物探技術(shù)探明灰?guī)r溶洞水的應(yīng)用

孫 陽(yáng)　孫玉禮　孫森林（.豐城礦務(wù)局尚莊煤礦，江西　豐城　3343；.江西昌盛礦業(yè)有限責(zé)任公司，江西　萍鄉(xiāng)　33700）

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物探技術(shù)探明灰?guī)r溶洞水的應(yīng)用

孫 陽(yáng)1孫玉禮2孫森林2
（1.豐城礦務(wù)局尚莊煤礦，江西豐城331143；2.江西昌盛礦業(yè)有限責(zé)任公司，江西萍鄉(xiāng)337100）

摘要：江西昌盛公司鐵礦利用物探技術(shù)探明灰?guī)r溶洞水，為防治水工作指明了方向。本文說(shuō)明了水文物探的工作目的和任務(wù)，介紹了水文物探工作方法與技術(shù)。

關(guān)鍵詞：物探；探明；灰?guī)r溶洞水

1 前言

江西省地質(zhì)礦產(chǎn)局第二物探大隊(duì)702隊(duì)承擔(dān)了江西昌盛礦業(yè)有限公司鐵礦區(qū)電法勘探項(xiàng)目，起止時(shí)間為2014年7月11日～2014年8月19日，為期40天。

2 水文物探的工作目的和任務(wù)

礦方根據(jù)鐵礦層在地下的分布情況，要求此次電法勘探平面布置成210m×600m，垂向70m～200m；平面60m×900m，垂向70m～210m。兩區(qū)域根據(jù)電場(chǎng)規(guī)律，結(jié)合礦區(qū)的地質(zhì)情況，解釋推斷范圍可以向四周延伸，尤其是60m×900m范圍可延展至80m×900m。

3 區(qū)域地質(zhì)概況與地球物理特征

3.1 工作區(qū)內(nèi)出露的地層以及電法解釋成果

第四系（Q），上部沖洪積砂礫石層及礫石亞砂土，下部殘坡積碎石亞砂土及粘土碎石礫石層。砂礫石雖透水性強(qiáng)，但都在淺部遠(yuǎn)離礦體，該含水層對(duì)礦體開(kāi)采無(wú)影響。該巖性層在此次工作中沒(méi)有進(jìn)行電參數(shù)測(cè)定，根據(jù)以往工作Ps值在幾十到幾百Ωm不等。上部灰黑色薄層狀粗-細(xì)粉砂巖；中、下部為中、細(xì)粒砂巖、粉砂巖、煤。該巖性組地下水不發(fā)育，為隔水層，工作區(qū)內(nèi)也沒(méi)有該巖性發(fā)育，未做電參數(shù)測(cè)定工作。但以往在該巖性層內(nèi)做過(guò)大量工作，Ps值一般在100Ωm左右變化。當(dāng)沖組（P2d），深灰色薄層狀石灰?guī)r夾鈣質(zhì)頁(yè)巖、泥灰?guī)r、含錳灰?guī)r。該巖性組工作區(qū)內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)，未進(jìn)行電參數(shù)測(cè)定。茅口組（P1m），灰色灰白色中厚層狀灰?guī)r，夾少量白云質(zhì)灰?guī)r。該巖性雖工作區(qū)內(nèi)未出現(xiàn)，但我們做了相當(dāng)多的工作。礦區(qū)所在地區(qū)Ps值1000Ωm以上。這一帶茅口灰?guī)r內(nèi)可能硅質(zhì)成份要多，硅質(zhì)成份多，難以形成地下水通道。棲霞灰?guī)r（P1g），灰色厚層狀石灰?guī)r夾薄層狀炭質(zhì)頁(yè)巖，底部為深灰色厚層狀燧石灰?guī)r。灰?guī)r及燧石灰?guī)r屬易溶巖性，有巖溶裂隙水發(fā)育可能。棲霞灰?guī)r同樣做過(guò)大量工作，Ps值的變化在100Ωm～300Ωm變化。壺天灰?guī)r（C2＋3），灰白肉紅色厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r、淺灰色灰?guī)r。該巖性層地下水發(fā)育十分豐富，尤其是礦區(qū)所在地區(qū)，單井涌水量最大可達(dá)200t/h。該巖性層內(nèi)同樣做了大量地面電法工作，Ps值變化較大，富水性弱的區(qū)域Ps值在200Ωm～400Ωm，富水性強(qiáng)的區(qū)域1000Ωm到幾千Ωm。

