离回风槽100m
采空区边界
新切眼
明显异常
底板
回风槽道桩号460～510m材料槽道桩号350～600m间
K4K3K2含水层含水性较强K4K2增强奥灰连趋势
材料槽道桩号180～250m延伸工作面30m
K2K3灰岩含水层含水性较强
回风槽道桩号310～360m材料槽道桩号310～320m间工作面部东部延伸
K2K3灰岩含水层含水性较强
回风槽道桩号620m东部延伸
延伸工作面70m
K2K3灰岩含水层含水性较强
回风槽道桩号0～130m延伸工作面108m
K2K3灰岩含水层含水性较强K4灰岩含水层含水性较弱部奥灰连趋势
72 存问题
1存干扰噪声资料处理时进行校正井文噪声面复杂完全消利素资料分析工作带定难度
2探测区存铁器等低阻干扰素影响巷道异常应引起注意
3井瞬变电磁探测空间全空间结果应包含2煤顶板质情况加巷道存种干扰数采集质量定影响某种程度降低资料解释性层电性特征原始层电性特征相更加复杂电性剖面避免会出现解次资料解释中力争排解介质均匀分布局部电磁干扰划定含水区局部范围存定偏差
73 建议
1建议采取加强水文质观测完善排水系统日常防治水理等常规防治水措施确保201回采工作面防治水安全正常生产
2着探测巷道掘进工作前推进距离异常区域越越掘进异常位置附时事先进行钻探验证采取相应安全技术措施
保障矿井安全生产
致 谢
次瞬变电磁超前探测程中霍州煤电集团河津腾晖煤业限责公司关领导工程技术员力支持协作保证探测工作极短工期利完成表示衷心感谢
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质勘查公司
二○年五月
工程名称：霍州煤电集团河津腾晖煤业限责公司201回采工作面井瞬变电磁探测成果报告
项目负责：
技术负责：
编 写：
审 核：
总工程师：
编写单位：山东泰山质勘查公司
日 期：201105
目 录
第1章 概况 1
11目务 1
12执行规范 1
13 位置交通 2
第2章 质球物理特征 4
21 质 4
22 水文质 7
23球物理特征 8
第3章 井岩层含水性探测技术 10
31 高密度直流电阻率探测法 10
32 工作面直流电透视法 11
33 矿井瞬变电磁法 12
第4章 矿井瞬变电磁法技术方法 13
41 瞬变电磁法基原理 13
42 矿井瞬变电磁法原理 15
43 PROTEM47矿井瞬变电磁仪 17
44 矿井瞬变电磁法探测方法 18
第5章 201回采工作面瞬变电磁探水技术方案 21
51 观测技术方案 21
52 现场探测实际情况 22
第6章 资料处理解释 24
61 瞬变电磁法数处理解释系统 24
62 资料处理 25
63 资料解释 26
第7章 结建议 29
71 结 29
72 存问题 29
73 建议 30
第1章 概况
根霍煤电纪2010235号文件安排山东泰山质勘查公司负责乡宁河津区域整合矿井井物探技术服务工作霍州煤电集团河津腾晖煤业限责公司201回采面开掘程中防治水规范 预测预报疑必探先探掘先治采 原求委托山东泰山质勘查公司开展井瞬变电磁超前探测工作
利矿井瞬变电磁法超前探测巷道掘进迎头前方质构造含水性煤矿安全生产中发挥极重作着开采工艺技术断发展提高巷道前方岩层质构造含水性探测精度求越越高特前综采放顶煤开采技术推广应方面质求更高岩层含水性般探测方法直流电法电磁法等探测方式面探测井探测面探测直流电法电磁法瞬变电磁法井探测直流电法音频电透视法矿井瞬变电磁法年着矿井物探技术发展提高矿井瞬变电磁法矿井岩层含水性探测方面发挥越越重作采线圈测量降低体积效应影响提高勘探分辨率特横分辨率外井测量装置距离异常体更提高测量信号信噪项目利矿井瞬变电磁法巷道顶板侧帮巷道迎头前方岩层质构造含水性进行精细探测力争满足高产高效生产求
单位2011年5月1011日霍州煤电集团河津腾晖煤业限责公司201回采面开展瞬变电磁法探测工作日结束井探测施工转入资料处理程
11目务
目务：（1）201回采面覆岩层富水性
（2）201回采面设计切眼方位位置进行超前探测
（3）201回采面侧帮采空区边界
12执行规范
（1）煤炭电法勘探规范MTT 8982000
（2）面瞬变电磁法技术规程DZT 01871997
13 位置交通
131位置
腾辉煤业限责公司位乡宁县枣岭乡店沟村西行政区划属乡宁县枣岭乡辖理坐标东：110°34′48～110°37′05北纬：35°46′22～35°47′11井田范围5坐标拐点连线圈定见井田范围拐点坐标表11：
表11 井田范围拐点坐标
西安80坐标系
北京54坐标系
拐点
X
Y
拐点
X
Y
1
396195026
1946197041
1
3962000
19462040
2
396195027
1946443044
2
3962000
19464500
3
396155028
