（四川省煤田地質(zhì)工程勘察設(shè)計(jì)研究院，四川 成都 610031）

1 目的任務(wù)

本次工作的勘探目的是：在21111工作面巷道頂板應(yīng)用直流電法，查明巷道頂板以上70m區(qū)域內(nèi)，地層的富水情況；在21111工作面地面采用瞬變電磁法探測(cè)地下300m區(qū)域內(nèi)地層的富水情況。

2 工區(qū)地質(zhì)情況

地層：根據(jù)鉆孔揭露及地質(zhì)填圖資料，工區(qū)地層主要有侏羅系地層，主要巖性為砂巖、泥巖、礦層；古近系地層，主要巖性為砂巖、泥巖；第四系主要是坡積殘積物（Q3），沖積偶含礫砂土。

構(gòu)造：工區(qū)位于界梁子-尖山子背斜的一翼，較平緩的褶曲褶皺，地層傾角一般6°～9°，無(wú)斷裂帶。

3 工區(qū)地球物理特征

工區(qū)的電性模型如下，21礦層頂板上部40m～45m為一隔水層，主要是侏羅系地層的砂質(zhì)礦物及泥質(zhì)礦物，視電阻率值為5Ω·m～20Ω·m；緊接著上部是110m～120m的含水層，其水位線在標(biāo)高805m，主要是古近系地層，視電阻率值為15Ω·m～25Ω·m；最上部是第四系覆蓋層，主要是坡積殘積物（Q3），沖積偶含礫砂土，其視電阻率值為30Ω·m～50Ω·m?？梢?jiàn)，隔水層的視電阻率值要比含水層的視電阻率值低，那因?yàn)楦羲畬拥哪噘|(zhì)礦物和砂質(zhì)礦物處于飽和水狀態(tài)，砂質(zhì)礦物含水層電阻率值要比不含水的砂巖電阻率低。

4 工程布置

瞬變電磁L13與21111工作面下順槽礦井直流電法測(cè)線重合，瞬變電磁L1與21111工作面上順槽礦井直流電法測(cè)線重合。瞬變電磁測(cè)線由L1-L13均勻的布置在21111工作面內(nèi)，點(diǎn)號(hào)由南西方向往北東方向逐漸變大，線號(hào)由南東方向往北西方向逐漸變大。

5 瞬變電磁資料分析

（1）L1線視電阻率測(cè)深剖面分析

標(biāo)高在21號(hào)礦層線至地表，等值線大致呈層狀分布，剖面成層性很好，整體大致可以分成4層，從上到下依次為中高阻層、中阻層、中等低阻層、低阻層。在805水位線以下的地層，其視電阻率值基本比水位線以上的視電阻率值要低，這一層為砂巖含水層，物探分界線很明顯；805水位線以上為不含水的砂巖和覆蓋層，其視電阻率最高；從侏羅系與古近系的分界線至805水位線，這一層為含水的砂巖層。21礦層線與侏羅系與古近系的分界線之間，為砂巖、泥巖隔水層，其視電阻率值最低，處于飽和水狀態(tài)，但導(dǎo)水性很弱。

從橫向上看，剖面視電阻率值變化穩(wěn)定，變化較為平緩，局部有等值線陡變，電阻率值變大的現(xiàn)象。在侏羅系地層中，點(diǎn)號(hào)0～480、點(diǎn)號(hào)480～1120、點(diǎn)號(hào)1440～1520之間，為低阻異常帶（藍(lán)色線圈）；點(diǎn)號(hào)1120～1440、點(diǎn)號(hào)1520～2040之間為中等低阻帶（綠色線圈）；在古近系地層中，點(diǎn)號(hào)0～240、標(biāo)高790～840之間，點(diǎn)號(hào)1280～1520、標(biāo)高760～780之間，為富水區(qū)（粉色線圈）；點(diǎn)號(hào)240～920、標(biāo)高780～820之間，點(diǎn)號(hào)920～1060、標(biāo)高780～840之間，點(diǎn)號(hào)1180～1220、標(biāo)高750～820之間，點(diǎn)號(hào)1620～1900、標(biāo)高750～790之間，點(diǎn)號(hào)1960～2040、標(biāo)高750～780之間，為中等富水區(qū)（紅色線圈）；點(diǎn)號(hào)0～320、標(biāo)高840～870之間，點(diǎn)號(hào)240～960、標(biāo)高830～850之間，點(diǎn)號(hào)1060～1180、標(biāo)高750～820之間，點(diǎn)號(hào)1200～2040、標(biāo)高800～830之間，點(diǎn)號(hào)1540～1620、標(biāo)高750～780之間，為弱富水區(qū)（藍(lán)色線圈）。在第四系地層中，整體電阻率較高，為中高阻區(qū)。

