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万年矿地面电法勘探设计

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冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计中国煤炭地质总局水文物测队2011年11月7日 项目名称:冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计提交单位:中国煤炭地质总局水文物测队项目经理:梁承建技术负责:马瑞花参编人员:王艳刚高娜郑红蕾审核:蔺国华总工程师:蔺国华队长:倪新辉提交时间:2011年11月 目录序言1第一章概况1第一节勘探区范围及地质任务1一、勘探区范围及勘探面积1二、勘探目的任务3第二节勘探区位置及自然地理条件4一、位置及交通4二、勘探区自然地理条件4第三节以往地质工作6第二章地质概况及地球物理特征7第一节地质概况7一、地层7二、煤层13三、构造16第二节水文地质特征22一、区域水文地质概况22二、井田水文地质概况23第三节勘探区地球物理特征30第三章施工方法及工程量31第一节野外施工方案31一、方法选择31二、工作原理31三、施工仪器选择32第二节试验工作33一、瞬变电磁33二、直流电测深34第三节工程量及施工质量35一、测网布设及工作量35二、施工质量35第四节定点定线测量35一、作业依据35 二、电法勘探的测量工作36三、测量工作技术要求及措施36第五节施工组织36一、设备、人员调动及施工流程36二、工期保证措施37三、质量保证体系37四、安全管理措施38五、野外施工组织39第四章资料处理及解释40第一节资料处理40一、资料验收40二、资料整理40第二节资料解释41第五章成果提交42一、报告编制要求42二、报告提交内容(提供全部成果光盘)42附:冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探工程布置图 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计序言冀中能源峰峰集团有限公司万年矿为探查测区内主要煤层顶板砂岩的富水异常区,断层、陷落柱的含水性,主要灰岩含水层组的赋水性和奥陶系灰岩顶部岩溶发育富水异常区,委托中国煤炭地质总局水文物测队(简称我队)对该勘探区进行地面电法勘探工作,为此我队在认真分析该区地质条件的情况下编制了本施工设计。第一章概况第一节勘探区范围及地质任务一、勘探区范围及勘探面积冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探工程,勘探区面积为7.25Km2,勘探范围由以下29个拐点坐标连线圈定:表1-1地面电法勘探范围点号X坐标Y坐标点号X坐标Y坐标14057252.6038513151.88164049310.0038513803.0024057265.5538513259.40174048420.0038512300.0034057167.1838513567.70184048420.2738512286.0144057066.2338513539.20194049497.5538512297.9054055914.9438514228.06204049500.0038513608.9764055781.6338514115.36214051064.2838513603.3274055113.3638514488.77224051105.0038513985.0084054564.7638514368.23234052965.0038514265.0094053932.6338514724.57244054645.0038513925.00104053869.2438514676.37254054645.0038513220.00114053589.4738514874.59264055500.0038513145.00124052903.9938514558.60274055500.0038512579.80134052083.9738514832.89284055948.3538512709.74144051622.7438514576.32294056326.9538512685.12154050171.8238514563.0342中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计图1-1勘探范围示意图42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计二、勘探目的任务本次地面电法勘探的地质任务是:1、探查测区内2#煤层顶板砂岩的富水异常区;2、探查测区内断层、陷落柱的含水性;3、解释测区内野青、伏青、大青灰岩的赋水性;4、探查测区内奥陶系灰岩顶部岩溶发育富水异常区。42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计第二节勘探区位置及自然地理条件一、位置及交通冀中能源峰峰集团有限公司万年矿位于峰峰矿区北部,隶属武安市伯延、磁山、午汲三个乡镇和峰峰矿区和村镇管辖,北距武安市10km,东南距峰峰集团有限公司驻地(峰峰镇)20km,东距邯郸市35km。区内交通便利,有邯(郸)长(治)及邯郸环行铁路线通过井田西部,磁山车站东距万年矿2km,是两条铁路的枢纽,东通京广线,西通同浦线。并有铁路运煤专线直通本矿。且有公路南通峰峰矿区,北通武安市,东通邯郸市,西通涉县,交通便利,运输方便。详见万年矿交通位置示意图(图1-2)。图1-2交通位置示意图二、勘探区自然地理条件1、地形、地貌万年矿井田位于太行山东麓中段,西以磁山为屏,东以鼓山为嶂。属于丘陵地区,地形起伏不大,地表为第四系地层广泛覆盖,仅有零星基岩露头。井田内冲沟发育,多呈“V”42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计字型,有十条冲沟分布在南洺河东岸,鼓山西麓,其走向多为NWW向,切割深度20m~30m之间,仅有一条冲沟发育在南洺河西岸,走向EW,切割深度20m左右,区内地面标高在200~330m,南高北低。东部地表西倾,西部地表东倾,中间低洼地带为南洺河河床。2、河流水系井田内有季节性河流——南洺河横贯全区,其于西南角磁山铁路桥处自西向东进入井田后,折向北~北北东向,呈蛇曲流径罗峪、下洛阳、西万年、城二庄出井田。河床标高约为233(西南端)~202m(东北端),平均坡度万分之三点五。河床宽200~400m,铁路桥处最窄50m。河床切割深度5~25m。河床沉积物为冲洪积砂砾石,厚0~33m。铁路桥处出露一段约80m长的奥陶系中统马家沟组石灰岩。南洺河为一季节性河流,平时由于小窑排水和工业废水排放,南洺河铁矿排水10.0m3/min,上游干涸,唯洪水时有短暂表流。3、气象及地震本区属大陆性季风气候区,四季变化显著,历年日最高气温42.6℃、最低气温-24.3℃,年平均气温14℃。历年平均降水量560mm左右,蒸发量1800mm左右,气压0.1Mpa、最大冻土深度42.0cm,年内风向多为南风和西北风,最大风速20m/s。本区位于太平洋地震构造带内,地震活动极为频繁、震级较高。据历史记载,我省超过4.7级地震计23次,邯郸地区首推1830年的彭城大地震,震级7.5级,波及六省140县。本区是国家地震重点监测区,按中国地震烈度区划,该区为地震烈度Ⅶ度区。因此,在矿井建设和开采时应予以重视。42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计第三节以往地质工作本井田从勘探初期到目前的勘探状况简述如下:1、普查:1957年4月至10月由前峰峰办事处地质队(地面工作及浅孔)及138队进行了普查勘探。同年12月由地质队提交了《河北省武安县万年地区地质普查及详查设计》。在此之前1956年5月,峰峰办事处水文勘探队(即现在河北省煤田地质局水文地质队)在庄晏周围进行了水源勘探,同年9月提出了《鼓山西通顺二号井田庄晏水源普查报告》。2、详细勘探:1958年7月~1959年3月,邯郸综合队在本井田及北部的店头,上泉地区进一步勘探,并于1959年10月提交了《武安煤田万年、店头、上泉矿区详细勘探报告》。由于勘探程度不够,质量低劣,河北省储委未批准。3、精查:1968年河北省煤田地质勘探公司第三勘探队提出《万年勘探区精查勘探设计》,1969年8月~1972年12月进行了精查勘探,于1972年12月提交了《河北省峰峰煤田万年勘探区精查地质报告》,并经河北省煤炭工业厅批准。4、南洺河铁矿勘探:1969年9月~1973年3月,冶金工业部华北冶金地质勘探公司518队对杨二庄附近进行了勘探施工,并于1973年第二季度提交了《河北省武安县杨二庄铁矿地质勘探总结报告》和《杨二庄铁矿水文地质勘探总结报告》。