1946541045
3
3961600
19465480
4
396044026
1946457045
4
3960490
19464640
5
396099026
1946326043
5
3961040
19463330
井田面积28433km2批准开采2号10号煤层矿井批准生产力60万ta开采深度620m250m开采方式开采
132交通
井田位河津市北西约34km位乡宁县南西22km处井田东侧约3km乡宁～河津公路通河津市侯（马）～西（安）公路相连东南距侯（马）～西（安）线铁路禹门口站约18km禹门口隔黄河陕西省韩城市相黄河边码头水运铁路公路均通全国交通较便利（见交通位置）
图11 交通位置图
第2章 质球物理特征
21 质
211层
井田位河东煤田乡宁国家规划矿区南部井田新生界层面积覆盖仅沟谷中半坡出露二叠系统石盒子组层井田老新发育奥陶系中统马家沟组（O2s)峰峰组（O2f）石炭系中统溪组（C2b)统太原组（C3t）二叠系统山西组（P1s)石盒子组（P1x）统石盒子组（P2s）第四系中更新统（Q2+3)）全新统（Q4）层井田层层序厚度岩性变化情况老新简述：
()奥陶系(O)
1中统马家沟组(O2s)
岩性部深灰色石灰岩白云质灰岩夹薄层角砾状泥灰岩中部深灰色豹皮状灰岩厚层状石灰岩部角砾状泥灰岩泥质灰岩局部夹石膏揭露厚度13000m马家沟组层呈整合接触
2中统峰峰组(O2f)：
底部泥质灰岩夹薄层石膏带部角砾状泥质白云岩角砾状泥灰岩中部灰黄色厚层状泥灰岩夹豹皮状灰岩裂隙发育方解石脉充填部深灰色厚层状石灰岩夹灰黄灰色白云质泥岩伏层整合接触组均厚度12000m
(二)石炭系(C)
1中统溪组(C2b)
浅灰灰色砂质泥岩泥岩铝质泥岩组成仅303号孔见12号煤层采煤层底部山西式铁矿薄层铝土矿行整合奥陶系灰岩侵蚀面沉积厚度受奥灰侵蚀基准面控制厚度相差较厚度736～2465m均1714m
2统太原组（C3t）
浅灰色中细粒砂岩深灰灰黑色砂质泥岩泥岩深灰色石灰岩煤层组成石灰岩区良标志层发育4层分K4K3K2K2全区稳定区东北部K4K3合变厚区西部K2K2合变厚现象组含煤5层编号分678910号等5层煤中10号煤层位稳定全井田采煤层7号煤仅302号钻孔见采点厚
087m均构成具工业价值采区块组含煤层厚3830～5865m均4609m伏层呈整合接触系
(三)二叠系(P)
1统山西组（P1s）
灰～灰白色中细粒砂岩深灰灰黑色砂质泥岩泥岩煤层组成井田含煤层煤编号23号2层煤次利九钻孔揭露2号煤层井田采煤层余煤层均采底部砂岩K7砂岩厚055～345m均232m灰白色中细砂岩局部相变粉砂岩连续沉积太原组全组厚2255～4450m均3284m左右伏层呈整合接触关系
2统石盒子组(P1x)
伏山西组整合接触岩性灰灰绿～黄绿色局部紫红色泥岩砂质泥岩铝质泥岩灰白色中细粒砂岩组成该组厚度11690～14615m均12652m组部层灰色深灰色泥岩具紫红色色斑含铁质鲕粒均匀颜色鲜艳称桃花泥岩区良标志层组部含煤1～2层均采伏山西组层连续沉积底部K8砂岩浅灰色灰白色中细粒砂岩钙质胶结中厚层状具交错层理局部层富集云母碎片
3统石盒子组（P2s）：
井田组层部剥蚀井田局部出露组部中部层部分新生界第四系层覆盖组层井田残留厚度18155～27520m均24869m 石盒子组层连续沉积灰绿色中细粒砂岩灰紫灰绿色砂质泥岩泥岩组成砂岩厚度变化较般呈透镜状部黄绿色中～粗粒砂岩夹黄褐色暗紫色砂质泥岩泥岩条带偶见夹灰黑色砂质泥岩薄层
(四)第四系(Q)
1中更新统(Q2+3)
部浅灰红黄色亚砂土亚粘土粘土夹棕色古土壤数层钙质结核层部灰黄土黄色亚砂土粉砂质土局部含钙质结核红黄土层垂直节理发育厚1475～17170m均5868m伏层呈角度整合接触关系
2全新统（Q4）
代积洪积坡积物分布沟谷山坡处土黄淡红色亚砂土砂土浅灰色砂砾石层等组成分布沟谷中伏层呈角度整合接触关系厚
0～800m均100m伏层呈角度整合接触关系
212含煤层
井田含煤层石炭统太原组（C3t）二叠统山西组（P1s）分述：
（）石炭系统太原组（C3t）
组厚3830～5865m均4609m套海陆交互相含煤层深灰～灰黑色砂岩粉砂岩砂质泥岩泥岩煤层石灰岩组成中含煤1～5层含煤层编号678910中10号煤层全区采7煤层层位较稳定井田范围仅302号孔见采点煤层厚度087m采煤层89号煤层层位较稳定均采煤层组层含石灰岩泥灰岩3～4层底部灰白灰色K1砂岩伏溪组层整合接触根岩性特征分三段：
（1）太原组段（C3t1）：
K1石英砂岩底K2石灰岩底厚度610～2847m均厚度2110m底部K1石英砂岩灰灰白色石英质中～粗粒结构局部粗粒砂岩基底式钙质胶结分选较夹薄层泥岩条带呈紊乱波状层理厚度变化较太原组溪组分界标志层部中细粒砂岩部泥岩粉砂岩10号煤层组成顶部10号煤层稳定采煤层厚度192～485m均360m全井田采煤层
