内蒙古特拉布拉煤矿采空区地球物理勘察设计

1. 绪论

1.1 工作目的与任务

• 本次任务的主要任务是在工业广场和办公厂区范围内开展瞬变电磁法与微动测量法，圈定采空区异常范围。
• 为煤矿后续生产安排提供技术资料。

1.2 研究背景

• 微动探测是通过获取表面波（瑞雷波）的频散信息，再利用反演的方法，可以得到S波的速度结构。
• 瞬变电磁法（TEM）时域探测技术，将一次脉冲场发射到地下，在一个脉冲场间歇期内观察二次涡流场。

2. 工区概况

2.1 交通位置

• 特拉布拉矿井位于伊金霍洛旗西北部的纳林陶亥镇，距纳林陶亥镇约9千米。

2.2 自然地理概况

2.2.1 煤田历史及经济状况

• 煤矿始建于1992年，并于次年投入运营。
• 煤矿主要开采VI-2煤层，开采高度位于1215至1265米之间，煤层厚度平均为3.93米。

2.2.2 地貌

• 特拉布拉矿区的地形走向主要是西部最高东部最低，该矿区就处于海拔为1352m最高的西部，与东部最大相差82m，最低海拔为1270m。

2.2.3 气象水文

• 该区所处的位置属于沙漠化~半沙漠化高原大陆性气候，地处干旱，地表无水，日照强悍且太阳能资源丰富。

3. 工程地质特征

3.1 煤矿详情

• 该区有8个可对比煤层，包括II-3、III-1、II-2、II-2、VI-1、VI-2等6层，非开采2层，也就是Ⅵ-1和Ⅵ-2。

3.2 地质条件

• 特拉布拉煤矿的煤层周边主要由细粒砂岩和砂质泥岩构成，其围岩主要是陆相碎屑岩，具有中等的抗压强度，属于从软弱到坚硬的岩石类型。

4. 工作方法及技术要求

4.1 微动测量法

4.1.1 方法原理

• 微动测深法是以不同历史阶段沉积层之间速度的差异为基础的。

4.1.2 仪器设备

• EPS便携式微功耗宽频带地震仪，频带宽度：EPS-2-M6Q(5s～150Hz)、EPS-3(10s～150Hz)。

4.1.3 数据采集

• 微动探测类型有单点勘探类型和测线勘察类型，单点探测是由两个大小不等的同心圆构成。

4.1.4 数据处理

• 采用F-K变换方法，先在时间轴上对数据进行傅立叶变换，然后把x-t区域的信号转换为x-f （时域-频域）区域。

4.1.5 技术规范

• T/CSPSTC 75-2021 微动探测技术规程；

4.2 瞬变电磁法

4.2.1 方法原理

• 瞬变电磁法的原理（如图4.4）：利用回线向地下释放瞬态电场，当电流中断时会在介质中产生涡流。

4.2.2 仪器设备

• 这款浅部瞬变电磁系统，由重庆奔腾数控技术研究所有限公司所研制。

4.2.3 数据采集

• 中心回线装置（如图4.6所示）。该器件既保留了重叠回线装置最优耦合特性，又可获得更大的空间分辨能力。

4.2.4 数据处理

• 数据预处理：去除环境噪声在瞬变电磁法勘探中始终存在环境噪声的影响。

5. 技术路线及工作部署

5.1 技术路线

• 本次任务的主要任务是在工业广场和办公厂区范围内开展瞬变电磁法与微动测量法，圈定采空区异常范围。

5.2 工作部署

• 瞬变电磁法与微动测量法的具体实施步骤和工作部署。

6. 工作进度安排

6.1 工程进度安排

• 具体的工程进度安排，包括各个阶段的工作内容和时间安排。

6.2 工作难点与对策

• 工作中可能遇到的难点以及相应的对策。

7. 组织管理与人员安排

• 组织管理和人员安排，确保工作的顺利进行。

8. 质量与安全保证

8.1 质量保障

• 确保勘察设计质量的措施和标准。

8.2 安全保障

• 安全管理和应急预案，确保工作人员的安全。

9. 经费预算

• 本次勘察设计的经费预算，包括各个阶段的费用和总预算。

10. 预期成果

• 本次勘察设计的预期成果，包括采空区的圈定和异常的验证。