5、-水平(±0水平)补勘:1983年11月24日~1984年10月31日,由原峰峰矿务局勘探队施工,完工后未有书面报告。6、二水平(-240水平以深)补勘:1990年3月~1995年5月,原峰峰矿务局地质勘探工程处对-240水平以下进行勘探施工,1995年6月提交《万年矿-240以深补充勘探地质报告》。河北省煤炭工业管理局批准文号:冀煤资源字(1996)19号。7、2001年河北省煤田地质局物测队对-240以深南区进行了三维地震勘探,并提交了万年矿《-240以深南区三维地震勘探报告》8、北四采区补勘:2004年11月24日~2005年9月17日,河北省煤田地质局水文地质队对北四采区进行了补充勘探,并于2005年12月提交了《峰峰集团有限公司万年矿北四采区补充地质勘探报告》,该报告通过了河北省煤田地质局和峰峰集团有限公司评审,获得批准。9、2006年7月2日~2006年11月15日,河北省煤田地质局水文地质队对万年矿南翼深部进行了勘探施工,并提交了《峰峰集团有限公司万年矿井田南翼深部补充地质勘探报告》。以上资料为本次电法勘探提供了重要的参考依据。42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计第二章地质概况及地球物理特征第一节地质概况一、地层1.区域地层区域地层出露有中元古界的长城系常州沟组(相当于旧划分方案的大红峪组)。古生界的寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、中生界的三叠系,新生界的第三系和第四系地层,各时代的地层厚度见图2-1区域地层综合柱状图。图2-1区域地层综合柱状图图42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计2.井田地层万年矿井田是太行山东麓煤田中峰峰煤田的一部分,含煤地层为上古生界石炭系中统的本溪组、上统太原组和二叠系下统山西组,属海陆交替相及陆相沉积,井田为半隐蔽煤田,基岩零星出露,主要分布于井田的北部和西南部。井田界内的小煤窑的生产过程中对上古生界的二叠系、石炭系的地层有广泛的揭露。现将井田内发育的地层由老至新叙述如下:中元古界(pt2)长城系常州沟组(Chc):出露于井田界外东南部仙庄村东山口,顶部为浅红色薄层石英砂岩夹薄层红色粉砂岩,有龟裂现象。中部为浅红色薄层石英砂岩或石英岩,内含铁质及海绿石,底部为灰白色细致坚硬的石英岩,波痕及交错层理发育。本区地层出露厚度平均18m。下古生界(Pz1)寒武系(∈)下统(∈1)馒头组(∈1m):出露于井田东部界外鼓山底部,岩性为紫红、灰绿页岩,夹数层板状泥灰岩。呈薄片状,层理清晰,含三叶虫化石,一般厚65m。中统(∈2)毛庄组(∈2mz):岩性为紫红粽红色页岩夹泥灰岩及竹叶状灰岩,含馒头褶颊虫化石,一般厚52m。出露于井田东部界外。徐庄阶(∈2x):出露于井田东部界外鼓山上,岩性为钙质页岩,夹鲕状石灰岩及泥灰岩。颜色为黄绿,含毕雷氏化石,厚度一般为85m。张夏阶(∈2z):岩性为灰色,厚层鲕状石灰岩,下部为结晶灰岩和花斑灰岩,含德氏虫化石,厚度一般为165m。出露于井田东部界外鼓山。上统(∈3):出露于井田东部界外鼓山。崮山阶(∈3g):岩性为灰色泥质带状石灰岩,致密灰岩夾竹叶状灰岩,含有蝙蝠化石,层厚一般60m。长山阶(∈3c):岩性为紫色竹叶状灰岩,浅灰色薄层灰岩及泥质条带灰岩,含满苏虫,庄氏虫化石,厚42m。凤山阶(∈3f):岩性为灰色中厚层结晶白云岩,白云质灰岩和藻灰岩,含泰勒氏虫,卡尔文虫化石,厚度82m.奥陶系(O)下统(O1):出露于井田东南部边界外,双玉泉村一带。冶里组(O1y):岩性为灰色结晶白云岩及板状白云岩,偶含燧石结核,厚15m.42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计亮甲山组(O1l):岩性下部为白色,含燧石白云岩及白云质石灰岩。上部为钙质页岩与板状白云岩互层。本组地层厚度一般45m。中统(O2):出露于井田西南部磁山铁路大桥,井田西北部西万年村西以及井田东部界外鼓山双玉泉村附近。马家沟组(O2m)第一段(O2m1):岩性为灰色角砾状灰岩,呈薄层团块状,角砾成份以石灰岩块为主,厚度35m。第二段(O2m2):岩性为灰色纯灰岩,夹有白云质角砾岩和花斑石灰岩,中部深灰色花斑灰岩为浆红色浸染性,明显呈云雾状,俗称云雾灰岩,可作为标志层。顶部深灰色中厚层纯石灰岩中发育有2~3mm的石膏,石膏假晶称“麻点灰岩”,岩性层厚稳定,含五角石、马氏螺化石,厚度110m。磁县组(O2c)第一段(O2c1):岩性为棕黄夹灰红色白云质角砾岩,颜色浅而杂,角砾多为白云质,次为石灰质,厚度43m。第二段(O2c2):岩性为灰色纯石灰岩及灰白、桔黄色团块状花斑石灰岩,层面常发育链状及斑块状硅质小瘤,含珠角石及螺类化石,厚125m。第三段(O2c3):岩性以纯灰岩和白云质角砾岩为主,上部分布浅肉红色条带状、花斑状和褐红色团块花斑,中部夹土黄色豹皮状、斑状及“层瘤”状构造,下部为巨块状角砾岩和凝块状角砾岩,厚度74m。峰峰组(O2f)第一段(O2f1):岩性以白云质角砾岩为主,中间呈薄层纯石灰岩,颜色浅多呈黄、灰黄色,成岩性差,发育着丰富而连通的蜂窝状与网状小溶洞,厚度55m。第二段(O2f2):岩性以花斑灰岩和纯灰岩为主,颜色浅、岩性单一质纯,发育有较多的团块状灰白至浅灰色花斑,其中部用锤击石灰岩有腐鸡蛋臭味,厚度85m。第三段(O2f3):岩性以白云质角砾岩为主,夹薄层纯灰岩,其上、下部具浅肉红色与暗褐灰色纤维状,水平纹理,称“稿纹”状灰岩或“道袍”灰岩,厚度18m。上古生界(Pz2)石炭系(C):出露于杨二庄南洺河东岸及上洛阳村,西万年村西,黄路岗东坡一带,均为零星出露。中统(C2)本溪组(C242中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计b):岩性为灰色粉砂岩、泥岩、细粒砂岩及其鲕状铝质泥岩组成,偶夹薄层石灰岩一层,含薄煤一层,极不稳定。底部为一层浅灰色或紫红色铁质鲕粒铝土泥岩(山西式铁矿)呈结核或透镜状赋存。平行不整合于峰峰组第三段侵蚀面上。一般厚度5~21m,平均13.30m。常见有植物化石linpterisbrongncart,neuroperissp,calamitessp。上统(C3)太原组(C3t):以一层相当于“晋祠砂岩”的中细粒砂岩做为底界,整合于本溪组地层之上。全组为海陆交互相沉积,以海相石灰岩、泻湖相粉砂岩、砂质泥岩、砂岩、煤的旋回交替为特征。主要岩性为黑灰、深灰色泥岩、粉砂岩及灰色砂岩,夹4~8层海相薄层石灰岩,其中稳定的有四层,即野青、伏青、中青、大青灰岩,不稳定的有四层,即一座、山青、小青、下架灰岩。石灰岩含动物化石,以伏青、大青石灰岩为最多,野青石灰岩次之,且种类繁杂,包括有虫筵科、珊瑚、腕足类等,是煤岩层对比的重要标志。全组含薄、厚煤层共九层,即3、4、5、5下、6、6下、7、8、9号煤层,总厚8.20m,其中可采及局部可采煤层五层(4、6、7、8、9号煤),这几层煤除9号煤为较稳定煤层外,4号、6号、7号均为不稳定煤层,8号为极不稳定煤层。根据钻孔资料分析6号煤层局部有古河床冲刷,4号煤层局部有岩浆岩侵入。可采煤层的顶底板含有丰富的柯达木等植物化石。本组地层一般厚度90~122m,平均厚度106m。二叠系(P):地层零星出露于杨二庄村西,南洺河东岸,下洛阳村东,南洺河北岸。下统(P1)山西组(P1s):岩性以灰、黑色粉砂岩及灰色砂岩为主,上部为灰、绿灰色砂质铝土泥岩及深灰色中粒砂岩,砂质铝土泥岩中多具鲕粒结构,下部以黑色砂质泥岩为主,夹灰色砂岩,含煤3~6层,其中可采煤层为2号煤层,本煤层为中厚煤层,而且分布比较稳定,是矿井的主要开采煤层。其余煤层为不稳定的薄煤。本组含有丰富的轮木、卢木、羊齿等植物化石,以2号煤层下部灰色厚层中粒砂岩(相当于北岔沟砂岩)底界与太原组的分界。本组地层厚42~82m,平均厚62m。下石盒子组(P1x):主要岩性为灰、深灰、灰绿、紫花斑薄层粉砂岩,细粒和中粒砂岩以及数层铝土质泥岩,具鲕粒结构其底部以一层中粗粒砂岩底面作为山西组的分界,砂岩厚度变化较大,界限不甚明显,本层位上相当于“骆驼脖子砂岩”。顶部有一层28m厚,颜色以肉红、桃红色为特征的页岩,称之为“桃花页岩”。本组一般厚度75m。上统(P2)上石盒子组(P2s)第一段(P2s1):主要岩性以灰、深灰、灰绿、紫花斑色砂岩泥岩为主,夹有三组10~15m厚的浅灰、灰绿色中、粗粒石英砂岩,中下部粉砂岩呈浅灰、紫花斑色,含较多的铝质,并有鲕粒结构。本段一般厚度133m。第二段(P2s242中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计):岩性以浅灰、灰绿色厚层状中粗粒石英砂岩为主,粗粒砂岩中含燧石砾,砂岩以石英、长石成份为主,多为泥质胶结,也有硅质胶结,砂岩层之间夹有薄层灰紫色砂质泥岩和粉砂岩。