運(yùn)用水文物探方法測(cè)定地下水流速流向.docx

1、運(yùn)用水文物探方法測(cè)定地下水流速流向鮑廣富（安徽省煤田地質(zhì)局物探測(cè)量隊(duì)，安徽宿州234000）摘要:通過(guò)水文物探方法對(duì)淮北煤田近十對(duì)礦井井筒檢查孔第四系松散層各含水層（組）地下水流速流向的測(cè)試案例，介紹了水文物探方法的基本理論和方法，同時(shí)對(duì)資料處理和解釋以及成果推斷等作了簡(jiǎn)介,展示了水文物探方法在測(cè)定地下水流速流向中的作用。關(guān)鍵詞：水文物探方法；地下水；流速流向；測(cè)定中圖分類號(hào):P64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào)：10045716（2008）12015603淮北煤田屬平原地貌，地面標(biāo)高一般為+20+32m左右。地表有100300m的松散層覆蓋。為給煤圖2反演成果剖面圖示，它的寬窄代表了煤層的薄厚。由于

2、目前地震資料品質(zhì)相對(duì)于目前的解釋要求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,波阻抗反演是解決這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)途徑,由反演把常規(guī)界面型反射時(shí)間剖面轉(zhuǎn)換成巖層型測(cè)井剖面，將地震資料和地質(zhì)資料有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，得到的波阻抗剖面要比地震剖面的分辨率高。做好波阻抗反演的最關(guān)鍵的因素有子波的求取、層位的標(biāo)定、低頻信息的構(gòu)建及趨勢(shì)模型的編輯，做好以上的工作我們就能夠反演出較為準(zhǔn)確的波阻抗剖面,進(jìn)一步的提高我們的工作效率。有助于解釋人員將地震資料與鉆探資料直接對(duì)比，在實(shí)際應(yīng)用中取得顯著效果。參考文獻(xiàn)：1 李慶忠.走向精確勘探的道路M.北京:石油工業(yè)出版社,】993.,陸孟基.地震勘探原理M.北京:石油大學(xué)出版社，1993.2 馬勁風(fēng)，王學(xué)

3、軍，等.波阻抗約束反演中的約束方法的研究J.石油物探,2000.3 物文采.地球物理反演和地震層析成像M.北京:地質(zhì)出版社,1989.4 張永剛.地震波阻抗反演技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展J.石油物探,2002.、6J李慶忠.論地震約束反演的策略J.石油地球物理勘探,1998.礦建井提供精確的水文地質(zhì)參數(shù),更好地為礦井建設(shè)服務(wù)，我們運(yùn)用水文物探方法測(cè)定了近十對(duì)礦井井筒檢查孔第四系各含水層（組）地下水的流速流向。1方法原理水文物探的方法種類很多，其中自然電位法和充電法解決地下水流速流向問(wèn)題最為有效。1.1自然電位法地下水通過(guò)巖層中的孔隙、裂隙而滲透和流動(dòng)時(shí)，巖層中顆粒的吸附作用，使流動(dòng)水溶液中的正負(fù)離子發(fā)生

4、變化而形成自然電場(chǎng)或稱過(guò)濾電場(chǎng)。過(guò)濾電場(chǎng)是用自然電場(chǎng)法解決水文地質(zhì)問(wèn)題的物理前提，通過(guò)對(duì)地表過(guò)濾電場(chǎng)的研究探測(cè)地下水流向。1.2充電法當(dāng)鉆孔揭露了含水層時(shí)，在鉆孔中放入食鹽，食鹽將不斷地被地下水溶解而帶入含水層，于是在鉆孔周圍的含水層中便形成一個(gè)沿水流方向延伸的電解質(zhì)低阻帶,此低阻帶在電場(chǎng)中呈一等電位體。通過(guò)對(duì)含水層中電解質(zhì)低阻帶在電場(chǎng)中產(chǎn)生的等電位線隨時(shí)間的位移，研究地下水流向和地下水流速。2工作布置與資料采集2.1自然電位法在需要探測(cè)地下水流向的地段布置好測(cè)點(diǎn)，以測(cè)點(diǎn)為中心，按照0°、45°、90°、135°、180°、225°、