（2）太原组中段（C3t2）
K2石灰岩底K4石灰岩顶厚1690～2920m均厚度2256m三层石灰岩（K2K3K4）泥岩粉砂岩夹采煤层789号煤层组成段底部K2石灰岩般10号煤层顶板厚度340～980m岩性深灰色黑灰色厚层状生物碎屑石灰岩般分层含燧石条带1～2层中夹泥岩稳定薄煤层9号厚度0～045m均036m分层含泥质较K2石灰岩K3石灰岩间厚度120～667m均厚度314m岩性般泥岩粉砂岩夹采煤层8号厚度0～065m均038mK3石灰岩般8号煤层顶板岩性灰黑色厚层含生物碎屑石灰岩厚度096～684m均厚度298m发育较稳定
K3K4石灰岩间厚050～460m均厚度161m岩性般泥岩砂质泥岩夹采煤层7号厚0～087m均厚度057mK4石灰岩7号煤层顶板岩性黑灰色厚层状生物碎屑石灰岩厚272～
619m均厚度460m发育稳定
（3）太原组段（C3t3）
K4石灰岩顶K7砂岩底厚度160～457m均厚度243m岩性深灰色黑灰色泥岩粉砂岩薄层状细砂岩局部夹采煤层6号顶部黑灰色薄层状钙质泥岩般含球状菱铁矿结核局部富集成层作太原组山西组分界辅助岩性标志
（二）二叠系统山西组（P1s）
组套陆相含煤岩系岩性灰深灰色灰黑色粉砂岩砂岩泥岩煤厚2255～4450m均3284m含煤2层中2号稳定煤层厚度488～747m均594m全区采余煤层均采K7砂岩伏太原组整合接触伏太原组相组石灰岩砂岩色略浅交错层理发育植物化石丰富特点K7砂岩层中细粒砂岩成分石英长石黑色矿物次缓波状脉状层理钙质胶结厚度055～345m均厚度232m
组部泥岩粉砂岩间夹稳定薄煤层3号煤般K7砂岩顶3号煤层间距2m左右660m
部灰色黑灰色砂质泥岩泥岩2号煤层 2号稳定煤层全区采厚度488～747m均厚度594m
22 水文质
221含水层
井田含水岩组碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙含水岩组碎屑岩类裂隙含水岩组松散岩类孔隙含水岩组等四种基类型现分述：
（1）碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组
奥陶系马家沟组峰峰组灰岩煤系层基底埋井田深部岩性海相厚层状石灰岩成分碳酸钙容易水侵蚀溶解形成溶洞S401水文质钻孔资料静止水位标高454487m区奥灰水水流缓慢水力坡度推测井田奥灰水水位标高约454～456m2号10号煤层底板标高低奥灰水水位标高该矿带压开采矿井井田奥灰水富水性弱应引起煤矿高度重视
（2）碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙含水岩组
分布全井田岩溶裂隙含水层该组层井田厚约3830～5865m均厚4609m砂岩砂质泥岩泥岩外三层发育良易水溶解海相石灰岩（K2K3K4）含水层厚度1503m～2426m富水性弱根海圣煤矿施工水文孔S101抽水试验资料静止水位埋深16825m水位标高50495m含水层厚度2426m水位降深：8743mS401水文孔抽水资料静止水位埋深28529m水位标高502877m水位降深7128m
（3）碎屑岩类裂隙含水岩组
K7K8K10三层砂岩含水层层间砂岩裂隙水层间裂隙水富水性视岩层裂隙发育程度补条件异富水性弱根水文孔S401山西组抽水试验资料水位降深：2176m补源气降水2号煤层直接充水源
（4）松散岩类孔隙含水岩组
分布井田较沟谷中厚度0～10m岩性现代洪积物富水性弱水位埋藏深度浅补源气降水季节性河流渗透补受季节影响较
222隔水层特征
井田隔水层中石炭统溪组泥岩隔水层碎屑岩类含水岩组层间隔水层
溪组隔水层：厚度约736m～2465m均厚1714m 岩性铝土质泥岩砂质泥岩粘土岩组成岩性致密细腻井田连续稳定隔水性井田10号煤部太原组层起构成良隔水层
碎屑岩类层间隔水层：泥岩砂质泥岩组成分布类含水层砂岩灰岩间垂含隔水层组合成行复合结构含隔水层处分散间隔状态含水层间水力联系间隔水层隔形成独立含水体系表沟谷切割处常隔水层顶板出露泉水
23球物理特征
次201回采工作面探测工作采PROTEM47瞬变电磁仪时间域瞬变场电磁测深法阶跃脉作良导层中产生瞬变涡流电磁场持续时间较长沉积岩层寻找确定良导层空间状态时法出较质效果讨层电性特征
201回采工作面底板岩层泥岩砂岩灰岩威胁煤层安全开采含水层灰岩岩含水层岩层裂隙发育结构破碎含水时呈现正常岩层电阻率高电性特征裂隙构造破碎带中含矿井水矿井水矿化度较高测量电阻率值明显低正常岩层电阻率呈现低电阻率异常特征低阻异常程度取决岩层中富水程度
断层发育区断层破碎带正常层电性具明显差异断层破碎带含水时呈现高电阻率特征断层破碎带含水时呈现出低电阻率特征
