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文檔簡介
山西高平科興龍頂山煤業(yè)有限公司擬建磚廠瞬變電磁勘探報告PAGE山西高平科興龍頂山煤業(yè)有限公司擬建磚廠瞬變電磁勘探報告**********2013年3月山西高平科興龍頂山煤業(yè)有限公司擬建磚廠瞬變電磁勘探報告施工單位:********隊長:*****總工程師:****項目經(jīng)理:****野外負(fù)責(zé):*****測量:王8***8*******儀器操作:*****數(shù)據(jù)處理:*****報告編制:*****制圖:*****校對:***審核:***編制時間:二〇一三年三月
目錄序言 1第一章勘探區(qū)概況 2第一節(jié)勘探區(qū)范圍 2第二節(jié)地質(zhì)任務(wù) 2第二章測區(qū)地質(zhì)概況及地球物理特征 4第一節(jié)地質(zhì)概況 4第二節(jié)勘探區(qū)地球物理特征 6第三章工作方法及數(shù)據(jù)采集 8第一節(jié)方法選擇依據(jù) 8第二節(jié)瞬變電磁勘探儀器 9第三節(jié)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求 10第四節(jié)試驗工作 11第五節(jié)工程布置及工作量完成情況 13第六節(jié)測量工作 14第七節(jié)野外完成工作質(zhì)量情況 17第四章資料處理及解釋 18第一節(jié)數(shù)據(jù)處理 18第二節(jié)資料解釋 20第五章地質(zhì)成果 24第六章結(jié)論 26第一節(jié)成果評價 26第二節(jié)存在問題及建議 26附件1地質(zhì)勘探資質(zhì)文件附表1勘探區(qū)測線端點坐標(biāo)統(tǒng)計表附圖目錄附圖1-1實際材料圖1:1000附圖2-1~2-1測線電性斷面圖1:1000附圖3-1~3-5水平電性切片圖1:1000附圖4-1勘探區(qū)采空區(qū)分布圖1:1000山西高平科興龍頂山煤業(yè)有限公司擬建磚廠瞬變電磁勘探報告PAGE17序言山西高平科興龍頂山煤業(yè)有限公司為查明煤矸石頁巖燒結(jié)多孔磚生產(chǎn)廠區(qū)是否存在煤層采空區(qū)及分布范圍,委托河南省煤田地質(zhì)局物探測量隊(以下簡稱:我隊)在擬建磚廠區(qū)域內(nèi)進行瞬變電磁勘探工程。我隊技術(shù)人員在充分收集、分析、利用已知地質(zhì)、水文地質(zhì)等勘探研究成果和有關(guān)氣象、水文等方面的資料的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)場踏勘情況,認(rèn)真編寫了項目施工組織設(shè)計,并通過山西高平有限公司審查。我隊于2013年1月27日進駐施工工地,當(dāng)日進行控制測量和測點放樣。于2013年1月28日進行了瞬變電磁勘探試驗工作,完成試驗坐標(biāo)點10個,隨后轉(zhuǎn)入內(nèi)業(yè)處理、資料解釋工作,制作相應(yīng)參數(shù)圖件和成果圖件,于3月編制完成了文字報告。在本項目實施過程中,始終得到山西高平有限公司各級領(lǐng)導(dǎo)的熱情關(guān)懷和大力支持,在此表示衷心的感謝。本項目執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)有:1、《地面瞬變地磁法技術(shù)規(guī)程》(DZ/T0187-1997)2、《煤炭電法勘探規(guī)范》(MT/T898-2000)3、《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》(GB/T18314-2001)第一章勘探區(qū)概況第一節(jié)勘探區(qū)范圍本次瞬變電勘探工程勘探面積為41600m2??碧椒秶?圖1-1勘探范圍示意圖(圖中黑框)表1-1勘探范圍拐點坐標(biāo)表拐點編號XYJ13958034.291410517.082J23958227.673410690.873J33958120.724410809.877J43957927.342410636.086第二節(jié)地質(zhì)任務(wù)本次地面電法勘探的地質(zhì)任務(wù)是:探查勘探區(qū)域內(nèi)是否存在有煤層采空區(qū)及分布情況。第三節(jié) 參考地質(zhì)資料簡介本次瞬變電磁勘探收集到勘探區(qū)附近ZK4-2鉆孔柱狀圖一幅和煤礦地質(zhì)報告文字部分。這些資料在一定程度上反映了勘探區(qū)內(nèi)的地質(zhì)概況,對勘探區(qū)內(nèi)的地層、地質(zhì)狀況起到了一定的了解作用,同時為采空區(qū)的劃定提供了一定的參考。
第二章測區(qū)地質(zhì)概況及地球物理特征第一節(jié)地質(zhì)概況一、區(qū)域地層勘探區(qū)內(nèi)為中低山黃土丘陵地貌,地表大部為第四系黃土覆蓋,基巖出露在山梁處,大部分為裸露區(qū)。出露地層有二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組、二疊系上統(tǒng)上石盒子組。現(xiàn)根據(jù)鉆孔資料及地表露頭將井田內(nèi)的地層由老至新分述如下:(一)、奧陶系中統(tǒng)峰峰組(O2f埋藏于井田深部,為煤系地層沉積基盤,巖性為深灰色、厚層狀海相石灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r,夾泥灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r,堅硬性脆,項部常因鐵質(zhì)浸染而呈淡紅色,厚度1.00m左右。