本段底部有一层粗粒砂岩,厚度可达10m~40m,以本层砂岩的底界作为本段与第一段的分界。本段一般厚度118m。第三段(P2s3):岩性以暗紫、灰绿、灰黄、灰绿紫斑色泥岩及砂质页岩为主,夹4~5层极不稳定的浅黄褐色及灰绿色中细粒砂岩,其底部为黄灰、黄绿或浅绿色含砾中粗粒砂岩,以本层作为本段与其下第二段的分界,砂岩占本组砂质泥岩的20%左右,厚112m。第四段(P2s4):颜色以黄紫、暗灰、紫斑、黄绿、暗紫色为主,岩性以砂质泥岩及泥岩为主,期间夹有5~6层浅黄灰及灰白色含砾粗粒砂岩,多以泥质及硅质胶结,普遍含大量小砾石,以石英、燧石砾、正长石为主,砾径一般小于1.0cm。本段正长石的含量高于其它段砂岩层,正长石含量高为本段的最大特征之一,并以一层3.0m左右的灰色钙质胶结的中粒砂岩与下段分界。厚度一般为130m。石千峰组(P2sh)第一段(P2sh1):由紫灰、紫、灰绿、紫红色中、细粒砂岩与粉砂岩相间沉积而成,含大量的钙质结核,顶部为厚约十余米的灰绿、浅灰色泥灰岩——俗称“淡水灰岩。本段地层厚度124.88~175.12m,平均厚度150m。第二段(P2sh2):由紫红色、紫红带绿斑的粉砂岩、细粒砂岩组成,上部为紫红、浅紫红色细粒砂岩,下部为紫红色粉砂岩及砂质泥岩。该段地层厚度75~81m,平均厚度78m。中生界(Mz)三叠系下统刘家沟组(T1l):由浅紫红色、细粒砂岩及暗紫色泥岩及粉砂岩组成,全层含同生砾石。本组地层厚度50.7~144.38m,平均厚度97.54m。新生界(Kz)第三、第四系(Q+R):广泛覆盖于井田基岩地层之上。岩性以灰绿色砂质粘土、黄绿色、黄色砂质土、黄色中细砂为主,质地松散不胶结,用手一捏就可以粉碎,夹厚层变化较大的砾石层及砾岩层,砾径一般为0.1~0.5m,胶结物为钙质,砂质粘土有可塑性。厚度0.0m~355m,一般为177.5m。见图2-2。42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计图2-2万年矿井田地层综合柱状图42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计二、煤层井田内含煤地层为石炭系本溪组、太原组和二叠系山西组,其中本溪组含煤一层(10号煤),太原组含煤九层(3、4、5、5下、6、6下、7、8、9号煤层),山西组含煤四层(1上、1、1下、2),共含煤14层,厚13.81m左右。可采及局部可采煤层六层,即2、4、6、7、8、9号煤层,可采及局部可采总厚度10.05m。2号煤层为稳定煤层,9号煤层为较稳定煤层。其它煤层均为不稳定煤层和极不稳定煤层。井田内的1号煤虽然不可采,但仍有不少分散可采点。1、2号煤(大煤)该煤层为井田的主采煤层,全部可采,可采指数Km=1.0。煤层平均厚度3.61m,煤层变异系数为22.7%,厚度变化一般在1.44m~6.28m,根据地质条件分类确定为稳定煤层。以井筒为界,南部含夹矸一层,厚0.05m,岩性为粉砂岩,距煤层顶板0.30m,2号煤下1.70m处有厚0.20m煤线一层(2下煤),较稳定。2号煤下距4号煤层间距30m,上距1号煤一般为16m,局部为10m左右。北部煤层中含夹矸二层,上层厚0.05m,下层厚0.2m,岩性均为粉砂岩。上部夹矸距煤层顶板0.30m,下夹矸距煤层底板0.60m。2号煤下只在13259工作面见0.20m煤线一层,层间距10m,其余地区均没有2号下煤层。煤层受构造影响变薄现象较为突出如:13227、13254工作面有此种情况。2号煤的顶板以粉砂岩为主,层厚平均3.80m,个别地区相变为中细粒砂岩(如13225、13226、13227工作面,万109孔),底板为砂质泥岩,厚4.03m。2、4号煤层(野青煤)局部可采,厚度0.14~1.51m,平均厚度1.01m,结构简单,无夹矸,煤层呈无规律性变化,煤层可采性指数km=0.60,变异系数γ=15.8%,根据矿井地质条件分类确定为不稳定煤层。不可采范围主要分布在北三采区和北四采区之间和岩浆岩侵入体连在一起。井田西部有大面积变薄现象,罗峪村下和东北部变薄范围较大。杨二庄村南侧,变薄范围较小。4号煤层下距6号煤层间距32m。3、6号煤(山青煤)该煤层井田尚未开采,煤厚一般在0.25~1.53m之间,平均煤厚1.14m,可采性指数km=0.76,变异系数γ=19.3%,根据矿井地质条件分类确定为不稳定煤层。变薄带在井田内也很普遍,主要分布在井田西北部以及北四采区、北三采区之间分布有大面积不可采范围。本煤层顶板以砂质泥岩为主,局部变为石灰岩,层厚1.55m,底板为粉砂岩,层厚2.80m,间接底板为伏青石灰岩。下距7号煤层间距14~22m。4、7号煤层(小青煤)煤厚0.70~1.69m,平均煤厚1.09m,有夹矸一层0.2m,夹矸距煤层底板0.4m42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计左右,岩性为粉砂岩。煤层顶板为粉砂岩,局部相变石灰岩,层厚1.00m,底板为细粒砂岩和粉砂岩,层厚2.50m。煤层可采性指数km=0.76,变异系数γ=20.2%,根据矿井地质条件分类确定为不稳定煤层。下距大青煤25m左右。5、8号煤层(大青煤)煤厚一般为0.75~1.36m之间,平均煤厚0.93m,不含夹矸。煤层顶板为石灰岩,中下部常夹黑色燧石结核,岩石具裂隙,多被方解石充填,个别地段有溶孔,岩石较坚硬。煤层底板为砂质泥岩,含丰富的植物化石,层厚3.50m。煤层厚度在本区变化很大,不可采范围大于可采范围。煤层可采性指数km=0.47,变异系数γ=15.1%,是本井田最不稳定的一层可采煤层。根据矿井地质条件分类确定为极不稳定煤层。下距9号煤层3~7m。6、9号煤层(下架煤)是煤系地层中最下部的一层可采煤层,煤厚1.30~3.16m,平均煤厚2.27m,有0.2m左右的夹矸2~3层,夹矸不稳定,岩性为粉砂岩。煤层顶板即8号煤底板为砂质泥岩,底板为黑色砂质泥岩。9号煤几乎全部可采,111个煤厚点104个可采,可采性指数km=0.94,变异系数γ=26.0%,根据矿井地质条件分类确定为较稳定煤层。各煤层特征见表2-1。6层可采煤层的稳定性参数及储量数所占百分比详见表2-2。42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计煤层特征表表2-1煤层编号煤层名称层间距(m)煤层真厚可采程度稳定性煤层结构顶底板岩性最大最小平均顶底1上顶部小煤50.500.140.35不可采不稳定无夹矸粉砂岩粉砂岩1小煤1.740.140.83局部可采不稳定夹矸一层粉砂岩粉砂岩41下下层小煤0.600.180.50不可采不稳定无夹矸粉砂岩粉砂岩122大煤6.281.443.61全部可采稳定夹矸一至二层粉砂岩砂质泥岩203一座煤0.760.190.56局部可采不稳定无夹矸粉砂岩粉砂岩104野青煤1.510.141.01部分可采不稳定无夹矸石灰岩泥质页岩和中粗粒砂岩115山青小煤1.510.140.63部分可采较稳定局部夹矸一层砂质页岩砂质页岩95下下层小煤0.460.120.24不可采不稳定无夹矸砂质页岩砂质页岩126山青煤1.530.251.14部分可采不稳定局部夹矸一层砂质页岩粉砂岩76下伏青煤0.460.100.30不可采不稳定无夹矸石灰岩细砂岩77小青煤1.690.701.09部分可采不稳定夹矸一层粉砂岩细砂岩和粉砂岩278大青煤1.360.750.93部分可采极不稳定无夹矸大青灰岩砂质泥岩79下架煤3.161.302.27全部可采较稳定夹矸二至三层砂质泥岩砂质泥岩810尽头煤0.170.130.15不可采不稳定无夹矸细砂岩粉砂岩42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计六层可采煤层稳定性参数统计表表2-2煤层名称平均厚度可采指数Km值变异系数r值地质储量(万吨)占全矿%稳定程度2号煤3.611.0022.7%9099.636.2%稳定4号煤1.010.6015.8%1893.17.5%不稳定6号煤1.140.7619.3%2202.28.7%不稳定7号煤1.090.7620.2%3071.812.2%不稳定8号煤0.930.4715.1%1431.05.7%极不稳定9号煤2.270.9426.0%7470.529.7%较稳定合计25168.2100%第二类三、构造万年井田所处的大地构造单元属“祁、吕、贺”山字型构造体系东翼边缘弧东侧的太行山麓背斜的东翼,区内次一级构造受东部的鼓山断层和西部磁山侵入体所控制,其走向延伸多为NE、NNE向。井田内级构造又受华夏系和新华夏构造体系南北对扭作用的影响,形成新的构造形态,这些构造以断裂构造极为主,褶曲次之。通过地质勘探和矿井生产,说明这一构造特征。另据近几十年来生产实践发现,褶曲构造发育不明显,而且褶曲的翼角以及沿轴向倾伏舒缓。局部发育不完整,影响范围较小,对生产影响不大。