（2）順層切片圖資料分析

如圖1所示，21號(hào)礦層頂板+45m切片圖處于古近系含水層，805水位線以下，其富水區(qū)主要分布測(cè)區(qū)中部，主要范圍是L1～L13測(cè)線的400～960號(hào)點(diǎn)、1040～1560號(hào)點(diǎn)；中等富水區(qū)主要分布在測(cè)區(qū)北部、南部，主要范圍是L1～L13測(cè)線的0～640號(hào)點(diǎn)、840～1040號(hào)點(diǎn)、1560～2040號(hào)點(diǎn)；弱富水區(qū)主要集中在中部和北部，主要范圍是L1～L8的1240～1480號(hào)點(diǎn)、L9～L13的1760～2040號(hào)點(diǎn)。

圖1 距21號(hào)礦層頂板45m的順層視電阻率切片圖

結(jié)合6個(gè)地面直通放水鉆孔DF17、DF18、DF19、DF20、DF23、DF27的情況分析：DF23、DF27的現(xiàn)放水量相對(duì)較大，與物探劃分的低阻異常區(qū)相對(duì)應(yīng)；DF18的現(xiàn)放水量相對(duì)較低，與物探劃分的中等低阻異常區(qū)相對(duì)應(yīng)。

6 礦井直流電法資料分析

從縱向上看，等值線大致呈層狀分布，整體大致可以分成2層，從上到下依次為中等低阻層、低阻層，其中低阻層與中低阻層的界線與地質(zhì)界線幾乎吻合，說(shuō)明該剖面視電阻率等值線及數(shù)值很好的反映了地層情況。從橫向上看，剖面視電阻率值變化穩(wěn)定，變化較為平緩，局部有等值線陡變，電阻率值變大的現(xiàn)象。在侏羅系地層中，點(diǎn)號(hào)0m～1800m、標(biāo)高720m～780m，為低阻層，解釋為低阻異常區(qū)；在古近系地層中，點(diǎn)號(hào)780m～880m、標(biāo)高790m～810m之間等區(qū)域，解釋為富水區(qū)；點(diǎn)號(hào)900m～1040m、標(biāo)高760～820之間等區(qū)域，解釋為弱富水區(qū)。

7 21111工作面上、下順槽與L1、L13瞬變電磁測(cè)線的資料對(duì)比

①直流電法、瞬變電磁的視電阻率剖面的低阻層、中等低阻層相互對(duì)應(yīng)，說(shuō)明兩種方法的成果資料統(tǒng)一性較高，一致性較好；②直流電法視電阻率剖面局部的信息更為細(xì)致，能反映出范圍較小的低阻體；③瞬變電磁視電阻率剖面整體性較好，能反映出工區(qū)縱向上的地層結(jié)構(gòu)。④從視電阻率等值線圖看，可基本反映地質(zhì)形態(tài)，與實(shí)際揭露地質(zhì)形態(tài)相吻合。

8 結(jié)論

通過(guò)上述勘查工作的實(shí)例，說(shuō)明了瞬變電磁法和礦井直流電法可以在礦層周圍一定安全深度范圍內(nèi)查明積水區(qū)的分布情況，在防治水方面取得好的物探成果，幫助礦企在防治水工作中提前預(yù)防危險(xiǎn)。同時(shí)也分析了瞬變電磁法和礦井直流電法在分析解釋資料時(shí)，他們的一致性和差異性，兩種方法的優(yōu)劣性。