該地層在本井田外西部見出露。(二)、石炭系(C)1.中統(tǒng)本溪組(C2b)主要由淺灰色含鋁泥巖、鋁質(zhì)泥巖、深灰色泥巖組成,中、下部夾石英砂巖,底部常具一薄層鐵質(zhì)泥巖或鐵質(zhì)粉砂巖,含黃鐵礦,菱鐵礦結(jié)核或透鏡體,即“山西式’’鐵礦。本組厚度2.20-7.60m2.上統(tǒng)太原組(C3t)為一套具明顯沉積旋回的海陸交互相含煤建造,為井田主要含煤地層之一一。巖性為黑色炭質(zhì)泥巖、深灰色~灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖,灰色中細(xì)粒砂巖、深灰色石灰?guī)r及8層煤層。含5、6、8、9、11、12、13、15號煤層,其中9、15號煤層為可采煤層,其余為不可采煤層。K2、K3、K4三層石灰?guī)r層位穩(wěn)定,K5、K6石灰?guī)r層位不穩(wěn)定,是區(qū)域地層對比的良好標(biāo)志。底部為灰色石英砂巖,即K1砂巖(局部不發(fā)育,相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖、泥巖),與下伏地層本溪組整合接觸。本組厚度64.80-91.50m(三)、二疊系(P)1.下統(tǒng)山西組(P1s)本組為井田內(nèi)另一主要的含煤地層,底部以K6砂巖與太原組分界。主要以黑色泥巖、深灰色砂質(zhì)泥巖~粉砂巖和灰色、灰白色砂巖組成。含2、3號煤層,其中3號煤層為主要可采煤層,其余為不可采煤層。底部的K7為灰白色中細(xì)粒石英砂巖,是山西組與太原組分界的標(biāo)志層。本組厚度41.43-66.97m2.下統(tǒng)下石盒子組(P1x)連續(xù)沉積于山西組之上,由灰綠、黃綠色砂巖,問夾灰、黃綠、局部為紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖及鋁質(zhì)泥巖組成,該組厚度74.50-78.42m,平均76.25m,底部以一層灰色中粒砂巖(K8下段(P1x1):下部為黃綠色厚層狀中粗粒石英硬砂巖及灰綠色砂質(zhì)泥巖、泥巖,含大量錳質(zhì)結(jié)核;上部為黃色、黃綠色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖及泥巖。厚43.70-51.80m上段(P1x2):下部為黃綠、灰綠色中粗粒石英砂巖;上部為杏黃色、黃綠色砂巖、砂質(zhì)泥巖夾砂巖及紫色泥巖,其頂部為雜色含鐵質(zhì)鮞粒的鋁土泥巖(桃花泥巖),平均厚48.20-53.60m3.二疊系上統(tǒng)上石盒子組(P2s)連續(xù)沉積于下石盒子組之上,井田內(nèi)主要出露于東北部,由黃綠色砂巖間灰、黃綠、紫紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖及鋁質(zhì)泥巖組成。井田內(nèi)僅殘留下段地層。下段(P2s1):由黃綠、黃色夾紫紅色泥巖、鋁土泥巖、砂質(zhì)泥巖和黃綠色硬砂巖組成,砂巖多呈透鏡體,節(jié)理發(fā)育,砂質(zhì)泥巖、泥巖風(fēng)化后呈碎屑狀,底部以一層黃綠色中粗粒砂巖(K10)與下伏下石盒子組分界,井田內(nèi)殘留厚度約50m。與下伏下石盒子組呈整合接觸。(四)、第四系1.中上更新統(tǒng)(Q2+3)為亞粘土與亞砂土組成,呈淡黃色,含鈣質(zhì)結(jié)核和巖石碎屑,中部為黃土層,局部具有底礫巖,0-222.全新統(tǒng)(Q4)為現(xiàn)代沖積層,沖積層由含砂質(zhì)次生黃土組成。呈不整合覆蓋在不同基巖之上,0-10二、含煤地層本井田內(nèi)主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)和二疊系下統(tǒng)山西組P1s,現(xiàn)分述如下:(一)、石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)本組厚度64.80-91.50m,平均79.19m。巖性主要由灰黑色泥巖、深灰一灰黑色粉砂巖、灰白一深灰色砂巖,深灰色石灰?guī)r及煤層組成。含煤8層,其中9、15號煤層為主要可采煤層。含石灰?guī)r5層,以K2、K3、K4較穩(wěn)定,K5(1)15號煤層黑色,以亮煤為主,厚度2.40-5.45m,平均4.29m,含(2)9號煤層黑色,以亮煤為主,厚度0.20-1.90m,平均1.34m(二)、二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)本組厚41.43-66.97m,平均厚57.40m,主要由深灰-淺灰色砂巖、粉砂巖、深灰-黑色泥巖及3層煤層組成,本組含2、33號煤層厚3.00-6.85m,平均5.57m,3三、區(qū)域構(gòu)造公司廠區(qū)位于沁水煤田東南部,太行山復(fù)背斜之西翼,晉獲褶斷帶南部東側(cè)。受新華夏系多字形構(gòu)造影響,該區(qū)構(gòu)造線大多呈NNE向。區(qū)域大型斷裂較發(fā)育:有近NEE向的莊頭正斷層等,NNE向的長治正斷層、高廟山正斷層、高平正斷層等。區(qū)域構(gòu)造總體為走向NNE向、向W傾的單斜,尚發(fā)育有寬緩的次級褶曲。第二節(jié)勘探區(qū)地球物理特征煤層賦存于成層分布的煤系地層中,煤層被開采后形成采空區(qū),破壞了原有的應(yīng)力平衡狀態(tài)。當(dāng)開采面積較小時,且煤層頂板為塑型巖石并保存完整,由于殘留煤柱較多,壓力轉(zhuǎn)移到煤柱上,未引起地層塌落、變形,采空區(qū)以充水或不充水的空洞形式保存下來;但多數(shù)采空區(qū)在重力和地層應(yīng)力作用下,頂板塌落,形成冒落帶、裂隙帶和彎曲帶。