由于受磁山侵入体的影响,井田内的煤系地层有岩浆岩侵入现象,使局部煤层受到破坏或吞蚀。现对区域内的构造形态分别叙述如下:1、地层(或煤层)的基本产状区内地层基本是被断裂构造所切割,并受其控制的单斜构造。地层产状虽然受小型褶曲构造影响略有变化,但总的趋势是由南北向转为北西向,倾向由东转向北东,局部有北东走向。该区从整体来看比较平缓,地层倾角一般为10°~15°。通过补充勘探资料分析,北四采区的北部和西北部地层倾角达30°左右。北三采区的东部边界一带也出现30°倾角。根据以往料分析,西部F1和F2断层之间煤层走向和倾角变化比较大,走向北西,倾向北东,倾角25°~55°。断层附近的煤层倾角一般情况比较大。2、褶曲本区以断裂构造为主,褶曲甚少,东部和西部边缘地带因断裂两侧地层相对扭动,以及局部因断层错动牵引形成一些小褶曲,其范围都不大。上洛阳背斜:是本区内的唯一一条背斜,位于井田的西部,F4和F6号断层之间,其轴向SN~N10°E,在背斜的最北部上洛阳村一带,其轴向N20°W。向北以3°~5°倾伏,翼角舒缓,一般在10°42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计左右,并被断层多处切割破坏,背斜轴附近就有三条断层与背斜轴平行延伸,并有在煤层中顺层滑动之特点。还有被小断层横切此背斜。所以背斜附近是构造比较发育的地段。上洛阳背斜南北延伸4000m左右,控制程度很高,南部有罗峪村1号,2号小窑和万年矿井+150车场控制,中部有庄晏村小窑,13226、13227工作面实见,北部有上洛阳小窑、磁山镇北小窑、13259工作面控制。背斜的其它部位均有掘进、巷道所证实。根据勘探资料整理分析,南二采区和南下山采区东部有一条向斜构造。但倾角较平缓,轴向北北东向,延伸长度达2000m以上,是井田内最大的一条向斜构造。其次根据生产巷道揭露和资料分析,在万128、万9、万67孔之间存在一条小型向斜构造,但规模不大。轴向不足200m。另外在多年生产过程中也出现了一些小型的褶曲构造,但范围很小,对生产影响不大,不再叙述。3、断裂构造(1)万年矿井田的断裂构造极为发育,并有一定的规律性。特征是均为正断层,落差较大,最大600m以上。百米以上的大断层12条,20m以上的大、中型断层59条,整理编号的断层达129条。目前编录的大型和中型正断层其走向延伸距离达数公里以上,一般断层延伸到1000m以上的有38条。详见万年矿井田构造纲要图3-4。(2)断裂构造另一个特点是正断层的倾角一般为高角度,在60°~75°之间,小于60°倾角的正断层较少。(3)根据资料整理和统计,井田内的断裂构造走向基本上为北东向和北北东向,是新华夏构造体系的主要组成部分。下面对井田内较大的断层分别叙述如下:F1断层:位于井田西部边界,断层走向SN~N40°E,倾向E~S50°E,倾角65°~75°,落差200~320m,走向长度达8400m。该断层由钻孔万12、万111、万73、万116均有控制,1~10线剖面都已控制。另外在南洺河铁矿、磁山镇一号小窑、东孔壁二号小窑、13251工作面井下钻探实测。所以此条断层基本上已探明。参阅图3-5。F2断层:位于井田西部F1断层的东侧,介于3线~7线之间,其走向N5°E~N5°W,倾向N85°W~S85°W,倾角40°~70°,落差40~135m,延展长度1900m。由水6、万48孔及三条剖面线(4、5、6线)基本控制。F3断层:该断层位于井田西部,F2断层的东侧,其走向SN,倾向E,倾角70°,落差10~180m,延伸长度1950m。由钻孔2109、万48钻孔及三个剖面线控制,基本控制。F4断层:位于井田西部F3断层的东侧,走向N6°E,倾向N84°W,倾角60°~70°,落差10~150m,延伸长度2700m。由钻孔万11、2017及5、6、7线剖面控制。先后在东孔壁一号小窑,上洛阳小窑揭露。尖灭于万62钻孔附近,基本达到控制。F5断层:该断层位于井田的西南部,走向N18°E,倾向S72°E,倾角70°~75°42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计,落差10~20m,延展长度1650m。由钻孔CK水5、万25及1、2、3线剖面控制,并且在13211、13201工作面风道实见,断层已查明。F6断层:该断层位于井田西部F4断层的东侧,走向N3°~13°E,倾向S87°~77°E,倾角55°~70°,落差30~50m,延伸长度3850m。由钻孔万6、万3及3、4、5、6、7、8线剖面控制,并且在13228风道、13259溜子道、13226溜子道、北一皮带下山及南部小煤窑均有实见,生产实践查明。见图3-6。F7断层:该断层位于井田南部边界北侧,断层走向N73°~53°E,倾向S17°~73°E,倾角65°~70°,落差20~30m,走向长度1500m。由万31、CK52钻孔控制,控制程度一般。F8断层:位于井田西部F6断层东侧,断层走向N20°~27°E,倾向N70°~63°W,倾角65°~70°落差10~60m,走向长度4500m,由万76、万4钻孔及4、5、6、7、8、9线剖面控制,该断层先后由13223、13225、13221、13228、13228下、13252工作面实见,到北部交于F41断层。此断层多处实见,均已查明。F9断层:位于井田F8断层东侧,断层走向N33°~74°E,倾向S57°~16°E,倾角65°~70°,落差22~65m,走向长度3300m。由钻孔万75、万27及4、5、6线剖面控制,煤层开采过程中先后由13223、13231、13236工作面揭露控制,该断层到北部分岔成几条小断层,交于13263工作面尖灭。此断层控制程度较高均已探明。F10断层:位于井田中部4线万82孔西30m处,南部交于F34断层,走向N15°~45°E,倾向S75°~45°E,倾角65°~70°,中段和F40合并,南交于F34到北部交于F12断层。断层落差22~65m,其走向长度2100m。由万128孔、万82孔控制,南段13247工作面实见,可信度较高。F11断层:此条断层为井田南部边界断层,走向EW~N40°E,倾向S~S50°E,倾角62°~70°,落差400~600m,走向长度4800m,西南部交于F1断层,到井田东南部交于F15断层。由钻孔万54、万77、万36控制,此断层为本井田落差最大的一条断层。1、2、3、4剖面控制。位置基本可靠。F12断层:位于井田东部,横跨南北下山采区,南部交于F34断层,北部尖灭于13265工作面中。该断层走向N18°~2°E倾向S72°~88°E,倾角65°~70°,落差6~50m,其走向长度达1800m。由钻孔万42、万67及5、6、7线剖面控制。再经13265工作面以及三水平南翼下山实测,该断层均已探明。F13断层,此断层位于井田东部,F12和F35断层东侧,其走向长度达5130m,走向为SN~N45°E,倾向N90°~45°W,倾角70°,落差95m~300m42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计,南部交于F11断层,北部与F49断层汇合。该断层由钻孔万134、万92、万94、万X14,万125及2、3、4、5、6、7、8线剖面所控制。F14断层:位于2~7线东段万139孔东10m处,西侧为F13断层;南部交于F11大断层;北端交于岩浆岩侵蚀区。断层走向N20°~40°E,倾向N70°~50°W,倾角70°,落差95m~300m,延伸长度3000m。由万X22孔及2、3、4、5、6、7线剖面所控制。中、北段为井田东部边界断层。控制程度一般。F15断层:该断层位于井田东部边界,虽然井田内走向较短,但其落差较大达500~600m,走向N5°~20°E,倾向S85°~70°E,倾角55°~70°,局部控制,控制程度一般。地面有露头,界内700m,界外1500m。F18断层:位于井田西部4线西段7207孔以西122m处。走向N25°E,倾向S65°E,倾角53°~60°,落差10m~65m,走向长度1500m,由万78孔及3、4线剖面控制,南段交于F1断层。F19断层:该断层位于万68孔西侧80m处,平面位于庄晏村庄下。走向N40°~60°E,倾向S50°~60°W,倾角60°~70°,落差20m~10m,走向长度1400m,控制程度一般。F20断层:该断层位于北四采区东部。走向N15°E,倾向S75°W,倾角70°~75°,落差30m~120m,走向长度1300m,由钻孔万118、万114控制。F24断层:位于井田西南部和井田中部,大致沿ck14、2101、2027钻孔、13237工作面东侧及万86孔与13282工作面之间分布。走向N27°~40°E,倾向S63°~50°E,倾角60°~70°,落差8m~25m,走向长度3200m。由钻孔2101、ZK41及13216、13217工作面等控制,断层北端尖灭于13282工作面,南端尖灭于13202与13203工作面之间。