5、270°、315°等八個(gè)方位用經(jīng)緯儀定出八條測(cè)線,每條測(cè)線測(cè)埴電極距要均等一致。極距大小經(jīng)試驗(yàn)確定，一般為3050m。資料采集方法是以主井井筒檢查鉆孔為中心，在預(yù)先測(cè)定好的測(cè)線上（如圖1所示），標(biāo)定出N、NE、E、SE、S、SW、W、NW八個(gè)方向測(cè)線L圖1測(cè)線分布方向示意圖將不極化電極M設(shè)置在測(cè)線的中點(diǎn)，另一個(gè)不極化電極，在事先布置好的測(cè)線上移動(dòng),電極距50m,依次測(cè)錄與不極化電極.之間的自然電位差。2.2充電法以觀測(cè)鉆孔為中心呈輻射狀分布，測(cè)線布置與自然電位法相同。供電電極（A極）置于孔內(nèi)待測(cè)含水層之中部;無(wú)窮遠(yuǎn)極（B極）為1組電極，無(wú)窮遠(yuǎn)電極距約為含水層深度的10倍;測(cè)

6、量電極（N極）置于地下水水流方向相反的測(cè)線上，極距一般不小于鉆孔內(nèi)供電電極的入井深度。觀測(cè)布線方式:同圖h資料采集方法是將無(wú)窮遠(yuǎn)電極（B極）埋置好，要求5根鐵電極組呈環(huán)形布極且電極距為0.50.7m,電極入土深度大于20cm,并使其接地良好。再將測(cè)量電極N置于地下水水流方向相反的測(cè)線上，距離鉆孔為含水層深度，電極入土深度大于20cm。測(cè)量電極M在事先布置好的測(cè)線上移動(dòng),依次追蹤尋找與.極等電位的點(diǎn)。在鹽化地下水之前，預(yù)先測(cè)定一次正常的各測(cè)線方向的等電位點(diǎn)。然后利用測(cè)井電纜將食鹽（NaCl）投入鉆孔中的不同含水層，并記下時(shí)間。在間隔一定時(shí)間后，再沿各條測(cè)線依次觀測(cè)出鹽化后的等電位點(diǎn)，記下時(shí)間和該

7、點(diǎn)距中心點(diǎn)的距離。3資料處理與解釋3.1資料數(shù)字處理方法使用計(jì)算機(jī)及專用軟件對(duì)自然電位法、充電法水文物探觀測(cè)數(shù)據(jù)，采用位移法、矢量法進(jìn)行處理。3.1.1自然電位法計(jì)算公式如下：電位值=讀數(shù)一極差一極差分配式中:讀數(shù)一測(cè)點(diǎn)相對(duì)中心基點(diǎn)的電位差值；極差活動(dòng)電極相對(duì)固定電極在開(kāi)工前時(shí)的電位差；極差分配一從開(kāi)工到收工時(shí)極差的變化值，按時(shí)間對(duì)各測(cè)點(diǎn)線性分配的數(shù)值。3.1.2充電法計(jì)算公式如下：=皆二+匝豐訴奪Lt2tit312J2式中0,t2，t3三次測(cè)定等電位點(diǎn)的時(shí)間；R1,R2三次測(cè)得的等電位點(diǎn)距中心點(diǎn)的位移，3.2資料解釋方法3.2.1自然電位法資料解釋將經(jīng)計(jì)算機(jī)數(shù)字處理后的電位值，用AutoCA

8、D繪圖應(yīng)用軟件按一定比例尺制圖。測(cè)點(diǎn)相應(yīng)的方位上直線長(zhǎng)短代表自然電位值,各直線的端點(diǎn)聯(lián)成封閉的曲線，其長(zhǎng)軸方向?yàn)榈叵滤牧飨?經(jīng)矢量轉(zhuǎn)換后計(jì)算出基于Datamine的大廠礦體三維可視化華萍，毛先成，陳振（中南大學(xué)地學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410083）摘要：以廣西大廠寸體為研究對(duì)象，應(yīng)用Datamine構(gòu)建了礦體的三維模型，通過(guò)模型能直觀清楚地看到地層的空間特征，礦體的空間位置；為計(jì)算，體儲(chǔ)量和品位報(bào)告奠定基了礎(chǔ)，從而為，山合理開(kāi)發(fā)利用資源提供科學(xué)依據(jù)。關(guān)鍵詞：Datamine；廣西大廠；地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)；三維地學(xué)建模'中圖分類號(hào):TD1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：10045716（2008）