這些地質(zhì)因素的變化,使得采空區(qū)及其上部地層的地球物理特征發(fā)生了顯著變化,由此引發(fā)了采空區(qū)塌陷和持力層破壞等工程地質(zhì)問題。一般情況下,采空區(qū)的塌陷在垂直方向上可分為三帶。1、冒落帶:煤層采空上部巖層出現(xiàn)坍落。 2、裂隙帶:坍落帶上方巖體因彎曲變形過大,在采空區(qū)上方產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力,兩側(cè)受到較大的剪應(yīng)力,因而巖體出現(xiàn)大量裂隙,巖石的整體性受到破壞。3、彎曲帶:裂隙帶以上直到地面,在自重應(yīng)力作用下產(chǎn)生彎曲變形而不再破裂。如果采空區(qū)較深、煤層較?。ɑ蜷_采較薄),且上覆巖層堅硬,則坍塌的可能性較小,即使坍塌下沉,對地面的影響也較??;反之,則對地面影響較大。采空區(qū)及其垂向上的“三帶”,與正常地層之間存在較為明顯的物性差異,最明顯是導(dǎo)電性差異,導(dǎo)電性差異表現(xiàn)在:1、煤層采空區(qū)冒落帶與完整地層相比,巖性變得疏松、密實度降低,即單位體積內(nèi)介質(zhì)的密度降低,同時使得傳播于其中的導(dǎo)電性降低,在電性上表現(xiàn)為高阻異常;2、煤層采空區(qū)裂隙帶與完整地層相比,巖性沒有發(fā)生明顯的變化,但由于裂隙帶內(nèi)巖石的裂隙發(fā)育,同時使得傳播于其中的導(dǎo)電性變差,巖石的電阻率明顯變大。一般情況下,冒落帶的高度一般在十幾米左右,其內(nèi)部充填的松散物的視電阻率明顯高于周圍介質(zhì),裂隙帶的高度一般在幾十米,主要是由于采空區(qū)塌陷造成巖石出現(xiàn)裂隙,巖石的電阻率明顯變大,而當(dāng)采空區(qū)充水較多時,由于水的存在,導(dǎo)電性變強,采空區(qū)的電阻率明顯變小。由此可見,采空區(qū)的視電阻率明顯區(qū)別于未采空區(qū)的視電阻率,是本次勘探的物理前提。
第三章工作方法及數(shù)據(jù)采集第一節(jié)方法選擇依據(jù)根據(jù)勘探的目的與任務(wù)可知,本次勘探主要解決勘探區(qū)內(nèi)煤層采空區(qū)及其積水情況方面的問題。對采空區(qū)的探測應(yīng)首選對含水裂隙帶或水體敏感、分辨率高的瞬變電磁法(TEM)。其基本原理是利用不接地線圈(當(dāng)然也可用接地導(dǎo)線)供脈沖電流,使其在地下激發(fā)起二次渦流,我們在一次場斷開后觀測其渦流形成的二次場(瞬變場)及其衰減態(tài)勢,就可解釋地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)。這是因為瞬變場的參數(shù)強度及延遲時間是與地下地質(zhì)體的幾何參數(shù)和電性參數(shù)有關(guān)。良導(dǎo)地質(zhì)體(如含水體)尺寸越大,導(dǎo)電性越好,瞬變場強度越大且熱損耗越小,故衰減越慢,延遲時間就越長。據(jù)上述特征就可判斷被探測的賦水體幾何位置和埋深。圖3-1瞬變電磁測深原理圖圖3-2瞬變電磁測深裝置圖瞬變電磁勘探有很多種工作裝置,目前在煤田水文地質(zhì)勘探中一般采用大定源回線裝置和同點裝置,結(jié)合儀器特點及本次勘探任務(wù)要求,本次勘探采用大定源回線裝置,回線內(nèi)接收。該方法具有勘探深度大、施工效率高、施工受建筑物影響小、劃分異常詳細(xì)等特點。第二節(jié)瞬變電磁勘探儀器高質(zhì)量的儀器是地質(zhì)任務(wù)完成的基本要求,結(jié)合本次勘探的地質(zhì)任務(wù),要求儀器具有以下特點:1、由于瞬變電磁響應(yīng)隨時間衰減極快,接收機要在大量的噪聲中接收到有效信號,要求儀器動態(tài)范圍大;2、勘探區(qū)內(nèi)有輸電線,可能會存在較大的人文噪聲,要求儀器抗干擾能力強,施工方式靈活;本次瞬變電磁勘探使用加拿大鳳凰公司產(chǎn)V8多功能電法儀,該儀器是國內(nèi)外最先進的瞬變電磁設(shè)備之一,其主要構(gòu)成如圖3-3。圖3-3V8電法工作站主要性能參數(shù)為:道數(shù):3磁道,3電道,若組成網(wǎng)絡(luò)化采集系統(tǒng),道數(shù)不受限制頻率范圍:1Hz到25Hz接收機輸入電壓:12V直流發(fā)射機輸入電壓:96V直流功耗:約15W發(fā)射機額定電流:約10數(shù)據(jù)存儲:512MB可移動式閃存(可升級擴展)鍵盤:觸摸防水ASCII碼鍵盤顯示:陽光下可視彩色液晶背光顯示屏,分辨率為640*480接頭:多針軍用規(guī)格磁探頭連接口,GPS天線,電瓶和接地接頭處理器:工業(yè)級586和快速輔助處理器工作溫度:-20°C到+50°C第三節(jié)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求一、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)本項目的電法勘探各項工作除按項目設(shè)計及合同的有關(guān)規(guī)定作業(yè)外,執(zhí)行下列國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):1、《煤炭電法勘探規(guī)范》(MT/T898—2000);2、《地面瞬變電磁法技術(shù)規(guī)程》(DZ/T0187—1997)。二、技術(shù)指標(biāo)1、本次勘探設(shè)計必須符合《煤炭電法勘探規(guī)范》;必須經(jīng)甲方認(rèn)可。