此断层多处控制,均已查明。F25断层:位于井田西南部,13204工作面南侧,走向N85°E,倾向N5°E,倾角67°,落差15m~25m,走向长度1250m,控制程度一般。F26断层:位于井田南部2线CK41钻孔西侧,走向N12°E,倾向S78°E,倾角70°,落差15m~20m,走向长度2700m。被F24断层所切割错开,分成南北两部分。南端交于F25,北端交于F9。此断层由13216、13217工作面已控制,控制程度比较可靠。F31断层:位于7线西段13227工作面风道西侧实见,走向N18°E,倾向S72°E,倾角60°,落差20m,走向长度1000m。控制程度比较可靠。F32断层:位于西部6线西段万49钻孔处。走向N10°~20°E,倾向N80°~70°W,倾角65°,落差12m,走向长度700m,由13227工作面实见。探明。F34断层:该断层位于井田中部和南部,4线中段万41和万82钻孔之间,6线万128孔西侧,中间穿越三水平南翼轨道下山。走向N20°~50°E,倾向S70°~20°E,倾角48°~70°,落差8m~30m,走向长度2700m42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计。北部被F10断层所切割。由13246、13247工作面控制,探明。F35断层:位于井田东部8线万44孔东侧110m处,走向N9°~0°E,倾向N81°~90°W,倾角70°,落差25m~20m,走向长度2500m,在8剖面北分叉为F35-1、F35-2两断层,尖灭于10剖面附近。F40断层:位于井田中部4线中段万40钻孔东侧。走向N0°~30°E,倾向S90°~60°W,倾角55°~70°,落差8m~42m,走向长度3750m。向北交于F10断层。由13242、13245、13284、13261、13262等工作面均实见,探明。F41断层:该断层位于10剖面线以北,为北四采区影响最大的一条断层。走向N70°~9°E,倾向S20°~81°E,倾角56°~75°,落差40m~170m,走向长度达3300m,南端交于F1大断层,北端伸出界外。该断层由钻孔万14、万120、万X4所控制,15剖面线以北分叉为F52-1、F52-2两条断层,并于F42、F53-1、F53-2组成帚状构造。F44断层:位于北四采区东部井田边界附近。走向N36°~80°E,倾向N54°~72°W,倾角70°,落差70m~120m,走向长度界内150m,界外2000m,为边界断层。由钻孔万121控制,控制程度较差。F49断层:位于井田东部5线东段万139钻孔东侧。走向N17°E,倾向S73°E,倾角50°~70°,落差55m~80m,走向长度1050m。由钻孔万139、万53、万X22钻孔控制,基本可靠。F53断层:位于北四采区中部,走向N12°E,倾向N78°E,倾角55°,落差30m~50m,走向长度1100m。南端交于F41断层。由钻孔万113、万X6、万X4及12~14线剖面控制,位置基本可靠。F52-1断层:位于北四采区西北部,走向N12°W,倾向S78°W,倾角70°,落差100m,万X8孔实见,南端和F1相交,东侧为52-2。F54断层:位于北三采区中部13260工作面溜子道东侧。走向SN,倾向E,倾角60°~65°,落差15m~30m,走向长度1280m,由13260溜子道控制。F55断层:位于北三采区中部、9线中段万19钻孔西侧。走向N5°E,倾向S85°E,倾角60°,落差15m,走向长度850m。由13252下工作面溜子道及13256风道揭露查明。F56断层:位于8线西段万70钻孔东侧50m处,万水1钻孔东侧80m处。走向N30°E~N7°W,倾向S60°E~N83°E,倾角70°,落差10~15m,走向长度1500m。北段由13253(下底)与南13254工作面风道揭露探明。通过对以上34条主干断裂构造的叙述,基本上说明了本井田断裂构造的展布特点及井田的构造形态,对矿井采区的合理划分和生产布局起着主要影响因素。其它断层不再一一论述。42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计4、岩浆岩该井田受燕山运动的影响,岩浆岩活动较为强烈,岩性多为花岗闪长岩、闪长玢岩,侵入奥陶系地层的岩浆岩比较发育。井田西部F1号断层以西有大面积侵入,东界中段有岩浆岩小型侵入体。井田内煤系及非煤系地层中岩浆岩不发育,多呈岩床、岩株侵入。在平面上岩浆岩侵入大致可分为三个地段。(1)井田南部在井田南部杨二庄村周围,有岩浆岩侵入奥陶系地层中,形成了大面积的铁矿床。已有冶金部518队施工的大量钻孔所证实。但对该区煤层尚未造成严重破坏。(2)井田东部此范围包括7~9剖面线东段井田边界附近。以往勘探和近期补充勘探均有钻孔揭露岩浆岩,如万52、万X20钻孔,岩浆岩体大部分位于界外。(参见2号煤和4号煤层资源储量估算平面图)。(3)北三采区与北四采区之间岩浆岩侵入区该区位于北三采区与北四采区之间,有大面积岩浆岩侵入,共分二块,第一块为-240大巷北段直接揭露,及2108钻孔揭露达500余米。参见-240付巷岩浆岩侵入野青层位素描图(图2-3)图2-3-240付巷岩浆岩侵入野青层位素描图另一块位于12线剖面线附近东西长约1880m,南北宽200m~500m,平均350m。由万X1、万120、万X2、万123、万X3等5个钻孔揭露。(参见4号煤层资源储量估算平面图)两块之间均为大面积的不可采范围。综上所述,井田内岩浆岩活动较为强烈,对井田的煤层破坏具有一定的影响,以岩株、岩床形式,侵入在局部地段将个别煤层侵蚀或吞蚀。使煤层的变质程度进一步加深。42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计第二节水文地质特征一、区域水文地质概况万年矿井田位于邯邢水文地质单元百泉泉域西南部。百泉泉域北界由黄庵垴至胡家山,以地表分水岭为界,标高+1773.80~+209.10m,西高东低;西界北段由黄庵垴至青岩寨,以太行山地表分水岭为界,标高+1898.70~1445.20m,南段由列江至磁山附近,以下寒武统区域性隔水层为界,北洺河部分地段以地表分水岭及岩浆岩隔水岩体为单元边界;南界由西苑城地堑组成隔水边界;东界北段以内丘大断裂及邯邢深大断裂为界,南段以鼓山~紫山大断裂为界。面积约3823.60km2,其中石灰岩祼露面积369.93km2。依据地层时代、岩性组合特征、地下水的赋存条件、运移规律、其含水层介质的不同,本泉域内的含水层可划分为新生界砂、卵、砾石孔隙含水层组,二叠系砂岩裂隙含水层组,石炭系薄层石灰岩及奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层组。新生界砂、卵、砾石孔隙含水层组,在区域上,地下水的补给、径流、排泄条件明显受地形、地貌、地质构造和岩性等因素的制约。对于新生界孔隙含水层,其地下水的主要补给来源是接受大气降水和河流侧向补给,径流区与补给区基本一致,在冲沟及河流切割含水层之后,形成泉排泄或侧向排泄于河流。二叠系砂岩裂隙含水层补给来源以大气降水补给为主,由于砂岩含水层的出露面积有限,加之含水层裂隙不发育,其接受的补给量有限,往往以储存量的形式赋存于含水层之中,无明显的排泄区,故以人工排泄为主。二叠系砂岩裂隙含水层主要为山西组砂岩和石盒子组粗粒砂岩组成,单位涌水量0.012~0.060L/s·m。山西组砂岩为2号煤层的顶板,为直接充水含水层,富水性较弱,对矿井的采掘活动影响有限。石盒子组粗粒砂岩含水层距2号煤层较远,对矿井生产无较大影响。石炭系薄层石灰岩岩溶裂隙含水层除接受大气降水直接补给外,主要接受奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层侧向及越流补给,其补给量的大小受出露面积、地质构造及本含水层溶隙发育程度等条件的制约,区内无明显的天然排泄区,一般人工排泄为主。石炭系薄层石灰岩岩溶裂隙含水层组由大青、伏青、野青石灰岩含水层组成。伏青、野青石灰岩为6下煤和4号煤的顶板,局部有裂隙,单位涌水量为0.006~0.070L/s·m。大青石灰岩含水层岩溶较发育,单位涌水量0.0007~1.63L/s·m,为8号煤层直接顶板,本含水层通过断裂构造得到奥陶系石灰岩水的补给,富水性中等,对矿井生产有较大影响。42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计泉域内奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层分布范围广,厚度大,水量丰富。以中厚层状的石灰岩、花斑灰岩为主,岩溶裂隙发育,以溶孔、溶隙为主,单位涌水量0.026~41.16L/s·m,富水性极强。本层为煤系基底,上距9号煤层20~40m,是威胁矿井生产的主要充水含水层。