通瞬变电磁测深法探测煤层顶底板岩层采空区电阻率变化判定岩层结构状态富水性次瞬变电磁法探测岩层富水性物理前提
第3章 井岩层含水性探测技术
矿井突水威胁煤矿安全生产然灾害矿井水防治直煤矿安全重点研究方做矿井防治水工作基础性容探明威胁生产安全水赋存情况矿井水探测显著特点矿井水矿化度般较高物性表现出电阻率低特点二井探测时距离含水层目标体较探测准确性高井观测空间限制探测范围受明显影响围绕矿井水探测特殊性国外知名球物理勘探公司研究机构高等院校探测方法探测仪器方面做量研究工作形成适应井矿井水探测物探技术探测仪器数采集技术数处理技术均取长足进步探测质效果提高目前井矿井水物探方法：高密度直流电阻率探测法工作面直流电透视法矿井瞬变电磁法
31 高密度直流电阻率探测法
图31 高密电法装置测量装置图
(a)温纳装置(b)偶极(c)微分装置
高密度电阻率法日质计测株式会社提出测量装置图21示原理属电阻率法范畴常规电阻率法相设置较高测点密度测量方法采取效设计数采集系统较高精度较强抗干扰力获较丰富电信息高密度电阻率法提供质体某深度水方岩性变化情况反映铅垂方岩性变化情况次完成横二维探测程观测精度高采集数
矿井水探测方法确存问题：（1）探测观测剖面定深度范围质情况井巷道观测言探测巷道底板顶板定深度范围含水层含水性法探测整工作面底板顶板含水层富水分布情况（2）易受巷道底板伏煤顶板残煤高阻屏蔽影响特放顶煤开采残煤厚度屏蔽作明显探测效果差（3）受装置方式限制巷道两端存较范围探测盲区（图32）
图32 测量点深度记录点图
32 工作面直流电透视法
图33 直流电透视法工作原理示意图
工作面条巷道布置供电电极AB底板顶板供电岩层中建立稳定电流场工作面条巷道布置测量电极MN测量两点电位差计算视电阻率工作面底板顶板存低阻异常体视电阻率会反映工作方法
图33示应定点交会法进行测量谓定点固定供电电极AB保持测量电极MN间距离变定间隔时移动MN移动次测量次电位差视电阻率
样形成Ｏ1圆心Ｏ1Ｏ2半径扇型区域保持供电电极AB间距离变 定间隔时移动AB (Ｏ1移位置固定)测量电极MN重复次工作样新固定Ｏ1圆心Ｏ1Ｏ2半径扇型区域Ｏ1条巷道设计位置覆盖遍单边测量结束供电电极AB测量电极MN互换述方法测量遍完成边测量种方法存问题：（1）探测深度范围（2）采偶极测量方式工作面尺度较时电位差测量精度较低（3）高密度电阻率法样受巷道底板伏煤顶板残煤高阻屏蔽影响放顶煤开采时顶板岩层含水性探测效果差
33 矿井瞬变电磁法
瞬变电磁法（简称TEM）接导线接回线通脉电流作场源激励探测目物感生二次电流脉间隙测量二次场时间变化响应二次场产生结束时间短暂瞬变名词TEM观测脉间隙中进行存次场干扰称时间分性外脉频率合成延时观测频率成份相应时间场层中传播速度探测深度称空间分性述两种分性TEM具特点：
（1）断电观测纯二次场进行区观测减少旁侧影响增强电性分辨力
（2）加发射功率方法增强二次场提高信噪增加勘探深度
（3）穿透高阻层力强工源方法效压制机干扰
（4）通次脉激发场重复测量叠加空间域拟震次覆盖技术应提高信噪观测精度
（5）通选择时间窗口进行观测效压制质噪声获勘探深度
（6）发射接收线圈点位方位调整方便测量方电信息测工作简单工效高
（7）剖面测量测深时完成提供更信息减少解性
特点伴仪器数字化智化数学模型正反演计算应解决质问题相应扩：水文工程质调查矿产勘探构造勘探环境调查监测等
第4章 矿井瞬变电磁法技术方法
41 瞬变电磁法基原理
瞬变电磁法称时间域电磁法(Time domain electromagnetic methods)简称TEM利接回线接线源发射次脉磁场次脉磁场间歇期间利线圈接电极观测二次涡流场方法简单说瞬变电磁法基原理电磁感应定律基工作方法：面空中设置通定波形电流发射线圈周围空间产生次电磁场导电岩矿体中产生感应电流断电感应电流热损耗时间衰减衰减程般分早中晚期早期电磁场相频率域中高频成分衰减快趋肤深度晚期成分相频率域中低频成分衰减慢趋肤深度通测量断电时间段二次场时间变化规律深度电特征
电导率σ磁导率μ0均匀相性表面附设面积S矩形发射线圈回线中供阶跃脉电流电流断开前发射电流回线周围空间建立起稳定磁场t0时刻电流突然断开该电流产生磁场立消失次场剧烈变化通空气导电介质传回线周围中中激发出感应电流维持发射电流断开前存磁场空间磁场会立消失介质欧姆损耗感应电流会迅速衰减种迅速衰减磁场周围介质中感应出新强度更弱涡流程场继续直欧姆损耗量消耗完止便中瞬变电磁程场伴程场存电磁场瞬变电磁场图41瞬变电磁法 (TEM) 瞬态程示意图
电磁场空气中传播速度导电介质中传播速度次电流断开时次场剧烈变化首先传播发射回线周围表点初激发感应电流局限表表处感应电流分布均匀紧发射回线次磁场强表处感应电流强着时间推移感应电流便逐渐外扩散强度逐渐减弱分布趋均匀美国球物理学家
