重磁法在牡佳线铁矿采空区勘察中的应用

采空区勘察历来是铁路勘察中的一项重点工作,直接影响铁路建设的规划方案。因铁矿具有独特的赋存特点和地球物理特性,铁矿采空区勘察复杂程度更大,一直是铁路勘察的热点和难点问题。物探技术是铁矿采空区勘察的重要方法,可有效弥补其他方法不足。高精度重力法和高精度磁力法都是重要且高效的物探方法。阐述两种方法的原理和技术特点,以牡佳线某铁路采空区勘察为例,介绍重力法和磁法的综合应用技术,可较精确划定出矿区和采空区的分布,为后续的铁路选线提供技术支撑。     

大定源瞬变电磁法在铁路采空区勘察中的应用

中深部大型采空区严重影响铁路选线和铁路建设,在铁路勘察阶段必须将采空区的埋深、边界探测准确,才能保证铁路建设及运营的安全。介绍大定源瞬变电磁法探测中深部煤矿采空区的应用研究,证明大定源瞬变电磁法可准确查明中深部采空区的埋深及走向,为铁路选线和建设的安全提供保障。     

高密度激电法在铁路不良地质勘察中的应用

激发极化法是一种传统的物探方法,多用于矿产资源勘探。采用高密度激电法工作模式的单极-偶极装置和偶极-偶极装置进行滑坡、断层及采空区巷道的勘察,取得良好效果,电阻率和极化率参数均能较好反应滑坡界面和断层位置,在高人文噪声区的采空区勘察中,虽然极化率参数受到严重干扰,但由于本方法具有发射功率大的特点,电阻率参数依然能够较好反应采空区位置及分布。实践证明本方法具有成果参数多、勘探精度高、抗干扰能力强的特点,可用于铁路不良地质物探勘察,相较于其他传统工程物探方法在解决中浅层地质问题时有一定优势。     

综合物探在小煤窑采空区勘察中的应用

小煤窑采空区由于年代久远,资料匮乏等自身的特点是铁路勘察的难点之一。物探是小煤窑采空区的重要勘探手段,弥补了其他勘探手段的不足。高密度激电法和瞬态瑞雷波法是工程勘察中经常用到的物探方法,也是采空区勘察的有效物探方法。介绍这两种方法的原理,结合其在某小煤窑勘察中的实际应用,阐述综合物探在小煤窑勘察中的重要作用。     

铁路穿越小型采空区稳定性的评价方法研究

研究目的:本文结合沪昆铁路上纸厂煤矿的小型采空区的勘察,通过对小型采空区勘察方法研究,探讨小型采空区稳定性分析的方法,对铁路工程建设提出处理意见,并总结铁路通过采空区的经验,为类似工程提供参考。研究结论:(1)对于小型采空区,勘察范围应由大到小,先是在宏观上认识研究区的采空情况,最后重点研究对工程有影响的区域;(2)在勘察方法上按照先地质调查测绘,然后物探最后钻探,并在这三个过程中用这三个方法进行相互验证,相互补充;(3)应注意区分采空区类型,根据工程特点,确立勘察重点、选用相应的稳定性评价方法;(4)采用洞顶坍塌堵塞法及手册法对上纸厂小型采空区进行稳定性验算,得出了可以不对上纸厂采空区进行处理的结论。     

铁路煤矿采空区综合物探技术研究

研究目的:结合我院近年来对采空区的勘察经验,对采空区综合物探方法进行系统的讨论和总结,提出铁路采空区综合物探工作模式,以有效指导今后的采空区勘察工作,优选适宜的综合物探技术,发挥其高效、经济等技术优势,提高地质勘查精度,为高风险采空地区铁路设计和施工安全提供重要支撑。研究结论:(1)工程物探现已成为解决采空区铁路工程地质问题的首选技术,在调查基础上,对疑似采空区路段物探工作,可用物探结果指导钻探布置;(2)通过研究总结,提出了综合考虑地形、采空区埋深及物探方法适宜性等条件下的采空区勘察综合物探模式;(3)勘察中优选适宜的综合物探技术,清晰揭示了采空区的不良地质体;(4)本研究成果可为采空区铁路、公路、工民建勘察设计提供借鉴。     

铁路采空区工程地质勘察及稳定性评价

研究目的:采空区已经成为影响铁路方案的重要不良地质因素,因其工程地质条件非常复杂而对铁路工程稳定性具有重要影响。当铁路穿越采空区时,通过采用综合工程地质勘察方法及运用铁路保护煤柱方法,评价其对铁路的影响,为铁路安全边界范围确定及采空区加固处理设计提供可靠的依据,进而满足铁路工程的沉降控制要求。研究结论:(1)铁路采空区勘察在充分利用煤矿采掘资料的基础上,通过采用物探及钻探的方法进行详细勘测,相互验证,相互补充,综合确定采空区的边界范围;(2)根据勘察揭露煤层埋藏深度,利用空间几何关系,得到煤层的产状;(3)通过综合勘察成果,采用铁路保护煤柱的设计方法评价铁路的稳定性及其安全边界范围,对采空区安全边界范围内采用注浆加固处理,能够满足铁路沉降控制要求;(4)本文可以为类似采空区工程地质勘察及稳定性评价提供一定的指导及参考。     