9、120158031概述廣西大廠不僅是我國(guó)多金屬礦業(yè)的重要基地,也是國(guó)內(nèi)外知名的特大型礦床。早在20世紀(jì)80年代國(guó)家就把大廠作為重點(diǎn)研究對(duì)象，許多地質(zhì)專家對(duì)大廠多金屬礦床的成因進(jìn)行了深入研究，已經(jīng)取得很多重要成果，但在礦山數(shù)字化和礦床數(shù)學(xué)經(jīng)濟(jì)模型等研究工作還比較少。屁tamine軟件公司是由英國(guó)礦業(yè)技術(shù)軟件公司（MICL）開(kāi)發(fā)的一款三維地學(xué)建模軟件，它由兩個(gè)互為補(bǔ)充、覆蓋不同的專業(yè)需求、具有較高技術(shù)含量的Datamine表1劉店煤礦主井井筒檢查孔充電法地下水流速流向成果表含水房編號(hào)1深度(m)厚度巖流速（m）性（m/d）流向備注118.1210.72粉砂2.84S13°17'0

10、3"EA=17.00m2111.076.85粉砂2.62S12%1'49"EA=110.00m3185.966.52粉砂2.38ST24'05"EA=183.06m地下水流向的方位角。3.2.2充電法資料解釋地下水鹽化后，觀測(cè)的等電位點(diǎn)相對(duì)正常場(chǎng)等電位點(diǎn)的最大位移方向?yàn)榈叵滤牧飨?，?jīng)矢量轉(zhuǎn)換后計(jì)算出地下水流向的方位角。充電法野外采集資料經(jīng)工作站處理，并通過(guò)充電法地下水流速計(jì)算公式得出各含水層地下水流速。4應(yīng)用實(shí)例近期我們運(yùn)用自然電位法和充電法對(duì)淮北礦業(yè)集團(tuán)劉店煤礦主井井筒檢查孔第四系松散層地下水流速流向進(jìn)行了測(cè)定工作。根據(jù)鉆孔揭露劉店煤礦第四系松

11、散層186m以淺可劃分為兩個(gè)隔水層（組）和三個(gè)含水層（組）。劉店煤礦地下水流速流向測(cè)定成果：自然電位法測(cè)定地下水流向:主井井筒檢查孔地下水流向?yàn)镾11°25'1G'E。和Earthworks組合而成，主要應(yīng)用于地質(zhì)勘探、儲(chǔ)量評(píng)估、礦床模型、地下及露天開(kāi)采設(shè)計(jì)、生產(chǎn)控制和仿真、進(jìn)度計(jì)劃編制、結(jié)構(gòu)分析、場(chǎng)址選擇，以及環(huán)保領(lǐng)域等。2礦區(qū)地質(zhì)概況'礦區(qū)主要構(gòu)造是北西向的大廠斷裂和大廠背斜。大廠斷裂在走向和傾向上呈舒緩波狀，走向310°340°,總體傾向北東，傾角40°75°,斷裂帶已被圈成錫鋅工業(yè)礦體，大廠斷裂既是導(dǎo)礦構(gòu)造，又是容礦構(gòu)造。大廠背斜位于大廠斷裂的北東側(cè)、近與之平行的倒轉(zhuǎn)背充電法測(cè)定地下水流向及流速:主井井筒檢查孔地下水流向?yàn)镾7°2405"ES13°17'03”E；流速為2.382.84m/d。其特征為淺部含水層地下水流速大于深部含水層地下水流速，并且地下水流向（南偏東）的偏角隨之減小。'5結(jié)束語(yǔ)幾年來(lái)，我們?cè)诨幢泵禾锿ㄟ^(guò)對(duì)近十個(gè)煤礦井筒檢查孔第四系松散層地下水流速流向測(cè)定工作中,運(yùn)用自然電位法和充電法均能較好地測(cè)定出松散層各含水層（組）地下水流速流向的情況，是用來(lái)建立地下水動(dòng)力學(xué)初步模型較為合理的方法。這對(duì)于加強(qiáng)綜合勘探，提高水文物探的地質(zhì)效