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瞬变电磁法在治理煤矿采空区应用 　　摘要：随着我国国民经济的高速发展，对能源的需求也日益增大。煤炭是我国目前主要能源之一，但在煤矿生产和建设中，水害是影响矿井安全生产和建设的重大灾害之一，特别是小煤窑采空区积水，对国营大煤矿安全生产构成极大的威胁，另外小煤窑无序开采、越界开采，造成民用建筑物裂缝等问题日益突出。查明小煤窑采空区位置，为各级政府领导和国营煤矿井下开拓及安全生产提供可靠地质依据，这个问题已经摆在物探工程技术人员的面前。 　　关键词：地质灾害；瞬变电磁法；采空区; 地质概况 　　中图分类号：F406文献标识码： A 文章编号： 　　引言 　　瞬变电磁法在治理煤矿采空区地质灾害中的应用。物探方法都不能很好地解决这个问题（如直流电测深法），井下物探又不能开展工作，通过多种方法的实验对比，采用瞬变电磁法探测小煤窑采空区位置取得了较好的地质效果。 　　1 工区概况 　　工区位于某村庄，由于村庄南部的部分居民，相继发现房屋出现裂缝，推测是于周边煤矿采空区引起的，为了对此地质灾害进行治理，需要知道村庄周边煤矿采空区的范围大小。由于村庄位于煤矿西矿界边部，经多年来的开采，采掘情况极为复杂，且煤矿几易矿主，采掘工程资料或丢失，或未予保留等原因，同时井下的采空区及部分采掘巷道已经塌落，无法进行井下实地测量，依据现有的资料，无法判断煤矿采空区的范围，需要在地面对村庄周边煤矿采空区的范围进行测量。 　　2 地质概况 　　本区大面积被黄土覆盖，对区内地层由老至新分述如下： 　　为含煤地层的基底岩系。本组地层在井田内揭露不全。据邻区资料本组厚度约180 米。主要为灰—深灰色石灰岩、白云岩及白云质灰岩夹薄层黄绿色泥岩组成。 　　（2）石炭系中统本溪组（C2b） 　　本溪组厚度在37 米左右。主要由灰色、灰白色、灰黑色砂岩、砂质泥岩及泥岩和铝土泥岩组成。 　　（3）石炭系上统太原组（C3t） 　　据钻孔揭露厚67.23～117 米，平均88.8 米，以灰白色、灰色砂岩、灰黑色粉砂岩、泥岩及煤层组成，中下部夹1～2 层泥灰岩、钙质泥岩等，底部常发育泥灰岩一??，区内主要厚煤层赋存于本组顶部及底部，按煤及岩性特征可分为上、中、下三段。 　　下段为K1砂岩- 9 号煤层顶板，主要由煤砂岩、号不可采煤层，煤层总厚约15 米。中段为一厚层砂岩带，局部含6 号煤层。上段为4 煤层底- K8 砂岩底，赋存了本区的主要可采煤层4 号煤组，该段厚15 米左右。 　　（4）二叠系下统组（P1s） 　　地层厚度为40.0m～86.0m，平均65.0m，主要由灰色、灰白色砂岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩组成，中下部发育1～3 层薄煤层，煤层均不可采。 　　（5）二叠系下统下石盒子组（P1x） 　　本组地层呈杂色，残留厚度60～120m，平均80米左右，主要为灰黄色、灰色砂岩、灰色、灰黄色粉砂岩及泥岩等，与下伏山西组整合接触。 　　（6）第四系（Q） 　　主要为红土及黄土，黄土为马兰期黄土，广泛掩盖全区，构成标准的黄土高原外观，不整合于老地层之上，厚25～50m。 　　3 地球物理特征 　　据测区附近资料，反映出本区如下的地电特征： 　　（1） 黄土、亚粘土电阻率值最低，ρ 值在 　　30~60Ω·m 之间，低于泥岩、砂岩、煤和灰岩； 　　（2） 泥岩电阻率值次之，ρ 值在70~150Ω·m之间变化，高于黄土、粘土及粘土岩，但低于砂岩、煤层和灰岩； 　　（3） 砂岩电阻率值，ρ 值在80~300Ω·m 之间变化， 　　（4）煤层电阻率较高，ρ 值在200~500Ω·m 之间变化，高于黄土、粘土泥岩和砂岩，但低于灰岩，是本次探测的目标层； 　　（5）灰岩电阻率最高，ρ 值在300Ω·m 以上。 　　就本次勘探而言，所测的目标地质体为采空区，在电性反映为高阻（相对周围的煤层），若采空区塌陷，其内部充填的松散物的电阻率与周围介质相比仍然相对高阻。若采空区内充水，则反映为低阻；由此可见，采空区的视电阻率明显区别于未采空区的视电阻率，或相对周围较高，或相对周围较低，这是本次勘探的地球物理前提。 　　4 工作方法 　　本次瞬变电磁法所使用仪器为廊坊物化探所生产的IGGETEM－20 瞬变电磁测量系统，电源为24V 蓄电池，实际工作中电流保证在7A 以上；参数设置：时基10、20ms，Log14，接收线圈延时30us，迭加次数128 次。 　　瞬变电磁法野外工作采用重迭回线装置，线框边长80 米。物探测线在村庄周围共布置3 条剖面线，编号为1、2、3，点距20 米，线距100 米及140米，进行瞬变电磁法测量。其中布设的3 条测线中，2 剖面线也为试验线，其东端穿入已知采空区，遵循已知到未知，从已知采空区追索到未知采空区，即