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地震频率谐振技术在深埋煤层采空区探测中的应用

2021-10-25朱聪聪

工程地球物理学报 2021年5期

朱聪聪,李 海

(中铁工程设计咨询集团有限公司,北京 100055)

1 引 言

煤层采空区在铁路施工和运营安全中存在重大隐患,铁路选线时一般尽量绕避,当必须通过时,应该查明其地质及空间展布特征,对其进行安全性评价并提出工程措施意见[1-2]。因此,对煤层采空区的分布规律、规模、埋深等情况的探测尤为重要[3-7]。目前国内在探测采空区方面开展了大量的地球物理方法和勘探设备的研究工作,并取得了显著成果。例如,牟义等[8]以鄂尔多斯范家村煤矿为工程背景,采用高密度电法对浅埋采空区精细探测体系进行了研究;徐晓培[9]采用瞬变电磁法对某煤矿采空区的分布特征进行了探测;王延涛等[10]在山西中南部铁路勘察期间,曾尝试电磁法对潞安北矿区内峪里、掩村村办小煤矿的采空区进行探测,但工区附近由于电磁信号干扰严重导致效果较差。在深埋煤层采空区[11-13],常规的物探手段受限于抗干扰能力弱、纵向分辨率低等问题,效果并不太理想,故本次针对川东地区深埋煤层采空区探测,采用新型物探手段地震频率谐振技术,分析研究采空区的地球物理特征,进而查明其空间展布特征。

2 工区概况

线路段内以沉积岩类为主,第四系土层较薄,且零星分布,基岩出露相对较好。工区地层自上而下依次为第四系地层粉质黏土,局部夹含较多崩坡积块、碎石和角砾,厚约5 m;下伏侏罗系粉砂质泥岩、泥岩、粉砂岩,厚约300~400 m;三叠系粉砂质泥岩、泥岩、煤层组成,为区内主要含煤地层,厚约500 m。……

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