其补给方式主要有裸露石灰岩直接接受大气降水补给和河流渗漏补给,其中河流多年平均渗漏量为6m3/s,是本含水层的主要补给来源。区内北东向构造体系与南北向构造体系成为区域内的主要控水构造,是控制地下水径流与岩溶泉形成的主要因素。北西向构造和东西向构造使得地下水水力联系密切,形成了岩溶水向东径流的总趋势。东部南北向断层断距较大,使岩溶含水层与其它非碳酸盐岩隔水层相接,使地下水运动受阻,再者由于邢台背斜使灰岩埋深变浅,岩溶化程度加剧,使泉水形成更加有利。邢台向斜形成一个小的控水盆地,其盆地两侧受北东向断裂的切割,伴生有众多的横向断裂,地下水的流向沿向斜两端向百泉汇流。区内岩浆岩控制了岩溶的发育程度,因而也控制了地下水径流带的形成和空间分布。奥陶系可溶岩岩溶发育具有水平及垂直分带的规律,在水平方向上西部弱而东部强。垂向上,上部充填物多,中部充填物少,且岩溶极发育,底部岩溶不发育。由于岩溶发育的不均一性,致使含水层具有各向异性,局部岩溶发育形成强径流带。地下水自西北、西、西南沿白马河强径流带、七里河强径流带、沙河强径流带及北洺河强径流带向达活泉和百泉汇集。北洺河一带存在地下分水岭,将区域水文地质单元分为北域和南域两个亚区,致使部分地下水向三柏树村以西的白龙洞泉汇集,形成径流带,白龙洞泉于1966年干涸至今。区域地下水动态有雨季水位上升,旱季持续下降,集中补给,常年消耗,以丰补欠,周而复始的特点。在空间上区内不同地段水位动态有较大的差异性。排泄区与径流区水位变化相对稳定,补给区的变幅较大。排泄区及径流区水位年变幅为1~3m,补给区水位年变幅为10~20m,水位变化与大气降水密切相关。百泉泉群1978年以前流量一般为5~7m3/s,最大流量9.603m3/s(1963年8月),达活泉泉群一般流量为0.7~1.0m3/s。1978年以后,由于降水量减少,人工开采量增加,上游兴建水库等原因,泉群流量逐年减少,达活泉、百泉泉群分别于1982年7月和1986年5月干涸至今。万年矿井田地处百泉泉域南域,北洺河至磁山径流带的东翼。二、井田水文地质概况(一)地表水井田内发育有一条季节性河流——42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计南洺河,属子牙河水系,洺河支流,发源于太行山东坡,武安市西部荒庄一带,自西北流向东南至茶口,磁山转向东北,在永和、大油村附近与北洺河、马河汇合组成洺河。南洺河自井田西南角磁山铁路桥自西向东进入井田,之后折向北、北东,呈蛇曲流经罗峪、下洛阳、西万年、城二庄而出矿区,流经长度9.5km,河床覆盖面积2.3km2。河床标高+233m(西南端上游)~+202m(东北端下游),平均坡度万分之三点五,河床宽度200~400m,铁路桥处最窄仅50m,河床切割深度5~25m,河床内由卵石、漂石及泥砂等第四系冲积物组成,厚度0~30m。根据邯郸水利局1956~1960年观测统计资料,于1956年8月13日在上游徘徊站测得最大流量为495m3/s,1963年计算洪峰流量为3280m3/s。井田内庄晏村附近流量为4700m3/s,流速3.5m/s,最高洪水位在罗峪村一带为+233m,西万年一带为213m,竹昌村附近为+190m。据近12年(1995~2006年)洺河罗峪桥观测站资料,最大流量500m3/s(1996年8月4日),最小流量0.0137m3/s(1996年1月3日),常有断流现象,干涸最长时间达14月之久(2001年3月~2002年7月),罗峪一带最高洪水位228m。南洺河流经磁山铁路桥处有80m段中奥陶系马家沟组石灰岩出露于河床,进入井田后,在井田西南部河床流经各煤层及煤系各含水层的出露区,南段河床发育方向与煤层露头延展方向一致,北段近乎垂直,全段长1500m,河床宽300m,流域面积45万m2。南洺河作为季节性河流,枯水季节河床干涸,一般年份汛期有短暂洪流,洪峰期短,一般1~2昼夜即断流,每年汛期约有3~5次洪峰,特大洪峰年份可持续月余(如1963年)。所以河水对地下水具有短暂集中补给的特点。(二)含水层及隔水层特征1、含水层井田内主要含水层有奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层(Ⅰ),大青石灰岩岩溶裂隙含水层(Ⅱ),伏青石灰岩岩溶裂隙含水层(Ⅳ),野青石灰岩岩溶裂隙含水层(Ⅵ),大煤顶板砂岩裂隙含水层(Ⅶ),石盒子组砂岩裂隙含水层组(Ⅷ),第四系卵砾石孔隙含水层组(Ⅹ)及基岩风化带裂隙含水层。其它如小青石灰岩岩溶裂隙含水层(Ⅲ)、山青石灰岩岩溶裂隙含水层(Ⅴ)因厚度小,且不稳定。第三系卵石砂层含水层(Ⅸ),簿层砂层与卵石多为粘土充填,基本不含水。另外,井田内所见岩浆岩多为致密、裂隙不发育的闪长岩,均可视为隔水岩体,故不叙述。(1)奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层(Ⅰ)奥陶系石灰岩为煤系基底,岩性主要以纯石灰岩,白云质灰岩,花斑状灰岩为主,其厚度在井田西北部午汲选厂一带厚70m左右,庄晏~东孔壁村一带厚150m左右,井田南翼杨二庄以西为200m左右,下有闪长岩侵入体托底。奥陶系石灰岩顶界面上距9号煤层间距约25m左右。岩溶主要以溶孔、溶隙、溶洞等形态为主,其富水性具各向异性和空间分带性。42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计根据517队及其它有关抽水试验资料,该含水层单位涌水量介于3.333~264.394l/s.m之间,详见表2-3。表2-3孔号涌水量(m3/s)水位降深(m)单位涌水量(l/s·m)渗透系数(m/d)午1大孔0.2337.2032.361E1大孔0.1176.6617.568水6号大孔0.033<10>3.333万6孔0.1160.44264.39451.49从表2-3中看出,奥灰含水层具有极强的透水性和丰富的含水性以及空间上的差异性。该含水层水位1963年以前在+200m以上,于西部的山区形成泉水(如白龙洞泉),1966年以后泉水干涸,全属人工排泄。1967年水位为+195.69m,之后由于人工排泄量逐年增加,至1972年水位为+150.13m。1980年,午汲水源孔排水量1.68万m3/d,此外,尚有玉泉岭、上泉、团城等铁矿和农业排水,总计排水量聚增至4.5万m3/d,导致奥灰水位区域性大幅度下降。1980年3月31日,午l孔水位降至+107.23m,与排前相比水位下降99.43m。杨二庄CK19孔,1971年水位+139.65m,1980年3月为+112.30m,水位下降27.35m。1982年后,排水量减少约2万m3/d,水位开始回升,午CK177孔,1982年水位为+105.75m,1985年水位升至+125.20~+133.00m。磁供2孔,1982年7月20日水位+107.87m,1985年水位升至+115.77~+133m。1985年以来,水位稳定在+130m左右。据万年矿水文地质观测资料,2002年12月水位为+105.42m,2004年5月水位降至+79.00m,2007年12月水位降至+32.00m。说明本区奥灰含水层排泄量大于补给量,地下水位待续下降。详见图5-2。该层作为巨厚层含水层,接受来自西部山区地下水向东侧向运移作为主要补给来源。此外,在井田西北部万年村以西有较大面积石灰岩出露,在井田西南部河床内和井田东南部有零星出露,接受降水补给。从区域条件看,奥灰被井田南界F11号断层切割与煤系及其以上地层接触,隔绝了与南部黑龙洞泉域奥灰水的联系;东部鼓山隆起,使其与寒武系地层及岩浆岩侵入体接触,形成阻水屏障。西部磁山、东孔壁、下白石一线岩浆岩体形成隔水墙,阻隔了西部地下水的补给。东北部奥陶系石灰岩埋藏深达千米以上。井田基本处于一封闭的水文地质单元。但井田四周奥灰及岩浆岩体裂隙带的大面积出露仍给本区带来了充沛的地下水补给。据517队水文勘探资料,在井田西北部因岩浆岩侵入奥灰,使其变薄,但仍可作为井田侧向补给的通道。历年水位动态表明,奥灰水位虽逐年下降,但每年雨季水位略有升幅(见图5-3)。说明该含水层仍有丰富的补给源。再该层厚度大,库容量大,透水性强,水量丰富,且结构复杂,对井田开采具有很大的威胁。42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计水质类型:HCO3·SO4—Ca·Mg型水,矿化度小于0.5g/l。(2)大青石灰岩岩溶裂隙含水层(Ⅱ)大青石灰岩为8号煤层的直接顶板,平均厚4.80m,分布稳定。勘探资料表明:全区漏水钻孔27个,主要分布F10号断层以西,庄晏、下洛阳一线以南。518队在杨二庄西施工的70多个钻孔,多数遇大青石灰岩漏水。井田东南第三勘探线以南有5孔漏水。从井田-240大巷施工的三个大青观测孔分析,位于庄晏村北部的D3孔,涌水量为0.076m3/min,F10号断层以东的D2孔涌水量为0.017m3/min,而F10以西的D4孔涌水量为3.5m3/min。充分证实了大青灰岩富水程度的东西差异性。