煤田综合地球物理勘探方法

方法。 – 原理：
地层、岩矿的物理性质（密度、磁导率、电性、弹性、放 射性等）存在差异，用仪器观测由此引起物理（天然和人工）场 的变化，通过处理、解释，研究地质构造形态和矿藏（油气、煤 、金属与非金属）分布以及有关工程探测与检测问题。
1 应用地球物理概述
（二）地球物理场
定义：一个可度量的物理量（参数）存在的空 间。
⑤ 红外地面测温法。利用红外辐射测量物体的温度不必接触被测物体， 也不会影响被测目标物的温度分布。红外测温的特点是反应速度快， 测温范围大，可以测量从摄氏负几十度到千度以上的温度范围，但测 5Om以深时可能没有温度异常。
⑥ 磁异常探测法。煤层在自燃过程中，煤层及围岩中铁、磷等物质 发生复杂的化学变化，煤层中的氧化铁和氢氧化铁受高温作用变 成磁铁矿，随着燃烧后温度的降低，冷却后形成烧变岩，产生温 差剩磁，其磁性和围岩具有明显的磁性差异。利用磁法勘探正是 探测具有明显磁性差异状况之说，解决煤层自燃后火烧范围及深 度。
3 煤田火烧区探测现状
某区煤层火烧区一条剖面上的磁异常与自然电位曲线
3 煤田火烧区探测现状
图2 某区火区1号线精测剖面反演结果
图3 原始磁测平面
圈圈定定火火烧烧区区范范围围
解释结果
4.总结
我国应用地球物理发展趋势、目标与优先领域，可能在以 下几个方面寻求新的突破和升华:
➢ 1）通过人工源地震、重、磁、电、地热、放射性探测，建立油气、 矿产资源、环境污染、灾害的动态模拟、综合评价和预测的概念性模 式。
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 10.1820 .10.18S unday, October 18, 2020
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人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。1 5:09:09 15:09:0 915:09 10/18/2 020 3:09:09 PM
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安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20. 10.1815 :09:091 5:09Oct-2018-Oct-20
➢ 2）发现新的物理参数与勘探方法，向深部勘查资源与能源，减轻和 预测灾害的发生和破坏必然是今后发展的主导趋势。
➢ 3）环境、城市与工程物探、水资源的勘探与利用、沉积层的细结构 、断裂及大地构造。热红外遥感、高频浅层地震、层析成像、井下地 球物理测量和重力及航磁测量被列为主要的前沿课题。
6.总结
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优势：地震勘探在分层的详细程度和勘查的精度上，都优于其他地
球物理勘探方法。地震勘探的深度一般从数十米到数十千米。
巷道
Q
Coal 3#
陷落柱
3 煤田火烧区探测现状
3 煤田火烧区探测现状
正确选择探测方法是能够有效查清煤层火区范围，火烧深度和燃烧状态。
① 地质普查方法。这种方法确定火区范围与实际误差太大。
3 煤田火烧区探测现状
④ 测氡法。氡(86Rn)作为一种放射性气体，其衰变产物为固体粒子，在 野外一般将氡气体作为测量对象，一般地层深部温度越高氡值越高。 采用氡析出正常区域与异常区域的异常差值，经处理后可确定地下火 区位置和范围，是探测煤层高温燃烧区是比较理想的方法。多适用于 矿区指定范围定点观测，定期了解煤层火烧区的温度变化。
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相信相信得力量。20.10.182020年10月 18日星 期日3 时9分9 秒20.10. 18
谢谢大家！
2)不稳定场：激发极化法 3)交流电法、大地电磁测深、频率电磁测深、瞬变电磁测深、甚低频
法、无线电波透视 4）探地雷达法
解决地质问题：广泛应用于煤田、金属及非金属、石油、工程地质、
水文地质、文物考古等勘探研究工作中。
瞬变电磁仪 可控源音频大地电磁测深
雷达
工程实例
高 密 度 电 法
2 煤田地球物理勘探
煤田综合地球物理 勘探方法
报告提纲：
➢1.应用地球物理概述 ➢2.煤田地球物理勘探 ➢3.煤田火烧区探测现状 ➢4.总结
1 应用地球物理概述
（一）什么叫应用地球物理？
• 应用地球物理学Applied Geophysics，也叫地球物理勘 探，简称物探。
– 定义： 用于寻找与勘探有用矿藏和解决某些地质问题的地球物理
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加强交通建设管理，确保工程建设质 量。15: 09:0915 :09:091 5:09Sunday, October 18, 2020
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.10. 1820.1 0.1815: 09:0915 :09:09 October 18, 2020
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踏实肯干，努力奋斗。2020年10月18 日下午3 时9分2 0.10.18 20.10.1 8
在自然界，不同的物理作用产生不同的物 理场： •在自然与人工建立的电（磁）力作用的空间有
电（磁）力场； •在重力作用的空间存在有重力场； •在地震波与超声波传播的空间有波动场……
1 应用地球物理概述
（三）地球物理勘探方法分类
1 应用地球物理概述
（四）地球物理勘探应用——领域
① 矿产资源的调查与开发勘探。