2、保證野外數(shù)據(jù)采集甲級記錄點率不低于80%,合格記錄點率不低于99%。3、瞬變電磁法工作的檢查率不應(yīng)低于5%,檢查點應(yīng)在全區(qū)分布均勻,對異常地段,可疑點、突變點進行重點檢查。4、測量合格率要求達(dá)100%,優(yōu)良級率不低于95%。5、最終成果報告必須符合國家及各部委等有關(guān)部門的要求和規(guī)定;必須符合規(guī)范要求,必須經(jīng)甲方審查認(rèn)可。三、技術(shù)保證措施為了保證瞬變電磁勘探的野外數(shù)據(jù)采集質(zhì)量,按照《煤炭電法勘探規(guī)范》(MT/T898—2000)在生產(chǎn)中采取了以下一系列的技術(shù)保證措施。A、在生產(chǎn)中嚴(yán)格按設(shè)計和試驗中選取的頻率、積分時間和增益等參數(shù)進行數(shù)據(jù)采集,確保記錄到較晚延時范圍內(nèi)的有用信號,在保證質(zhì)量前提下提高生產(chǎn)效率。B、遵循瞬變電磁勘探接收站應(yīng)避免布置在強干擾源、強磁場及金屬干擾物分布的地域的原則。C、鋪設(shè)線框時,確保長度誤差不大于5%,方向誤差不得大于1度,余線成S形鋪于地面。地面有金屬物或電線桿時,線框要避開這些物體3m以上。D、確保供電導(dǎo)線絕緣電阻不小于2MΩ,供電導(dǎo)線內(nèi)阻不大于6Ω/km。E、野外觀測數(shù)據(jù)較好時自動采集2次,確保觀測數(shù)據(jù)的信噪比不小于5,對不符合要求的測道數(shù)超過1/5的測點增加1~3次重復(fù)觀測。F、對儀器工作狀況及測點周圍地形、地物、電纜線等其它可能影響到資料解釋的因素進行詳細(xì)記錄。G、野外觀測時每個測點都進行了2次以上(含2次)的重復(fù)觀測;同時在全區(qū)均勻布置質(zhì)量檢查點。H、確保測量定點的相對誤差不大于0.4m,高程誤差不大于0.4m,一級測線點位置誤差不大于0.2m,高程誤差不大于0.2m第四節(jié)試驗工作為了選取合適的工作參數(shù),結(jié)合勘探深度、測線布置情況及精度要求,我隊于2013年1一、試驗點的選取根據(jù)地面調(diào)查,本勘探區(qū)老窯采空區(qū)的埋深約在50m左右。針對此情況,在勘探區(qū)東北部1110線號360號附近選取10個坐標(biāo)點二、工作裝置及試驗參數(shù)選擇瞬變電磁勘探有多種工作裝置,結(jié)合儀器特點及本次勘探任務(wù)要求,采用大定源回線工作裝置,回線內(nèi)觀測。該方法具有勘探深度大、施工效率高、受建筑物影響小、劃分異常詳細(xì)等特點。根據(jù)勘探任務(wù)要求和本儀器的特點,試驗參數(shù)主要為:1.發(fā)射線圈尺寸:200m×2.發(fā)射頻率:25Hz3.積分時間:60s4.增益:×16三、數(shù)據(jù)處理分析圖3-4為1110線360號點在25Hz頻率下的電壓-時間曲線圖,發(fā)射框為200m×20圖3-41110線360點電壓-時間曲線圖圖3-5是2160線1680號測點經(jīng)反演計算后的視電阻率-深度曲線。圖中橫坐標(biāo)表示深度,縱坐標(biāo)代表視電阻率值。圖3-51110線360點視電阻率-深度曲線圖通過圖3-4、圖3-5進行分析可知:25Hz頻率下電壓曲線較為圓滑,數(shù)據(jù)質(zhì)量較好,而且其有效延時達(dá)7.92ms,數(shù)據(jù)經(jīng)軟件反演后,勘探深度已達(dá)到200m,滿足勘探地質(zhì)任務(wù)需要。視電阻率曲線為HA型與勘探區(qū)內(nèi)已知地層資料相吻合,較好的反映地層的電性信息四、試驗結(jié)論通過以上試驗和資料處理工作:在勘探區(qū)內(nèi)使用25Hz的工作頻率、200m×200m發(fā)射線框可以滿足勘探的深度要求,采用24增益、60s以上積分時間、第五節(jié)工程布置及工作量完成情況一、工程布置根據(jù)勘探任務(wù)要求,瞬變電磁勘探工作測網(wǎng)布置為:測網(wǎng)密度為線距10m,點距10m,勘探線布設(shè)為北東南西向,布置了編號為1030~1190的測線共17條,具體設(shè)計瞬變電磁坐標(biāo)點459個,質(zhì)量檢查點23個(按5%計算),試驗點10個,總計物理點492二、工作量完成情況根據(jù)施工工序安排,我隊于2013年1月27日進入勘探區(qū)進行測量工作,1月28日在勘探區(qū)進行了試驗工作,完成試驗點10個,通過對所獲資料進行處理分析,選擇了適合勘探區(qū)的最優(yōu)施工方案,于當(dāng)日開始外業(yè)采集工作,最終于2013年1工作量完成情況統(tǒng)計表表3-1設(shè)計工作量實際完成工作量備注測線17條17條坐標(biāo)點459個459個質(zhì)量檢查點23個25個試驗點10個10個總工作量492個494個增加2個測線詳細(xì)工作量統(tǒng)計表表3-2線號測點范圍設(shè)計點數(shù)實測點數(shù)備注1030140~40027271040140~40027271050140~40027271060140~40027271070140~40027271080140~40027271090140~40027271100140~40027271110140~40027271120140~40027271130140~40027271140140~40027271150140~40027271160140~40027271170140~40027271180140~40027271190140~4002727合計459459試驗點1010檢測點2325增加2個總計492494第六節(jié)測量工作一、任務(wù)山西高平龍頂山地面物探項目勘探設(shè)計17條勘探線。