根据万5孔抽水试验资料,涌水量3.77l/s,单位涌水量为0.207l/s.m,渗透系数为3.78m/d,属含水性中等的含水层。1973年水位标高+174.06m,1987年井田北翼D3孔水位-82.00m,南翼D2孔水位-55.00m,罗峪村以西D1孔水位126.00m。大青与奥灰水力联系的密切程度有明显的地区差异性。大青灰岩在井田西南埋深约30m,处于风化带内,降水及河水可通过卵石层和风化裂隙带补给。下距奥灰30m,井田内有大于30m的断层29条,即可使其与奥灰接触。根据万87、万5孔水位与奥灰水位一致且该处发育有F3和F5号断层落差均在30m以上,且接近风化带。说明井田西南部两层水的联系十分密切,为矿井灾害性突水的主要水源。水质类型:HCO3·SO4—Na·Ca型水,矿化度为0.3g/l。(3)伏青石灰岩岩溶裂隙含水层(Ⅳ)伏青石灰岩为6号煤层的间接底板,平均厚4.50m,分布稳定。井田内漏水钻孔25个,庄晏与下洛阳村北基本无漏水钻孔,F10断层以东漏水孔较少,F10断层以西的43个孔,有20孔漏水,占47%。据万6孔、万27孔抽水试验,单位涌水量为0.0141~1.176l/s.m,渗透系数为0.26~25.51m/d,属含水小~中等的含水层。1969年11月,万6孔水位为+196.08m,1970年12月,万87孔水位为+178.97m,1972年8月,万83孔水位为+164.57m。矿井采掘时,伏青灰岩突水6次,突水量0.35~10.40m3/min,其中1982年12月4日北三-240大巷揭露一条宽0.3~0.6m的裂缝突水10.40m3/min,说明其富水性具有空间差异性。伏青石灰岩在井田南部与第四系地层直接接触,可接受河水及降水补给。伏青石灰岩下距奥灰含水层70m,井田内大于70m的断层有11条,即可使其与奥灰接触,两含水层产生水力联系,使其水文地质条件复杂化,将构成矿井充水的主要水源。水质类型:HCO3·SO4—Ca·Mg,矿化度0.40g/l。(4)野青石灰岩岩溶裂隙含水层(Ⅵ)野青灰岩为4号煤层直接顶板,平均厚2.70m,分布稳定,全区漏水钻孔8个,分布于井田中部庄晏、罗峪一带。据万6孔抽水试验资料,渗透系数为4.02m/d,单位涌水量为42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计0.0699l/s.m,属含水小的含水层。多年生产资料证实,揭露含水层初期涌水较大且补给不足,短期内即干涸,以储存量为主。该层在井田西南部第四系卵石层下出露,可接受降水补给,其下距奥灰105m,井田内有11条落差大于100m的断层,皆可使两者相互接触,矿井建井至今共发生18次突水,突水量0.05~4.00m3/min,大部可在短期内自然疏干,对矿井采掘活动产生一定影响。水质类型:HCO3·SO4—Ca·Na型水。(5)大煤顶板砂岩裂隙含水层(Ⅶ)大煤顶板砂岩裂隙含水层为2号煤层间接顶板或直接顶板(直接顶板粉砂岩不稳定0~4m),厚0~27.24m,一般15m,以中粒砂岩为主,局部相变为砂岩互层。全区有20个孔漏水,多数分布于庄晏、罗峪一带。从生产揭露资料知,该层在罗峪、庄晏一线西侧、上洛阳背斜两翼、F6号断层以西的区域富水性良好。根据万70、万27、万5孔抽水资料,渗透系数1.50~5.30m/d,单位涌水量0.112~0.474l/s.m,属含水中等的含水层。该层水以裂隙孔隙为主,富水性具有明显的不均一性,已开采范田内基本疏干,投产以来共发生过4次较大涌水,最大水量2.0m3/min,一般以淋流水形式充入矿井,恶化生产环境。如有沟通富水含水层的大裂缝也将导致瞬时溃水。水质类型:HCO3·SO4—Ca·Mg型水,局部为HCO3·SO4—Ca·Na型水,矿化度0.7g/l。大煤间接底板砂岩厚15m左右,局部含水,其富水性相对顶板砂岩弱。大煤顶板砂岩于井田西南部与第四系卵石层直接接触,可接受降水补给,下距奥灰140m,井田内有F1、F2、F3、F15等断层落差大于140m,可使其与奥灰接触。(6)石盒子组砂岩裂隙含水层组(Ⅷ)该含水层组由二叠系下石盒子组底部及中上部的灰白色中粒砂岩、上石盒子组一段底部及中部灰白色中、粗粒砂岩、上石盒子组二段底部灰白色中粒砂岩及中部灰白色砂砾岩组成。据钻探揭露,上石盒子组二段砂岩、砂砾岩冲冼液漏水点18处,上石盒子组一段砂岩漏水点9处,下石盒子组砂岩漏水点3处。从冲洗液漏水情况看,富水性相对较好的为上石盒子组二段砂岩含水层,一段次之。本含水层组以上石盒子组二段底部砂岩及中部砂砾岩为主要含水层,底部中粒砂岩厚约16.30m,中部砂砾岩厚约21.30m。相对富水地段大致在城二庄~罗峪一线,垂深360m以浅地段。位于风化裂隙带之内的南翼地区其水量尤为丰富。在矿井采掘过程中,1989年土0北翼223工作面回采时曾因顶板沿F8号断层发生抽冒,涉及对盘石盒子砂岩水,出水量0.5m3/min。矿井采掘至今,涉及石盒子组涌水的有3次,涌水量0.05~0.50m3/min,涌水原因均与断层有关。附近个别地方小窑建井时均有揭露,发生不同程度的涌水,水量0.2~0.6m3/min。42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计上石盒子组二段底部砂岩下距2号煤层约240m,其间有巨厚层的隔水层,对矿井采掘活动影响较小。该层在庄晏村西北洺河河床内,属风化带,可间接受降水及河水补给。(7)第四系卵砾石孔隙含水层(Ⅹ)及基岩风化带裂隙含水层第四系卵石层主要分布于洺河河床及其近岸地段,与河床展布方向大体一致,向河床两岸逐渐变薄,呈透镜状分布。除河床直接出露外,洺河两岸均为黄土覆盖。该层系河流冲积、洪积砾石堆积而成,磨圆度良好,呈次等浑圆状,砾度0.01~l.00m,砾间被黄土和砂土充填,直接接受河水和降水的直接补给。该层厚度变化较大,庄晏、罗峪之间厚度15m左右,1971年4月机井抽水试验,单位涌水量为5~17l/s.m,渗透系数为40~26m/d,取宽度500m潜流断面,天然流量2.4m3/min;城二庄、东、西万年之间卵石层厚度5~10m,机井抽水试验,单位涌水量为4~20l/s.m,渗透系数为50~220m/d,500m宽潜流断面,天然流量2.6m3/min。东、西万年、庄晏之间和罗峪上游地段,卵石层变薄,并有基岩出露,富水性也相对减弱。潜水流向基本与南洺河延展方向一致,为北东方向,水力坡度千分之五,水位最高峰值一般出现在九月初。最近几年由于工农业生产大量用水,年水位变化相对较大。基岩风化带的范围与卵石层含水地段基本一致,在南洺河下及其两岸邻近地段,风化带发育深度较大,风化带包括煤系地层到上石盒子组二段地层,其中石灰岩及砂岩等脆性岩石裂隙比较发育,粉砂岩等塑性岩石则较弱。钻孔抽水试验,单位涌水量为0.90~3.67l/s.m,渗透系数5m/d。根据附近地方小窑建井资料,基岩风化裂隙均有发育,程度不一,富水性呈各向异性,该层水质HCO3·SO4—Ca·Mg型水,矿化度0.5g/l。对于洺河及近岸浅部煤层开采尤其是浅部河下采煤构成威胁。2、隔水层井田内奥陶系石灰岩含水层(Ⅰ)顶界至大青石灰岩含水(Ⅱ)层约30m,大青石灰岩含水(Ⅱ)上距伏青石灰岩含水层(Ⅳ)约35m,伏青石灰岩含水层(Ⅳ)上距野青石灰岩含水层(Ⅵ)约50m,野青石灰岩含水层(Ⅵ)上距2号煤层顶板砂岩含水层(Ⅶ)约40m,各含水层之间均存在一定厚度的粉砂岩和泥岩,这些岩层是良好的隔水层,同时还存在厚度不等的岩浆岩,这些岩浆岩虽然与围岩接触带间发育有成岩裂隙,具有弱富水性,但由于岩浆岩致密坚硬,在很大程度上还是增强了两含水层之间的隔水能力。在天然状态下,这些隔水岩层阻隔了上、下两含水层的水力联系,使各含水层水位、水质有较大差异,形成独立的含水层。值得指出的是大青石灰岩含水层与奥陶系石灰岩含水层层间距较小,且奥陶系石灰岩含水层水量丰富、水压大,在开采过程中易发生底板底鼓突水现象,遇断层或陷落柱时易产生水力联系,应引起高度重视。42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计3、区域地下水补给、径流、排泄对本井田的影响万年矿井田地处百泉水文地质单元的南域,西有磁山闪长岩岩体隆起,东有鼓山断层为屏,北以北洺河地下水分水岭为界,南以西苑城地堑阻隔,基本形成一个具有补给、径流、排泄的独立水文地质亚单元。奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层补给区位于崇义、上泉、北洺河一带,该带以西奥陶系石灰岩裸露面积大,直接接受大气降水的补给。在井田西北部小贺庄及上洛阳一带,南部磁山铁路桥至CK2孔一线均有奥陶系石灰岩零星出露,铁路桥处,石灰岩裸露于洺河河床,接受河流的渗漏补给。地下水接受大气降水和河流渗漏补给后,向东径流的过程中,在北洺河一带分为南北两支,北支向矿山村方向径流,于百泉、达活泉排泄;南支向本井田径流,排泄区位于三柏树村以西的白龙洞泉,由于工农业大量排水,1966年白龙洞泉水枯竭,由排泄区转化为径流区,径流带延至本井田一带,使本井田由相对滞流区,转化为排泄区。