MNNabighan发射电流关断时刻感应电流场分布进行研究研究结果表明感应电流呈环带分布涡流场极值先位紧发射回线表着时间推移该极值着表呈30º倾角锥形斜面（图42）外移动强度逐渐减弱
图41 瞬变电磁法(TEM)瞬态程示意图
MNNabighan（1979）推导烟圈垂深度（）半径（）：
（41）
（42）
烟圈垂传播速度：
（43）
式（41）~（43）中—均匀半空间电阻率—采样延时—空气导磁率
半空间层状（43）式中速度时间应层速度列差分式求出：
（44）
式中相邻两延时道取样时间视电阻率
图42 TEM信号扩散示意图
（43）式改写电阻率表达式（44）式代入视电阻率计算公式：
（45）
应视深度：
（46）
42 矿井瞬变电磁法原理
矿井瞬变电磁法面常瞬变电磁法应煤矿井常规物探方法较难探测工作面顶底板富水构造巷道迎头超前富水构造发育情况采矿井瞬变电磁法进行探测年矿井实际探测取较质效果
矿井瞬变电磁法基原理面瞬变电磁法样采仪器测量数种装置形式时间窗口基相受矿井瞬变电磁法勘探环境限制测量线圈限勘探深度面深般深度100m左右面瞬变电磁法半空间瞬变响应种瞬变响应表半空间层矿井瞬变电磁法全空间瞬变响应（图43）种瞬变响应回线面（两侧）层
矿井瞬变电磁法面瞬变电磁法相具方面特点：
（1）井测量环境表采表测量时线圈（边长50m）装置采边长15～2m匝线框观测方式般采中心观测方式（图44）偶极观测方式（图45）数采集工作量测量设备轻便工作效率相较高
巷道面（Drift）
图43 全空间TEM信号扩散示意图
图44 中心观测方式 图45 偶极观测方式
（2）线圈边长测量点距较密（般5~10m）降低体积效应影响勘探分辨率特横分辨率提高
（3）井测量装置距离异常体更提高测量信号信噪实际测量结果说明井测量信号强度面样效面积相装置测量信号强度高10~100倍井干扰信号相信号似等零（30ms时间段）面测量信号衰减定时间段（般15ms）干扰信号覆盖法识异常信号
（4）面瞬变电磁法勘探般线圈置面测量井瞬变电磁法线圈面意角度放置巷道中进行测量探测线圈面法线方定深度含水异常体垂横发育规律通发射线圈方位调整实现整工作面顶板底板定范围含水低阻异常体分布规律探测
43 PROTEM47矿井瞬变电磁仪
PROTEM47型瞬变电磁仪加Geonics公司研制生产时间域电磁测量系统该公司1978年开始研制生产瞬变电磁仪30年发展产品更新换代次形成种系列瞬变电磁仪PROTEM47系列PROTEM57MK2系列PROTEM67系列产品目前国外市场该类仪器占着部分市场份额
够该项技术应煤矿井巷道隧道中进行水文质工程质探测PROTEM47系列专门研制边长15～2m匝发射线框适应需通减关断时间（短25μs）提高信噪增动态范围（132dB）三分量观测等技术较解决分辨率问题勘探深度问题仪器技术指标稳定性问题
1）PROTEM47接收机
图46 PROTEM47接收机
图47 PROTEM47接收线圈
PROTEM47接收机（图46图47）具23位分辨率270KHz带宽微秒级采样门三分量时观测时间域电磁接收系统该系统时间轴二量级观测20门时间轴三量级观测30门解决浅部具较高分辨率具较勘探深度矛盾技术指标：
观测值：三分量感应磁场衰减nvm2
电磁传感器：空心线圈
道数：单道接收线圈序测量三分量接收线圈时测量
时间门：二量级时间轴20门测量三量级时间轴30门测量
动态范围：23位（132dB）
基频率：025062525625256252375
积分时间：05248153060120
显示器：240*64点液晶显示器
数理：固态理3300套数RS232输出
频：参考电缆步高稳定性石英钟步
电源：12V充电电源连续工作8时
2）PROTEM47发射机
PROTEM47发射机（图48）关断时间短采参考电缆步井巷道中测量采64匝2m×2m发射线圈常浅部米150m深探测获高浅表分辨率技术指标：
电流波形：偶极方波正负方波占空系数50
图48 PROTEM47发射机
基频率：256252375Hz
关断时间：25μs
发射线圈尺寸：15m×15m（80匝）2m×2m（64匝）
输出电压：09伏连续变化
发射电流： 1 A～3A
电源：12V24V36V
44 矿井瞬变电磁法探测方法
矿井瞬变电磁探测采仪器加PROTEM47型瞬变电磁仪该仪器具抗干扰轻便动化程度高等特点数采集微机控制
图49 矿井巷道TEM测线布局示意图
动记录存储微机连接实现数回放探测采线框点距根勘探务求变化实际测量时采匝线框巷道侧帮测量时线框面根探测务求设计相应探测方发射线框接收线框分匝数等完全分离两独立线框便（前方）异常体产生佳耦合响应矿井瞬变电磁法探测测线布置工作面轨道槽皮带槽巷道测点间距2～10m图49矿井巷道TEM测线布局示意图
（1）巷道顶底板探测