我隊于2013年1月27二、已有成果、資料其分析利用點名X坐標(biāo)Y坐標(biāo)H高程J083957825.523410652.141959.669J113957887.095410583.628934.886在勘探區(qū)內(nèi),有J08、J11兩個已知測量控制點,平面采用1980年西安坐標(biāo)系,3°帶正形投影,位于38度帶,中央子午線為東經(jīng)114°,高程為1956年黃海高程系,其成果由礦方提供。經(jīng)現(xiàn)場踏勘,標(biāo)石完好,經(jīng)檢驗成果可靠,可以作為勘探區(qū)控制測量和施工測量的起算已知點和聯(lián)測檢查點(已知點成果詳見上表)。三、作業(yè)及起算依據(jù)1、《煤炭電法勘探規(guī)范》(MT/T898——2000)2、《工程測量規(guī)范》GB50026-20073、《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》(GB/T18314——2001)4、《測繪產(chǎn)品質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)》(CH1003——1995)5、本勘探區(qū)設(shè)計書以及工程布置圖 四、測線施測本次瞬變電磁勘探測量工作采用南方測繪儀器公司的靈銳S82Ⅱ型儀器,其主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo)如下表:通道獨立24通道RTK平面精度2cm+1ppm通訊方式USB、串口、藍(lán)牙RTK高程精度2cm+1ppm跟蹤信號L1/L2RTK初始化時間典型15秒數(shù)據(jù)鏈25W/15W(發(fā)射功率)靜態(tài)內(nèi)存32M在已知點的基礎(chǔ)上,采用GPS(RTK)技術(shù),首先使用J08和J11求出本區(qū)四參數(shù)(見表1),然后以J11單點校正,校正完畢后即可開始工作。為了驗證成果可靠性,再前往第一個點J08作為檢查點,檢查對照誤差(見表2)采用RTK的線放樣直接放樣出各條線的樁號的實地位置。每個勘控點都進行詳細(xì)標(biāo)記并且寫上樁號。表1四參數(shù)表△X-2427.3512769813旋轉(zhuǎn)角0.0006680831△Y-3989.70182966994比例因子1.00007069523338五、GPSRTK測點定位測量技術(shù)過程1、基準(zhǔn)站的點位設(shè)置要求:1)基準(zhǔn)站位置的選擇必須嚴(yán)格。以防基準(zhǔn)站接收機衛(wèi)星信號失鎖影響網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有流動站的正常工作。2)周圍應(yīng)視野開闊,截止高度角應(yīng)超過15o;周圍無信號反射物(大面積水域、大型建筑物等),以減少多路徑干擾。并要盡量避開交通要道、過往行人的干擾。3)基準(zhǔn)站應(yīng)盡量設(shè)置于相對制高點上,以方便播發(fā)差分改正信號。4)基準(zhǔn)站要遠(yuǎn)離微波塔、通信塔等大型電磁發(fā)射源200m外,要遠(yuǎn)離高壓輸電線路、通訊線路50m外。5)基準(zhǔn)站工作期間,工作人員不能遠(yuǎn)離,要間隔一定時間檢查設(shè)備工作狀態(tài),對不正常情況及時做出處理。2、移動站的作業(yè)要求:1)在RTK作業(yè)前,應(yīng)首先檢查儀器內(nèi)存或PC卡容量能否滿足工作需要。2)對RTK成果進行外業(yè)檢查:(1)與已知點成果進行比對檢驗;(2)重測同一點的檢驗;3)在信號受影響的點位,為提高效率,可將儀器移到開闊處或升高天線,待數(shù)據(jù)鏈鎖定后,再小心無傾斜地移回待定點或放低天線,確保初始化成功。4)在RTK流動作業(yè)時,應(yīng)注意天線和電纜勿掛破、拉斷,保證儀器安全。3、采用RTK的線放樣直接放樣出各條線的樁號的實地位置。六、精度統(tǒng)計和分析為保證本次作業(yè)成果的精度,校正完畢后前往第1個點J08檢查校正,比對其差值(見表2),符合限差要求。表2J08點檢查結(jié)果與已知成果對比表已知成果實測成果差值X3957825.5233957825.5200.003Y410652.141410652.1390.002Z959.669959.6580.011七、工作量統(tǒng)計勘探區(qū)面積41600平方米測線17條測點459個GPS勘控點1個已知控制點2個八、質(zhì)量評述通過對放樣成果統(tǒng)計、檢查,放樣點位誤差ΔX最大為0.35m,最小為0.00m。ΔY最大為0.024m,ΔY為最小0.00m,精度綜上所述,該區(qū)施工方案合理,作業(yè)方法嚴(yán)密,精度可靠,符合規(guī)范及本區(qū)設(shè)計書的要求,可以提供使用。九、附表各測線端點測量成果見附表1。第七節(jié)野外完成工作質(zhì)量情況通過采取合理的生產(chǎn)技術(shù)措施,我隊保證了野外采集的數(shù)據(jù)質(zhì)量,質(zhì)量檢查點的總平均相對誤差為3.12%。我隊按照《煤炭電法勘探規(guī)范》(MT/T898—2000)和《地面瞬變電磁法技術(shù)規(guī)程》(DZ/T0187—1997)及設(shè)計要求,對492個物理點進行驗收和評級:其中甲級432個,占88%;乙級60個,占12%;試驗數(shù)據(jù)全部合格。所取得的資料質(zhì)量達(dá)到了設(shè)計和相關(guān)規(guī)范的要求,為完成本次勘探任務(wù)打下了良好的基礎(chǔ)。