奥灰地下水由裸露、覆盖型转为埋藏型,水力性质由潜水逐渐过渡到承压水。奥灰地下水向东受鼓山断层的阻隔,南受西苑地堑的阻隔,无明显的自然排泄区,以本区的工农业排水为主。地下水位由1963年+200m以上,逐渐降低到2007年+32m左右,说明奥灰水的补给量小于工农业的排水量,形成水位呈逐年下降的趋势。奥陶系石灰岩为煤系地层沉积基底,该含水层具有水量丰富及承压水头高的特点。随着采煤深度的增加,突水机率增大。井田内断裂构造发育,北北东向断裂多为压扭性高角度正断层,往往构成阻水或弱透水边界;而北西向断层规模小,多为张性或张扭性,往往构成奥陶系石灰岩岩溶水的良好通道。当底板隔水层中有断层存在,下伏奥灰承压水在高水头压力作用下,直接涌入矿井。未来开采下组煤层时,奥灰含水层是影响矿井开采的主要因素之一,矿井将承担排泄奥灰含水层补给量的大部。万年矿井田整体上是向东倾斜的单斜构造。在井田南翼西部有部分煤系含水层露头及煤系含水层直接与河床冲积层接触,形成煤系含水层的补给来源。基岩风化裂隙带是浅部区开采时涉及地表水体造成矿井充水的良好途径,本区基岩风化裂隙带发育深度45~100m,厚度25~75m左右,在南洺河河床及两岸大型冲沟下部发育厚度均在50m以上。根据建井和附近小煤窑涌水资料,该带的裂隙发育程度和充填程度随深度增加而减弱,其导水和充水集中于该带的中上部地段,是非煤系含水层的补给通道。断层的切割,造成煤系含水层与奥陶系石灰岩强含水层接触,形成地下水的侧向弱越流补给,如F3断层两盘奥陶系石灰岩与煤系地层对接,F13和F1742中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计断层使煤系的野青石灰岩以下含水层与奥陶系石灰岩接触,产生局部的奥灰水补给。井田内煤系地层的含水层,在西部露头区等补给范围内接受大气降水和地表水体渗漏补给,地下水沿单斜构造顺含水层向东部埋藏区运移,到东部井田边界断层受阻,且无明显的天然排泄区,地下水以储存量的形式赋存于含水层之中。煤系地层中的含水层受补给条件的制约,其补给量较小,对矿井开采影响较小,含水层易于疏干,如本井田-240m水平以上的大煤顶板砂岩水已基本被疏干,±0水平以上的野青石灰岩水也基本被疏干。综上所述,不同含水层的补、径、排条件对井田开采有不同程度的影响。奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层补给面积大,岩溶裂隙发育,富水性强,井田内属埋藏型的岩溶承压水,水压大,对矿井采掘活动影响大。煤系地层中的含水层其补给范围有限,相应补给量较小,并以储存量形式赋存于含水层之中,易于疏干,对矿井采掘活动影响较小。第三节勘探区地球物理特征在探测断层富水情况,探测含水层富水区分布范围等方面,瞬变电磁法和直流电测深都是行之有效的方法,其物理基础是断层及富水区相对于周围地层都有明显的电性差异。在正常情况下,各层位电性在横向上是相对均一的。当存在局部异常体,如岩溶洞穴、断层、裂隙带等并有导电性水体的存在的区段则出现局部低电阻率异常区;若构造比较发育但没有充、导水或呈现孔穴时,表现为相对高阻异常区。上述各种不同条件下的电性变化为以导电性差异为应用前提的各种电磁法探测技术的应用提供了良好的地球物理前提。42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计第三章施工方法及工程量第一节野外施工方案一、方法选择根据本次勘探的主要目的任务,本次探测以瞬变电磁法为主,直流电测深为辅的探测方法。瞬变电磁法的工作方法多种多样,本次电法勘探拟选用大定源内回线装置,其工作装置见图3-1。图3-1大定源内回线装置示意图直流电测深法选用对称四极垂向电测深。其工作方法装置见图3-2。图3-2对称四极垂向电测深工作装置示意图上图中A、B为供电电极,M、N为测量电极二、工作原理1、瞬变电磁法瞬变电磁法的工作原理,是在地表敷设不接地线框或接地电极,输入阶跃电流,当回线中电流突然断开时,在下半空间就要激励起感应涡流以维持断开电流前已存在的磁场,并且此涡流场随时间以等效涡流环的形式向下传播、向外扩展,利用不接地线圈、接地电极或地面中心探头观测此二次涡流磁场或电场的变化情况,用以研究浅层至中深层的地电结构,由于是在没有一次场背景的情形下观测纯二次场异常,因而异常更直接、探测效果更明显、原始数据的保真度更高,其工作原理见图3-3。42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计图3-3瞬变电磁原理示意图2、对称四极垂向电测深(简称电测深)直流电测深法是通过两个供电电极向地下供以脉冲电流,在地下半空间形成一个稳定的人工电场,随着供电极距的逐渐加大人工电场的入透深度也随之增加,用测量电极探测不同深度上的电性变化,以了解目的层的空间分布情况,通过对沿测线各测点的观测结果分析解释,进而了解目的层埋深及电性变化。三、施工仪器选择本次电法勘探瞬变电磁仪器拟选用加拿大凤凰公司生产的V8多功能电法仪,直流电测深拟选用国产TD3数字电法仪。1、V8多功能电法仪技术指标(瞬变电磁):道数3道磁道、3道电道(最多可同时8道)频率范围2.5HZ到25HZ主机输入电压12V直流电发射机输入电压24V~96V直流电发射机额定电流≤40A探测深度探测深度可达2000m2、直流电法仪技术指标(直流电测深):(1)发射部分最大发射电压1000V.DC最大发射电流3A(有软件过流保护和快速熔断器保护)电流测量范围:10mA~3A电流测量精度:室温下0.3%,全温下1%。电流测定分辨率0.004mA。(2)接收部分42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计最大电压测量范围±4V电压测量精度(在10mV~4V)(室温下:0.3%,全温下:1%)电压分辨率0.004mV出队前各仪器均经校检,符合《规范》要求方能用于施工。第二节试验工作为了获得施工中所需要的一些待定参数,使生产更加合理有效,施工前必须在已知孔旁进行试验工作。现对瞬变电磁和直流电测深试验方案分述如下:一、瞬变电磁(一)试验目的1.仪器稳定性试验;2.发送线框边长、发射频率试验,选择能满足完成地质任务的施工参数;3.不同电压高压线的影响范围。(二)试验仪器加拿大凤凰公司产V8多功能电法仪。(三)施工装置大定源内回线装置(四)试验点选择选择测区内人文干扰较小、揭露地层最全且最深的已知钻孔作为试验点。(五)试验参数选择瞬变电磁数据采集时,供电电流越大,信噪比越高,因此在施工中尽可能采用大的供电电流。1.发送线框边长试验依据目的层埋深,本次试验发送线框边长拟选用600m×600m和800m×800m两种方式进行试验,最终选择合理的发送线框边长。2.发射频率试验V8多功能电法仪的发送频率分高、中、低三个档次,频率愈低探测深度愈大,考虑到本区埋藏深度较大,本次试验只采用5Hz和2.5Hz频率进行试验,最终选择合适的频率进行正式施工,以满足本次勘探的要求。3.固定增益试验42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计V8多功能电法仪固定增益为20~24,根据以往探测经验,本次施工选取20、22、24三个固定增益进行试验,以保证原始资料质量。表3-1大定源内回线装置施工参数试验表发射线框边长频率固定增益发射线框边长频率固定增益600m×600m5Hz20800m×800m5Hz20222224242.5Hz202.5Hz20222224244.不同电压高压线的影响范围分别针对35KV、110KV高压线从远到近,进行试验确定高压线影响范围。(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主要地质体电性特征。二、直流电测深(一)试验目的1.确定电测深最大供电极距(AB/2max=?)。2.确定仪器发射和接收时间参数。(二)试验仪器国产TD3型数字直流电法仪(三)工作方法及装置对称四极垂向直流电测深法(4P-VES)。(四)试验点选择直流电测深选取测区内揭露奥灰岩埋深较大钻孔作为孔旁试验点,以确保对称四极垂向电测深能完整采集最深目的层电性参数,以利于与瞬变电磁资料对比。(五)参数选择过程要求1.由于测区内奥灰最大埋深约1100m,因此AB/2max选择试验拟在1250~1500m极距段,以曲线尾枝保证两个极距上升,完整反映O2顶部电性特征为原则。2.时间参数选择(常规电阻率)参数典型值TIME100~1000ms(发射和张弛时间)42中国煤炭地质总局水文物测队 冀中能源峰峰集团有限公司万年矿地面电法勘探设计V-DELY100~500ms(一次场第一个点延迟时间)M-DELY原则上要求:(二次场第一个采样点延迟时间)M-ENDM-DELY