发射线框接收线框水放置巷道（图410(a)）探测巷道正方顶板正方底板定范围电阻率分布发射线框接收线框倾斜放置
探测方
（a）正方（垂直）
探测方
（b） 侧方
Tx
工作面
40°
Tx
工作面
图410 巷道顶板探测方式
巷道（图410(b)）探测巷道侧方顶板侧方底板定范围电阻率分布根电阻率分布情况推断顶板底板岩层含水性
瞬变电磁法应矿井井尚存两方面问题：
（1）存浅部盲区盲区发射线框面积关次探测采2m×2m线框盲区15～20m法探测发射线框法线方15～20m范围富水性情况
（2）井探测全空间探测采集数包含顶板底板水文质情况资料解释时应充分考虑顶板底板岩层综合影响
第5章 201回采工作面瞬变电磁探水技术方案
51 观测技术方案
探测范围够全部基全部覆盖201回采工作面底板10煤范围含水层富水分析满足探测质务求根201回采工作面实际条件201回采工作面回风槽材料槽设计3探测方查明210回采工作面回风槽南边侧帮采空区边界行回风槽布置测线条查明201回采面设计切眼位置否存异常设计超前探测测线条
201回采工作面2煤层起伏底板含水性探测观测系统见图51回风槽
材料槽90°60°45°（发射线圈面法线方水面夹角）探测方设计基全部覆盖201回采工作面2煤底板岩层分布相均匀
图51 201工作面底板瞬变电磁观测系统图
表51 201回采工作面探测方探测务表
巷 道
探测方（°）
探测目务
回风槽
90
垂直探测工作面煤层底板岩层赋水情况探测范围630m探测距离120 m
60
工作面60°方探测控制范围岩层赋水情况探测范围630m探测距离120 m
45
工作面45°方探测控制范围岩层赋水情况探测范围630m探测距离120 m
材料槽
90
垂直探测工作面煤层顶板岩层赋水情况探测范围630m探测距离120 m
60
工作面60°方探测控制范围岩层赋水情况探测范围630m探测距离120 m
45
工作面45°方探测控制范围岩层赋水情况探测范围630m探测距离120 m
回风槽
0
行巷道探测回风槽南边侧帮采空区边界探测范围630m探测距离120m
材料槽
0
新切眼超前探测探测范围50m探测距离120m
52 现场探测实际情况
521 现场探测实测工程量
201回采工作面覆岩层探测：回风槽3探测方（90°60°45°）点距10m测线长度630m材料槽3探测方（90°60°45°）点距10m测线长度610m
201回采工作面南部侧帮采空边界探测：回风槽1探测方（0°）点距10m测线长度630m
201回采工作面新切眼超前探测：材料槽1探测探测方（0°）点距5m测线长度50m实测工程量见表52
表52 201回采工作面探测工程量表
探测目
巷 道
探测长度（m）
探测方（°）
探测工程量（）
底板含水层探测
回风槽
630
90
63
630
60
63
630
45
63
材料槽
610
90
61
610
60
61
610
45
61
侧帮采空区
回风槽
630
0
63
新切眼超前探
材料槽
50
0
10
合计物理点（）
445
522 装置参数
矿井瞬变电磁法井巷道中采匝数回线测量装置参数选择否合理直接影响测量结果现场试验确定装置参数：
回线边长：2m×2m
回线匝数：64
步模式：采线步
重复频率：30门
增益： 3
噪音显示增益变化：3
延迟时间：0
发射电流： 26A
断开时间：230μs175μs
测量装置类型：轴偶极测量装置
523 井干扰
矿井瞬变电磁法测量环境位井巷道201回采工作面煤层底板标高310~325m面瞬变电磁法测量中种干扰井瞬变电磁法测量影响予考虑受井文设施影响较
通井实际测量分析影响井瞬变电磁法文设施：（1）巷道底板铁轨皮带运输机（2）工字钢支护（3）锚杆支护等种金属设施金属设施井瞬变电磁法探测中产生强瞬变电磁响应巷道底板采重叠回线组合测量时铁轨段铁轨段瞬变电磁响应强倍系统研究井瞬变电磁超前探测中种噪声瞬变电磁响应特征矿井瞬变电磁法数采集资料处理解释工作着重实际意义
外巷道空间形态变化致次场值值相差数十倍曲线形态次场变化变化资料处理矫正带定困难
第6章 资料处理解释
61 瞬变电磁法数处理解释系统
瞬变电磁法数处理解释软件包BETEM瞬变电磁法数处理解释开发专软件适接磁源半空间全空间矩形发射框移动源中心偶极方式瞬变电磁数处理该软件采年新技术方法具精度分辨率高简单等特点该软件包采模块式结构模块独立执行功该软件仅仅理处理问题包含量长期实践验东西计算提供种计算方法计算方法适合构造环境者根具体情况选择更合适计算方法图61瞬变电磁数处理流程图
TEMINT功：
（1）数整理转换：包括数化处理极性校正测线测点编辑磁场计算等（磁场变化率¶Bz¶T求取BzBz磁场垂直分量）
（2）数处理：计算全程视电阻率包括噪音剔畸变校正发射框校正关断时间校正等
（3）数解释：视电阻率维正反演电阻率成变换拟二维电阻率剖面拟三维电阻率切片等