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追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2 020年1 0月18 日星期 日下午3 时9分9 秒15:0 9:0920. 10.18
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严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020 年10月 下午3时 9分20. 10.1815 :09Oct ober 18, 2020
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作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2 020年1 0月18 日星期 日3时9 分9秒15 :09:091 8 October 2020
德州凹陷 宁津凸起 无棣凸起 磁镇洼陷 林樊家洼陷 东营凹陷
2 煤田地球物理勘探
（二）磁法勘探
磁法勘探：通过分析岩矿石的磁性
差异，探测和研究天然磁场及人工磁 场的变化（磁异常），探查地质构造 和矿产资源。
解决地质问题：探查磁铁矿、含磁
性矿物的各种金属矿与非金属矿，以 及不同比例尺地质填图，勘查含油气 构造、煤田构造，预测成矿远景区。
④ 洞穴、管线调查与勘测。
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如岩溶、人防工程、古墓穴、地下管线等的空间位置及渗漏。
⑤ 无损检测。
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如高速公路路面、大型混凝土工程质量检测与评估，古代文物风化层厚度的检测等。
⑥ 火山、地震、滑坡、塌方冒落、放射性等环境、自然灾害的预测预 报。
1 应用地球物理概述
（五）地球物理勘探应用——前提条件
地质地球物理特征——应用的前提条件
①探测的对象与周围介质间存在有较明显的物性差异； ②探测的对象必须具有一定的规模（探测的对象大小相
对于埋深），能够产生在地面上可以观测的异常场； ③各种干扰场相对于有效异常场足够小（S/N高），或具
有不同的特征，易于识别。
2 煤田地球物理勘探
（一）重Leabharlann Baidu勘探
重力勘探：在研究区一系列测站上观测地球的引力场或其分量，以
– 如油气、煤、金属与非金属矿产及其有关的地质构造。如覆盖层的厚度、目的层的起伏形 态、断层、分布范围、岩性特征、地层层序与盆地发展历史等。
② 地下水资源的勘测、评价，矿井水防治的研究。
③ 建筑物基础勘探。
– 如高层建筑与大型的厂房、铁路与地铁、公路、桥梁、水坝、机场、港口、核电站与涵洞 等的基础研究。
确定由于密度分布差异引起的有关变化与岩石的类型、大地的深部构 造、基底起伏的方法。
解决地质问题：划分大地构造单元、圈定沉积盆地分布范围、
寻找油气构造、提取含油气信息、普查及勘探各种金属和非金属矿藏。
无人区高精度重力勘探
野外试验
工程实例
某矿区重力异常
重力异常
重力资料 反演结果
109.0地震剖面-234.6km
磁法勘探仪器
野 外 施 工
工程实例
某庄磁铁矿Za 磁异常平面及综合剖面图
2 煤田地球物理勘探
（三）电法勘探
电法勘探：就是以岩石或矿石的电性差异为基础，利用人工或天然产
生的直流电场或电磁场在地下的分布规律来研究地球结构、地质构造及 找矿的一种物探方法。 常用方法：
1)直流电法：电阻率法（电测深法、电剖面法、高密度电阻率法）、 自然电场法、充电法
（四）地震勘探
地震勘探：是在地表以人工方法激发地震波，在向地下传播时，遇
有介质性质不同的岩层分界面，地震波将发生反射与折射，在地表或 井中用检波器接收这种地震波。通过对地震波记录进行处理和解释， 可以推断地下岩层的性质和形态。
解决地质问题：探查油气田地质构造、煤田盆地，深部构造和区
域地壳构造，水、工、环境地球物理调查。很少用于金属矿勘探。
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好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。下 午3时9 分9秒下 午3时9 分15:0 9:0920. 10.18
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一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10. 1820.1 0.1815: 0915:09 :0915:0 9:09Oct-20
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牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。202 0年10 月18日 星期日3 时9分9 秒Sunday, October 18, 2020
② 钻探方法。确定边界、火烧状态和燃烧深度。 由于探火区钻孔少，工程量有限，只能以点代面的在报告中交待火情和火 烧区的大概边界。科学的办法是用钻探去证实其他方法探测煤层火区工作 成果的可靠性。
③ 自然电场法。煤层高温燃烧区有明显的自然电位负异常，煤自燃是一 个氧化过程，在火区上能观测到有氧化还原电场存在。烟煤的电阻比较高， 当它处于高温或燃烧时，使有机质发生化学分解作用，热分解的结果出现 炭青质，炭青质是一种电的良导体。因此，在火区上出现的自燃电场异常 值比在煤层正常区的自然电位异常背景上出现的要高。