煤层夹矸的探测分析与研究

文章编号:100926825(2004)1320048202

煤层夹矸的探测分析与研究

收稿日期:2004204205

作者简介:刘建军(19692),男,1990年毕业于北京煤炭工业学校地质专业,助工,山西煤田地质综合普查队,山西晋中　030600

杨双安(19652),男,中国矿业大学在读博士,高工,山西煤田地质综合普查队,山西晋中　030600

刘建军　杨双安

摘　要:结合工程实例,对煤层夹矸的探测进行了分析,指出低速煤层中的高速夹矸可产生一种能量强的地震响应与煤

层反射波干涉而形成复合波,反映了煤层结构、岩性变化的信息,可予以定性解释。关键词:煤层,夹矸,薄层,神经网络,高分辨率中图分类号:TU195+.1

文献标识码:A

地震勘探可以查明地壳的各种岩石或组成地质构造的各个岩层的弹性差异。可以详细而又较准确地了解地下由浅至深一整套地层的特点。地震勘探与其他物探方法相比,具有精度高、成本低而且可以了解大面积的地下地质构造情况的优点。它已成为石油、煤田勘探中一种最有效的勘探方法。煤层中夹矸的探测正是利用这种方法查明煤与夹矸的波阻抗差异,了解夹矸的赋存情况。

1　勘探区内地球物理特征

在晋城寺河煤矿1998年度三维地震勘探研究中,勘探面积1.1km 2,地形最大高差230m ;3号煤层平均厚度6m ,15号煤层平均厚度3m ,埋深170m ～350m 。

1)地表形态特征。地形复杂,沟谷发育且沟深坎陡。区内最大高差达230m ,有20m 的深沟,灌木横生,个别地段人行都极其困难只能爬行,交通极其不便利,给施工带来极大的困难。

2)浅层地震地质特征。黄土多分布于山坡平缓处不含水,层层梯田厚度变化不均,个别区域富含钙质结核;坡积物覆盖区,多处于山洼,属坍塌堆积或填土,其成分复杂、结构松散、厚度变化剧烈;基岩裸露区,风化十分严重,此类地区的激发条件差,直接影响着地震勘探的质量。

3)深层地震地质特征。沁水煤田最大的特点是煤系地层比

较稳定,主要标志层间距变化不大,岩性、岩相组合特征清楚,沉积旋回清晰,物性差异明显。主要标志层山西组3号煤层和太原组15号煤层与围岩物性差异明显,是良好的波阻抗界面。以山西组3号煤层为主,能形成能量强、连续性好的反射波组即T3波;以15号煤层为主,能形成一组能量强,全区基本可连续追踪的T 15波。

2　数据采集的技术关键

针对复杂的地形及其浅层地震地质条件,要取得好的原始资料必须选择合理的采集参数,尤其是激发措施和观测方式。

1)激发参数的选择。根据组合爆炸理论,相邻两个爆炸点之

间距离应满足:D =3×3

Q ;且坡积物覆盖区坑组合的单坑深

h ≥3

Q 及黄土覆盖区孔组合的单孔深H ≥3×3

Q (其中Q 为爆

炸点的炸药量)。由此试验得以下激发参数:

基岩裸露区:地形平缓时孔深1m 、药量1kg ;地形较陡时孔深1.3m 、药量1.5kg 。

黄土覆盖区:厚度小于8m 时钻孔见基岩,药量1kg ～3kg ;厚度不小于8m 时进行炮点在等边三角形顶点的三组合,孔深8m ×3且孔间距3m 、药量1kg ×3。 另外,灌注混凝土桩时,由于它是最后一道关键性的工序,施工质量将严重影响桩的质量,所以,在保证表2所示的基本指标的前提下,要注意:

1)混凝土封底必须成功;2)混凝土拌和必须均匀;3)灌注混凝土必须连续作业,严禁中断灌注;4)灌注中应有专人记录,以防导管提升过快或导管埋入过深,造成断桩;5)灌注桩的顶面标高应比设计值高出50cm 以上,以确保桩顶混凝土的质量。

4　钻孔灌注桩灌注的施工质量

钻孔灌注桩的施工质量是一项复杂的系统工程。由于桩基础的施工属隐蔽工程,稍有疏忽极易造成质量事故,所以,施工中

应坚持预防为主的原则,加强施工中的成孔、清孔、水下混凝土灌注等过程中各个环节的管理,严格按照设计与施工技术规范的基本要求进行施工,及时解决出现的各种问题。

5　结语

不同地层中泥浆的指标及灌注混凝土的基本指标,是从大量的工程实践中得出来的,施工中工程技术人员应结合工程的实际情况选取合理的指标进行施工,才能获得巨大的社会效益和经济效益。同时,对灌注桩的质量,应采取一整套系统的管理办法和对施工工艺进行控制,以确保桩钻孔桩基础承载力的正常发挥。

Influencing factors of cast 2in 2place bored pile on bearing capacity

G AO Zheng 2li

(Tieke Engineeirng Co.L td.of The Third Engineering B ureau of China Railw ay ,B az hou 065700,China )

Abstract :According to the features of cast 2in 2place bored piles in China from construction technology the encountered issues such as settlement control and super mud thickness of hole are discussed ;in addition corres ponding resolving measures are introduced to ensure the common bear 2ing capacity of pile.

K ey w ords :cast 2in 2place bored pile ,mud ,bearing capacity ,slump constant

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84・第30卷第13期2004年7月 山西建筑SHANXI ARCHITECTURE

Vol.30No.13J ul.　2004