3.2 地質(zhì)構(gòu)造

測(cè)區(qū)范圍內(nèi)從1∶5000地質(zhì)圖看出有F2、F24兩條斷層穿過(guò)。該圖詳細(xì)描繪了這兩條斷層的性質(zhì)和走向，兩斷層都屬正斷層，并屬?gòu)埿詳鄬樱瑥埿詳鄬佑欣诘叵滤疁贤ā蓴鄬拥淖呦虼篌w為南北向，傾向大體向西，傾角都在70°左右。張性構(gòu)造易形成地下水通道。該區(qū)地電特征，產(chǎn)生高阻值體上下移動(dòng)或左右移動(dòng)的地段，可定性為構(gòu)造電性特征。

4 水文物探工作方法與技術(shù)

4.1 物探剖面線布設(shè)

物探剖面線由礦方展布，定位定點(diǎn)和測(cè)量高程全部用經(jīng)緯儀或全站儀測(cè)定，測(cè)量精度可靠。此次布置10條勘探線，共84個(gè)測(cè)點(diǎn)。

4.2 水文物探（地面電法）工作方法和工作精度

本次采用的儀器：雙頻道數(shù)字激電儀SQ-3C。觀測(cè)參數(shù)：PsFs；工作精度：按《中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》，DZ/T0070-93、DZ/T0072-93執(zhí)行。工作中進(jìn)行了質(zhì)量檢查，均方誤差為2.15﹪；工作裝置：對(duì)稱四極電測(cè)深、三極電測(cè)深；供電極距：AB極大＝500m，AB極小＝140m；測(cè)量極距：MN極大＝20m。

5 電法勘探成果解釋與推斷

5.1 各剖面Ps值解釋

（1）本測(cè)區(qū)地電特征3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：①Ps值大于1000Ωm的地段定性為富水巖性層。②大于或等于1000Ωm與小于1000Ωm兩巖性接觸面，接觸面有利于富水，尤其受構(gòu)造引起高阻值巖性層與低阻泥炭質(zhì)接觸面。③高阻體的位移定性為構(gòu)造引起。（2）3、4剖面線同樣合并解釋。3線58-93點(diǎn)位在垂向地表70m上部全部大于1000Ωm。同樣4線58-88點(diǎn)位在垂向地表70m上部也大于1000Ωm，同樣考慮電場(chǎng)漸近趨勢(shì)，該地段的巖性不能定性為全部富水。所以4線78點(diǎn)位附近有40m左右的富水段。3線78點(diǎn)位附近有60m左右的富水段。3線、4線沒(méi)有斷層電性出現(xiàn)。（3）5線、6線剖面合并解釋。5線、6線深度110m同樣在79-89點(diǎn)位處Ps值大于1000Ωm，該地段定性為富水巖層引起，兩線都沒(méi)有構(gòu)造電性出現(xiàn)。（4）7線、8線剖面合并解釋。7線3個(gè)點(diǎn)段上（110m）出現(xiàn)Ps值大于1000Ωm，分別是45-57點(diǎn)位、73點(diǎn)位、77點(diǎn)位；定性為富水巖層引起。8線在110m深度沒(méi)有出現(xiàn)大于1000Ωm地段。7線、8線未見(jiàn)構(gòu)造電性出現(xiàn)。（5）9線、10線合并解釋。9線、10線剖面110m深度81點(diǎn)位附近出現(xiàn)大于1000Ωm，分析也是富水巖性引起，剖面曲線大部分地段沒(méi)有構(gòu)造電性出現(xiàn)。

5.2 斷面Ps值電性特征與解釋

考慮到電場(chǎng)的漸近趨勢(shì)，所以斷面圖的采用深度110m。各剖面77點(diǎn)位附近明顯有一高阻巖脈出現(xiàn)，該高阻巖脈是整個(gè)測(cè)區(qū)主要富水段。其它地段也有大于1000Ωm巖性層出現(xiàn)，都定性為富水巖性。斷面圖構(gòu)造電性不明顯。

表1

6 結(jié)論與建議

資料解釋就是將大于1000Ωm地段定性為富水地段。富水區(qū)域分別在11點(diǎn)位上出現(xiàn)。詳見(jiàn)富水點(diǎn)位一覽表，見(jiàn)表1。（1）8#點(diǎn)位富水范圍最大，所以建議在8#點(diǎn)位中心處進(jìn)行鉆探驗(yàn)證。（2）根據(jù)資料分析，全測(cè)區(qū)垂向地表150m深度以后沒(méi)有富水巖性反映。（3）每一階段都要挖好排水溝，配備足夠容量的水倉(cāng)。（4）要準(zhǔn)備兩路來(lái)自不同電源的供電線路，避免因停電而造成淹井事故。

參考文獻(xiàn)

[1]孔長(zhǎng)來(lái)，彭曉娟.橫塘鐵礦利用物探技術(shù)探查灰?guī)r巖溶水的實(shí)踐[J].Jiangxi Coal Science ＆ Technology，2012（01）：57-59.

中圖分類號(hào)：P631.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A