综合物探技术在潍烟线金矿采空区勘察中的应用

为查明潍烟线灵山蒋家金矿采空区分布,针对测区内采空区空间分布复杂、埋深变化大,以及存在高压线、道路干扰等情况,选用测氡法、重力法、地震映像法以及天然源音频大地电磁法开展工作。测氡法和重力法可以发挥其抗干扰能力强,数据可靠等优势,为采空区平面范围的圈定提供依据;地震映像法可以进一步验证采空区范围;天然源大地电磁法可以满足采空区的勘察深度要求。研究表明,通过4种物探方法的优势互补、联合应用,精确划定了采空区的范围,研究成果对类似铁路采空区勘察研究具有一定的借鉴意义。     

采空区铁路工程地质选线研究

研究目的:为更好指导采空区铁路勘察选线工作,系统总结采空区铁路勘察选线设计的基本流程,提出采空区铁路选线安全距离计算方法、相关参数标准及选线途径。研究结论:研究表明,在不同等级铁路安全距离计算中,应采取相应的岩移角选取标准,高速铁路及无砟轨道客运专线应采用边界角,而普速铁路可采用移动角。结合工程实例,提出采空区铁路工程地质选线的方法和途径,包括线路方案比选——在矿区外围选线、局部方案优化——在矿区内选线,以及基于采空区变形计算和监测的铁路选线。     

高精度重磁技术在铁矿采空区勘察中的应用研究

研究目的:在铁路选线地质勘察中,铁矿采空区勘察是一个较新的的课题。在地震与电磁法等常规方法勘察的基础上,针对铁矿的成矿特点与采空特征,应用高精度重磁测量技术对此进行了卓有成效的尝试,并对各种技术方法的优势和互补性进行了探讨,获取了铁矿采空区的物探异常响应特征,形成了一套有效的工作方法。研究结论:通过邯长铁路涉县铁矿采空区的勘察,以高精度重磁测量为主的综合物探技术取得了较为理想的应用成果。高精度重磁测量、地震映像、瞬变电磁测深及密点距直流电测深等方法,其资料相互对比验证,准确的圈定出采空异常区并划定采空区边界,为采空区评价和铁路选线提供了有力的地质依据。本项目所获得的工作经验,对类似情况的铁路地质勘察具有很强的指导性意义。     

CSAMT野外工作方法的研究与应用

研究目的:当前,由于铁路的发展,线位深入到采空区的情况逐渐增多,给选线带来一定难度,一直以来,如何利用物探方法提高采空区勘察精度是一个难题。传统的物探方法工作效率低,勘探精度达不到要求,通过对本次工作的研究,目的是提高物探对铁路地质采空区勘察的探测精度及工作效率。研究结论:通过研究得出:(1)影响CSAMT数据质量因素除不可控的人文噪声外,还有可以控制的电极距的长度误差、电极距的水平方向偏差、磁探头水平方向偏差等非人文因素;(2)通过对上述非人文噪声的研究,可减少外业采集产生的视电阻率误差,获得可靠、准确的地电信息;(3)将本次研究应用在铁路地质采空区勘察中,结合采空区地质问题所具备的物性特征及大地电磁解释原则,可提高物探对采空区勘察的探测精度和分辨率,满足铁路地质采空区勘察的需求;(4)本研究成果可用于指导类似采空区项目的勘察工作。     

斜孔勘探技术在西渝高速铁路采空区勘察中的应用

采空区勘察是铁路工程地质选线的重要组成部分,采空区具有危害性大、隐蔽性强、既有资料准确性参差不齐等特点。在陡倾岩层的勘察中,斜孔勘探可与产状倾向大角度相交针对性布置钻孔,且相同孔深可揭示更多地层以相互印证,具有明显的靶向勘察优势。目前,斜孔勘探用于铁路采空区勘察的案例较少,本文以西渝高速铁路铁峰山越岭段采空区勘探为工程背景,在收集分析矿区资料和进行详细地质调绘的基础上,采用斜孔勘探对煤矿采空区进行勘察,为线路走向及标高选择提供了明确的依据,起到了良好的效果。     

高密度激电法在采空区勘察中的应用

高密度激电法是在传统激发极化法和高密度电法的基础上综合发展出来的一种物探方法。对高密度激电法的基本原理、工作模式和特点做简要论述,以小煤窑采空、多金属矿采空和铁矿采空为例,将高密度激电法应用于采空区勘察,其发射功率大、信噪比高、数据点密集,有效克服了采空区勘察中异常幅值小、信噪比低等困难,取得良好效果。     