（4）模拟实验工程设计：该模块TEMINT高级功专业研究员提供理研究台时应者提供工程设计工具者根需想法建立模型选择种装置参数计算理响应曲线
数整理（发射框编号发射框空间坐标发射框匝数等）
数转换
数处理（¶Bz¶TBz计算全程视电阻率）
数解释（正反演视电阻率—时间关系变换电阻率—深度模型）
噪音畸变处理(背景噪音消机噪音（跳点畸变）处理频段校正)
拟二维剖面成（电阻率剖面电阻率数剖面电阻率分层界面相含水性）
拟三维电阻率切片
图61 TEMINT数处理流程图
62 资料处理
资料处理质解释步骤进行：
（1）数化处理极性校正测线测点编辑磁场计算等（磁场变化率¶Bz¶T求取BzBz磁场垂直分量）
（2）计算全程视电阻率包括噪音剔畸变校正发射框校正关断时间校正等
（3）视电阻率维正反演电阻率成变换正反演相互结合视电阻率剖面进行深度标定
述处理方法测量数进行处理根层电性特征设计级表示视电阻率色谱形成视电阻率色谱断面图
资料处理解释图件：
①底板含水层探测
探测方二维电阻率剖面图（6张）该图件推断解释201回采工作面煤层底板含水层赋水情况
电阻率层切片（2张）综合分析测线角度电阻率断面图威胁煤2开采底板灰岩含水层层位进行分析形成灰岩电阻率层切片图实现水文质物性条件含水异常区进行质解释水文质条件进行综合评价
②侧帮南部采空区边界探测
二维电阻率剖面（1张）该图件推断解释侧帮南部采空区边界
③新切眼超前探测
二维电阻率剖面（1张）该图件推断解释新切眼位置否存异常
（4）通图件质解释开采较影响含水异常区提出针性防治水意见建议
63 资料解释
进行质解释图件二维电阻率剖面图该图件推断解释巷道迎头前方定范围富水情况
631 拟二维电阻率剖面解释成果
参201回采工作面瞬变电磁探测成果工作面情况根次实测岩层电性特征推断201回采工作面探测方富水情况
（1）3051巷90°探测方电阻率剖面解释成果
回风槽侧帮视电阻率色谱断面图：浅部视电阻率呈现相高阻盲区反映深度100～150m桩号0～550m视电阻率等值线梯度变化较视电阻率呈现低阻推断采空区电性反映相富水桩号550～630m视电阻率等值线变化相缓推断该段范围明显异常
（2）新切眼超前探测（附图1）
新切眼超前视电阻率色谱断面图中：浅部视电阻率呈现相高阻盲区反映深度30～120m视电阻率等值线变化较缓推断该探测范围明显异常
（3）底板含水层探测
根实测电阻率分布特点2煤底板灰岩含水性电阻率应关系电阻率4Ω·m界划分2级：
含水性相较强：电阻率4Ω·m
含水性较弱：电阻率4Ω·m
A回风槽90°探测方电阻率剖面解释成果（附图2）
该方电阻率剖面浅部视电阻率呈现相高阻盲区反映中部视电阻率着深度增加增高正常层电性反映中中部视电阻率值相较低应10煤层附灰岩该灰岩含水层电阻率介0～15Ω·m根含水层划分级桩号15～30m 310～350m450～510m 610～625m视电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较强余区段电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较弱
B回风槽45°探测方电阻率剖面解释成果（附图3）
该方电阻率剖面浅部视电阻率呈现相高阻盲区反映中部视电阻率着深度增加增高正常层电性反映中中部视电阻率值相较低应10煤层附
灰岩灰岩含水层电阻率介0～15Ω·m根含水层划分级桩号0～40m 430～510m155～170m315～330m360～410m610～630m视电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较强余区段电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较弱
C回风槽30°探测方电阻率剖面解释成果（附图4）
该方电阻率剖面浅部视电阻率呈现相高阻盲区反映中部视电阻率着深度增加增高正常层电性反映中中部视电阻率值相较低应10煤层附灰岩灰岩含水层电阻率介0～15Ω·m根含水层划分级桩号15～30m 445～510m155～170m375～400m视电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较强余区段电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较弱
D材料槽90°探测方电阻率剖面解释成果（附图5）