圖3-6瞬變電磁原測點、質(zhì)量檢查點曲線對比圖圖3-6是1100線320號原測點與檢查點的兩條瞬變電磁電壓衰減曲線的形態(tài)對比,圖中縱坐標(biāo)表示電壓,單位(nv/m2),橫坐標(biāo)表示延時時間,單位(ms)。圖中紅色點位曲線是原始數(shù)據(jù),黑色點位曲線是檢查數(shù)據(jù)。原測點和質(zhì)量檢查點數(shù)據(jù)最大相對誤差為6.8%,最小相對誤差0%,平均相對誤差為2.73%,滿足煤炭電法勘探規(guī)范的要求。PAGE29第四章資料處理及解釋瞬變電磁資料處理和解釋工作往往是同時進行的,它們之間存在一種從實踐到認(rèn)識的提高過程。它的資料解釋是建立在資料處理后的視電阻率斷面圖和視電阻率順層切片圖的基礎(chǔ)上。為提高資料解釋的客觀及準(zhǔn)確性,在初步解釋之后調(diào)整處理的窗口(測道)范圍進行反復(fù)處理,直到滿足解釋要求。第一節(jié)數(shù)據(jù)處理瞬變電磁資料的處理和解釋工作往往是同時進行的,它們之間存在一種從實踐到認(rèn)識的提高過程。本次瞬變電磁數(shù)據(jù)處理軟件采用System2000配套軟件包中的TEM-Pro,反演軟件采用美國Interpex公司IX1DV3.50進行反演。1、首先,采用System2000配套軟件包中的TEM-Pro,把原始數(shù)據(jù)進行預(yù)處理,對原始數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)編輯、修改錯誤信息、刪除畸變數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)等工作,轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式,初步形成處理數(shù)據(jù)體。2、其次,利用美國Interpex公司IX1DV3.50軟件結(jié)合地層情況及構(gòu)造特征對處理數(shù)據(jù)體進行一維層狀反演,輸出反演得到的視電阻率數(shù)據(jù),制作測線視電阻率斷面圖,與已知地質(zhì)、地層、鉆孔等信息進行對比分析,修改反演參數(shù),直至得到理想的反演成果。3、最后依據(jù)視電阻率斷面圖和視電阻率切片圖,并結(jié)合地質(zhì)資料成果進行對比分析,確定勘探區(qū)內(nèi)富水異常體的分布規(guī)律和分布范圍,繪制勘探區(qū)內(nèi)煤層頂?shù)装甯凰惓^(qū)分布圖,從而推斷富水區(qū)分布以及構(gòu)造富水情況。資料處理解釋是能否解決地質(zhì)問題的關(guān)鍵,針對勘探區(qū)地質(zhì)任務(wù),按如下流程對野外采集數(shù)據(jù)進行處理(見圖4-1)。圖4-1瞬變電磁資料處理解釋流程圖第二節(jié)資料解釋以人工解釋為基礎(chǔ)、計算機人機聯(lián)作解釋為工具,由粗到細(xì)逐步進行。人工解釋通過對主干剖面的解釋,確定所對應(yīng)的地質(zhì)層位,勾繪地層總體賦存形態(tài)以及構(gòu)造格局,為后期人機聯(lián)作精細(xì)解釋打下基礎(chǔ);而人機操作交互解釋系統(tǒng)對于電法資料的解釋具有特殊的優(yōu)越性,是精細(xì)解釋必不可少的工具。它能充分地利用人機界面對數(shù)據(jù)體進行精細(xì)解釋,具有保持追蹤和彩顯功能,從而大大提高對各種地質(zhì)現(xiàn)象的分辨率。視電阻率—深度剖面圖是基礎(chǔ),視電阻率異常平面圖作為剖面圖的結(jié)果。兩著應(yīng)相互驗證、相互一致。一、異常區(qū)的確定過程和劃分原則首先對在斷面圖上有異常的區(qū)域進行重點分析,并在平面位置上進行指示和組合,初步確定異常區(qū)范圍。然后與順層切片圖進行對比分析,進一步確定異常區(qū)的分布形態(tài),并與已知地質(zhì)成果進行對比研究,分析異常區(qū)的分布規(guī)律。最后通過對全區(qū)地質(zhì)資料及繪制的各種參數(shù)圖件進行綜合分析,來確定各個異常區(qū)和劃分范圍,最終繪制相應(yīng)的成果圖。在視電阻率斷面圖和順層視電阻率切片圖上,富水異常區(qū)表現(xiàn)為相對的低阻異常特征;裂隙、斷層等構(gòu)造較為發(fā)育的地段,富水性相對越強,其附近地段視電阻率值也相對越小。因此,在劃分各個層位的富水異常區(qū)時應(yīng)遵循相對的原則,綜合分析斷面圖和順層切片圖中低阻異常的表現(xiàn)形態(tài),來確定富水區(qū)的范圍,富水區(qū)的范圍界限一般劃分在視電阻率等值線的變化帶上。地層中的煤層被開采以后,在地下巖層間形成一定的空間,采空區(qū)上方巖層在重力作用下發(fā)生塌陷,造成煤層上覆巖體失去原有平衡狀態(tài)而發(fā)生一定程度巖移,破壞了巖石的完整性、連續(xù)性,致使巖層破碎和出現(xiàn)大量的空隙和裂隙,故該處電阻率會偏高于完整巖石處的電阻率,不明顯時則會出現(xiàn)視電阻率等值線的波動,明顯時表現(xiàn)出相對的高阻特性;而采空區(qū)域的空隙被水或泥質(zhì)所充填后,該處的電阻率將明顯低于周圍完整巖石的電阻率,表現(xiàn)出一定的低阻特征,可以依據(jù)這種特有電性異常反映來劃分采空區(qū)。二、勘探區(qū)視電阻率斷面圖分析1、縱向上各地層電性情況圖4-2為1060線視電阻率斷面圖。圖中橫向坐標(biāo)為測點號,縱向坐標(biāo)為深度,圖中由紅到藍(lán)的漸變,表示視電阻率值由高到低的變化。從縱向上看,由淺到深其視電阻率基本呈現(xiàn)高-低-高的電性特征。