煤层采空区铁路工程地质综合勘察技术研究

研究目的:在高速铁路、客运专线和铁路路网配套建设中,线路经过地段往往难以绕避一些时间久远、分布无规律且地面痕迹不明显的小煤窑等古老采空区。此类采空区对铁路建筑物的危害极大,如何准确地查明其空间位置、塌落、回填和充水情况、残留的有害气体成分和分布情况等,一直是困扰铁路工程地质勘察的一大难题。本文以赣龙复线铁路小密隧道出口段为工程实例,采用综合勘察技术查明采空区复杂的工程地质条件,取得合理的岩土参数,为采空区加固处理设计提供可靠依据。研究结论:(1)采用地质调绘、综合物探、结合必要的地质钻探、综合测试,并通过综合分析、研究等综合勘察技术可准确查明采空区复杂的工程地质条件,取得合理的岩土参数;(2)小密隧道施工已近四年,经施工验证,采空区地质勘察成果与实际地质条件相当吻合;(3)提出了铁路工程采空区综合勘察存在的问题和相关建议;(4)本研究结论可为类似采空区工程地质勘察提供一定的指导和参考。     

矽卡岩型铁矿采空区电法勘探应用

当铁路通过某矽卡岩铁矿采空区时,受矽卡岩型铁矿产状不规则、采空区情况复杂及附近高压输变电线等外在因素的影响,选取何种勘察方法成为本项目的难点。为了解决这一问题,在对比了多种物探勘测方法后,最终采用了高密度电法结合钻探资料及理论公式的综合勘测手段。研究结果表明,通过对物探结果垂直断面和水平切面的数据解译,可得到采空区的采空边界和影响边界,从而实现对采空区采空范围和影响范围的划分;根据理论公式可计算得到线路距采空区的最小安全距离。相较于以往的大面积钻探,大大降低了勘察成本,提高了勘察设计的工作效率。     

铁路大型多层复杂采空区稳定性评价

采用多种方法对新建东平铁路下伏多层采空区进行了详细勘察,取得了翔实可靠的采空区稳定性计算参数,通过理论计算与离散元模拟相结合的方法,对采空区地表沉降进行计算分析,综合评价采空区的稳定性,为铁路建设的场地适宜性进行科学评价。     

铁路工程采空区处理效果电磁波CT检测研究

针对国电河北龙山发电厂铁路专用线路基采空区处理效果检测开展研究,采用地质调查、勘探钻孔、电测深法对采空区进行勘察。为保证铁路工程路基沉降要求,提出采空区处理采用下部压力注浆加固与部分回填的综合治理方案。介绍电磁波CT检测原理和检测过程。根据充填介质与围岩对电磁波能量吸收的差异,采用电磁波CT对采空区处理效果进行检测,其方法可行并可为其他工程采空区检测提供借鉴。     

瞬变电磁法在包西铁路小煤窑采空区勘察中的应用

查明小煤窑采空区对铁路地质选线、采空区处理意义重大。根据采空区的地球物理特征,通过实例阐述了瞬变电磁法在采空区探测中的实用性和有效性。     

测氡法在小煤窑采空区勘察中的应用研究

研究目的:小煤窑采空区具有年代较早、多为私挖滥采、无采空资料可供参考等特点,且小煤窑采空区的变形和不均匀沉降会对铁路的施工和运营构成巨大威胁和隐患。要查明采空区的影响范围仅仅依靠调查和钻探,具有周期长、费用大、难以查清的缺点,部分物探方法又受人文因素干扰严重。本文研究如何利用测氡技术,并充分发挥其不受电磁、车辆等因素干扰的优势,结合少量钻探资料,以达到查明采空区影响范围、解决小煤窑采空区勘察问题的目的。研究结论:通过对小煤窑采空区勘察中测氡技术的应用范例可知:(1)氡气在小煤窑采空区及其产生裂隙处浓度明显升高;(2)氡气浓度异常与储气时间长短无直接关系;(3)在小煤窑采空中氡气浓度曲线表现为单、多峰值的高比值的异常;(4)测氡技术对类似年代较早、私挖滥采、无采空资料可供参考的小煤窑采空区勘察工作具有良好的应用效果。     

包西铁路煤窑（矿）采空区稳定性评价及处理原则

包西铁路大保当至张桥段所经陕北地区地层多为煤系地层,现代煤矿与古煤窑采空区密布,严重影响了线路位置的确定及工程的设置。经过大量的地质综合勘察工作,查明了沿线采空区分布及开挖特点,在借鉴了既有神延铁路所经采空区的稳定性评价原则及采空区处理经验后,结合包西铁路所经采空区的特点,制定了适合包西铁路采空区的稳定性评价原则及分类标准,最终确定了煤窑(矿)采空区不同工程的处理措施。