基于Piper图、灰色关联度和三维高密度电法的断层水源判别

作     者：施龙青 史雅迪 邱梅 郭中安 杨建飞 姜海滨 SHI Longqing;SHI Yadi;QIU Mei;GUO Zhongan;YANG Jianfei;JIANG Haibin

作者机构：山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590 陕西中太能源投资有限公司陕西榆林719109 

出 版 物：《中国科技论文》 (China Sciencepaper)

年 卷 期：2022年第17卷第1期

页      面：1-8页

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51804184) 山东省自然科学基金资助项目(ZR2020KE023) 

主　　题：断层水源判别 Piper三线图 灰色关联 三维高密度电法 

摘      要：为判别阳城煤矿3305工作面下平巷掘进遇到的FD53断层水的水源,进而决定巷道掘进是否可以直接穿过断层,在确定砂岩含水层、三灰含水层、奥灰含水层为FD53断层水可能水源的基础上,现场采集了断层及这3个含水层的水样进行常规化学成分水质检测。选取ρ(K^(+)+Na^(+))、ρ(Ca^(2+))、ρ(Mg^(2+))、ρ(HCO^(-)_(3))、ρ(Cl^(-))、ρ(SO^(2-)_(4))、pH、总溶解固体(total dissolved solids,TDS)作为水源识别化学指标,利用水化学特征Piper图排除了断层水水源为砂岩含水层的可能性;基于灰色关联模型,建立断层水和各含水层之间的灰色关联度,识别出断层水水源为三灰水;应用最新的三维高密度电法探测技术,获得了3个含水层在3305工作面的富水性分布特征,排除了断层水水源为奥灰水的可能性,并进一步判定断层水水源为三灰水。最终的判别结果表明,FD53断层水的水源为水量可控的三灰水,巷道掘进可以直接穿过断层。