高程在950~980m的地層,視電阻率值較高,在20~70Ω.m之間,紅色虛線上方表示第四系和二疊系地層;高程在950~890m的地層,視電阻率值逐漸升高,在60~120Ω.m之間,即紅色虛線和藍(lán)色虛線之間為石炭系地層;高程在890m以下的地層,視電阻率值最高,一般在120圖4-21060線視電阻率斷面圖2、采空區(qū)在斷面圖上的反映圖4-3是1170線視電阻率斷面圖,圖中用白色虛線橢圓圈出區(qū)域表示疑似采空區(qū)。在220~330號之間視電阻率值出現(xiàn)大范圍低阻,等值線凹陷比較明顯,推測為采空區(qū)塌陷,上部巖層裂隙擴大,巖層破碎沖水,致使該區(qū)域地層的視電阻率值低于同層位地層,這種現(xiàn)象與采空區(qū)的電性反應(yīng)一致,推斷本處為采空區(qū)。圖4-31170線視電阻率斷面圖三、水平切片圖分析依據(jù)已知地質(zhì)資料,結(jié)合地面調(diào)查情況,老窯可能開采的深度在50m左右,可能的開采煤層的標(biāo)高在920m左右,故作910m至950m高程每隔10m的水平切片圖(詳見圖中紅色虛線橢圓所圈定為采空區(qū)彎曲帶;白色虛線橢圓所圈定為裂隙帶;黃色虛線橢圓所圈定為采空區(qū)冒落帶;從縱向上看低阻異常區(qū)呈逐漸減小趨勢,并逐漸消失,清晰的反應(yīng)了采空區(qū)“三帶”的空間電性特征。四、綜合分析綜上所述,我們不難分析出采空區(qū)在電性斷面圖上的反應(yīng)。將各測線的異常區(qū)域在平面上逐一標(biāo)出,并接合已知地質(zhì)資料,將采空區(qū)圈定出來,并排除其它干擾因素,便可得出正確的結(jié)果??碧絽^(qū)內(nèi)17條測線中有9條見采空區(qū)反應(yīng),僅依靠各測線很難圈定采空區(qū)范圍,結(jié)合(圖4-4)910-950m圖4-4910-950m第五章地質(zhì)成果通過對本次所獲瞬變電磁勘探資料進行的綜合研究分析,結(jié)合收集整理的該區(qū)地質(zhì)資料,編制了瞬變電磁勘探文字報告和相關(guān)的成果圖。成果圖和參數(shù)圖主要有:1、實際材料圖(附圖1-11:1000);2、各測線電性斷面圖(附圖2-1~2-171:1000);3、水平電性切片圖(附圖3-1~3-51:1000);4、采空區(qū)分布圖(附圖4-11:1000)。野外數(shù)據(jù)采集在通過勘探區(qū)內(nèi)正在進行地面填方,有大型設(shè)備及車輛工作,產(chǎn)生了一定的干擾噪聲,我隊現(xiàn)場采取錯峰、避讓等措施,盡量在工程機械施工間歇進行數(shù)據(jù)采集,提高數(shù)據(jù)質(zhì)量;對于勘探區(qū)內(nèi)受到房屋、地面建筑等影響的測點,采取了適當(dāng)移位、內(nèi)插等技術(shù)手段,保證采集足夠物理點數(shù)據(jù)。通過野外嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)范要求,采取適當(dāng)?shù)膽?yīng)對措施,保證了數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。在內(nèi)業(yè)處理時也采取了相應(yīng)的處理手段,對于數(shù)據(jù)進行全面整理、分級,對于受到干擾的物理點進行分類,并有針對性的進行處理。在解釋時以本次勘探的電性圖件為準(zhǔn),參考了以往工作經(jīng)驗和相鄰區(qū)域的勘探實例,做到實事求是、認(rèn)真客觀、有理有據(jù),提高解釋成果的可靠性。最終通過綜合分析本次施工得到的電性斷面圖和電性水平切片圖,結(jié)合地面調(diào)查結(jié)果,分析解釋了勘探區(qū)內(nèi)的采空區(qū)分布范圍情況??碧絽^(qū)內(nèi)老窯開采深度在40-50m左右,對應(yīng)開采標(biāo)高在920m左右,采空區(qū)位于勘探區(qū)內(nèi)東部(見圖5-1勘探區(qū)采空區(qū)成果圖),面積在98圖5-1勘探區(qū)采空區(qū)分布圖第六章結(jié)論第一節(jié)成果評價本項目從勘探設(shè)計到野外采集、數(shù)據(jù)處理、資料解釋直到最終的報告編制等工作均嚴(yán)格執(zhí)行《煤炭電法勘探規(guī)范》(MT/T898—2000),為保質(zhì)保量完成勘探任務(wù)提供了保證。本次勘探采用大定源回線裝置,回線內(nèi)觀測,共采集物理點494個,控制面積41600m2。在野外施工中采取了一系列合理的技術(shù)措施,保證了野外數(shù)據(jù)質(zhì)量。通過對資料認(rèn)真處理和分析,進行了解釋和推斷總結(jié)本次勘探,取得以下地質(zhì)成果:1、分析了勘探區(qū)內(nèi)地層的電性分布特征。在采空區(qū)視電阻率值普遍偏低,一般在40Ω·m左右;未采空區(qū)域,視電阻率值較高,一般在50Ω·m以上。2、推定了采空區(qū)的深度,深度在40-50m左右,標(biāo)高在920m附近;圈定了采空區(qū)分布范圍,計算出采空區(qū)面積為第二節(jié)存在問題及建議一、存在問題1、勘探區(qū)內(nèi)已知資料較少,對于煤層情況認(rèn)識不足。2、勘探區(qū)內(nèi)人文噪聲干擾因素稍多,特別是工程機械活動對野外數(shù)據(jù)采集有一定影響。二、建議建議礦方對解釋的采空區(qū)進行必要的驗證工作,并能將揭露情況進行通報,以便我隊對資料能夠進行更準(zhǔn)確的分析和認(rèn)識,修改誤差,更好地為礦方生產(chǎn)使用。