该方电阻率剖面浅部视电阻率呈现相高阻盲区反映中部视电阻率着深度增加增高正常层电性反映中中部视电阻率值相较低应10煤层附灰岩灰岩含水层电阻率介0～15Ω·m根含水层划分级桩号15～115m135～310m335～610m视电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较强余区段电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较弱
E材料槽45°探测方电阻率剖面解释成果（附图6）
该方电阻率剖面浅部视电阻率呈现相高阻盲区反映中部视电阻率着深度增加增高正常层电性反映中中部视电阻率值相较低应10煤层附灰岩灰岩含水层电阻率介0～15Ω·m根含水层划分级桩号15～50m175～250m385～585m视电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较强余区段电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较弱
F材料槽30°探测方电阻率剖面解释成果（附图7）
该方电阻率剖面浅部视电阻率呈现相高阻盲区反映中部视电阻率着深度增加增高正常层电性反映中中部视电阻率值相较低应10煤层附灰岩灰岩含水层电阻率介0～15Ω·m根含水层划分级桩号
70～130m200～220m385～585m视电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较强余区段电阻率4Ω·m推断灰岩含水层含水性相较弱
632 拟二维电阻率剖面解释成果
2煤底板10煤附3层灰岩含水层K2K3K4离2煤距离分35m46m52m考虑K2K3灰岩含水层距离较视电阻率层切片距离2煤部35m50m两深度进行
附图8附图9分201回采工作面底板50m35m视电阻率层切片图附图8中视电阻率介0～30Ω·m回风槽道桩号460～510m材料槽道桩号350～600m间材料槽道桩号180～250m延伸工作面30m回风槽道桩号310～360m材料槽道桩号310～320m间工作面部东部延伸回风槽道桩号620m东部延伸延伸工作面70m回风槽道桩号0～130m延伸工作面108m视电阻率4Ω·m灰岩含水性相较强
633 201回采工作面水文质条件综合评价
通探测方电阻率剖面灰岩含水层层切片电阻率分布特征详细解释201回采工作面煤层底板灰岩富水性情况电性特征整体认识现综合分析：
（1）视电阻率断面图分析：K4—K3K2灰岩含水层含水K4较K3K2灰岩含水层含水较弱K22煤层间含水性较弱
（2）10煤附灰岩含水层整体呈相低电阻率电阻率等值线梯度特征：局部梯度变化较灰岩含水层含水性相较强
（3）材料槽桩号30～50m回风槽桩号60～90m中部回风槽桩号460～510m材料槽桩号460～500m中部推断存部奥灰发生水力联系
（4）回风槽侧帮南部采空区呈现低阻反映根电阻率等值线梯度变化特征推断采空区边界桩号50～550m距离回风槽均100m
（5）新切眼超前探中视电阻率等值线较缓明显异常
第7章 结建议
71 结
通条探测剖面灰岩层切片电阻率分布特征分析结
：
（1）回风槽材料槽探测方电阻率剖面基覆盖201回采工作面底板含水层回风槽侧帮采空区新切眼位置较完成质务
（2）次工作探测成果：
异常范围
推断成果
侧帮
回风槽50～550m距离回风槽100m
采空区边界
新切眼
明显异常
底板
回风槽道桩号460～510m材料槽道桩号350～600m间
K4K3K2含水层含水性较强K4K2增强奥灰连趋势
材料槽道桩号180～250m延伸工作面30m
K2K3灰岩含水层含水性较强
回风槽道桩号310～360m材料槽道桩号310～320m间工作面部东部延伸
K2K3灰岩含水层含水性较强
回风槽道桩号620m东部延伸
延伸工作面70m
K2K3灰岩含水层含水性较强
回风槽道桩号0～130m延伸工作面108m
K2K3灰岩含水层含水性较强K4灰岩含水层含水性较弱部奥灰连趋势
72 存问题
1存干扰噪声资料处理时进行校正井文噪声面复杂完全消利素资料分析工作带定难度
2探测区存铁器等低阻干扰素影响巷道异常应引起注意
3井瞬变电磁探测空间全空间结果应包含2煤顶板质情况加巷道存种干扰数采集质量定影响某种程度降低资料解释性层电性特征原始层电性特征相更加复杂电性剖面避免会出现解次资料解释中力争排解介质均匀分布局部电磁干扰划定含水区局部范围存定偏差
73 建议
1建议采取加强水文质观测完善排水系统日常防治水理等常规防治水措施确保201回采工作面防治水安全正常生产
2着探测巷道掘进工作前推进距离异常区域越越掘进异常位置附时事先进行钻探验证采取相应安全技术措施
保障矿井安全生产
致 谢
次瞬变电磁超前探测程中霍州煤电集团河津腾晖煤业限责公司关领导工程技术员力支持协作保证探测工作极短工期利完成表示衷心感谢
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