附件1地質(zhì)勘查資質(zhì)證書附表1測線端點測量成果表點線號理論坐標(biāo)實測坐標(biāo)誤差XYXYΔXΔYH10301303958026.85410510.403958026.68410510.670.17-0.27951.23410304003958227.67410690.873958227.49410690.470.180.40951.24410401303958020.17410517.843958020.42410517.60-0.250.24951.24210404003958220.99410698.313958221.35410697.92-0.360.39951.65710501303958013.49410525.273958013.69410525.00-0.200.27954.67610504003958214.30410705.753958214.58410705.36-0.280.39957.87610601303958006.80410532.713958007.07410532.73-0.27-0.02958.68910604003958207.62410713.193958207.62410713.230.00-0.04958.66610701303958000.12410540.153957999.90410540.320.22-0.17957.98710704003958200.94410720.623958201.17410720.71-0.23-0.09961.90810801303957993.43410547.593957993.37410547.230.060.36961.67810804003958194.25410728.063958194.15410727.790.100.27961.67810901303957986.75410555.023957986.59410555.510.16-0.49954.68610904003958187.57410735.503958187.86410735.48-0.290.02962.68611001303957980.06410562.463957979.88410562.240.180.22956.68611004003958180.88410742.943958180.69410742.940.190.00950.68611101303957973.38410569.903957973.09410569.520.290.38950.68611104003958174.20410750.383958174.56410750.43-0.36-0.05986.03711201303957966.70410577.343957966.40410576.960.300.38985.45511204003958167.51410757.813958167.69410757.64-0.180.17984.84011301303957960.01410584.773957960.23410584.57-0.220.20984.40911304003958160.83410765.253958160.80410764.820.030.43983.92411401303957953.33410592.213957952.94410591.890.390.32983.48411404003958154.15410772.693958153.94410772.650.210.04983.14911501303957946.64410599.653957946.72410600.01-0.08-0.36982.71211504003958147.46410780.133958147.57410779.82-0.110.31982.03311601303957939.96410607.093957940.33410607.43-0.37-0.34981.76011604003958140.78410787.563958140.59410787.500.190.06977.44011701303957933.28410614.533957932.87410614.910.41-0.38976.56011704003958134.09410795.003958133.86410794.940.230.06976.53711801303957926.59410621.973957926.83410622.22-0.24-0.25976.83311804003958127.41410802.443958127.49410802.03-0.080.41976.82411901303957919.90410629.403957920.23410629.30-0.330.10978.10311904003958120.72410809.883958120.54410809.820.180.06978.797基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC(8)05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正(STR)調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機應(yīng)用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機的疊圖機研究與教學(xué)方法實踐基于單片機嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實驗中的應(yīng)用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究HYPERLIN
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