大定源瞬变电磁法在探测煤矿采空区中的应用

阐述了大定源瞬变电磁法的基本原理、中心回线的视电阻率计算公式和低阻层下的数据校正方法。设计工区测线布置,观测完二次场后,对数据进行预处理。剔除畸变数据,反演、绘制视电阻率断面图和平面图,结合地质资料对煤矿采空区作出解释。针对采空异常区进行打钻验证,异常区富水性与推测相符。探测结果表明,大定源瞬变电磁法对解决煤矿采空区地质问题是一种快捷、高效的勘查手段。     

综合物探方法在煤矿采空区积水勘探中的应用

塔山煤矿开采煤层上下部均有采空区存在,如果采空区积水严重,会导致煤矿生产存在巨大安全隐患。为查明采空区积水的范围和位置,采用瞬变电磁法和高密度电阻率法相结合的综合物探方法开展研究。在已知采空区表面对仪器的观测时窗范围、关断时间、采样延时、发射电流、叠加次数等参数进行测试,采用瞬变电磁法对矿井表面进行大面积勘探,通过综合分析发现疑似采空区积水区,在疑似采空区积水区安排高密度电阻率勘探。结果表明：勘探区存在8个采空区,位于目前开采的8#煤层上方,采用高密度电法和瞬变电磁法的综合地球物理方法,可以准确获得采空区积水区的范围和位置。     

瞬变电磁法在煤矿采空区以及采空区积水探测中的应用

瞬变电磁法是利用不接地回线或电极向地下发送脉冲式一次电磁场,用线圈或接地电极观测由该脉冲电磁场感应的地下涡流产生的二次电磁场的空间和时间分布,来解决有关地质问题的时间域电磁法[1]。针对山西某煤矿的采空区以及采空区积水范围问题,采用瞬变电磁法同一回线装置进行探测,借助winglink软件对采集数据进行处理得到视电阻率断面图。对采空区积水面积进行了判定。结果表明瞬变电磁法在地表条件差的情况下具有很好的勘探精度以及深度,为今后煤矿采空区探测工作提供一些借鉴经验。     

基于瞬变电磁法的煤矿采空区地质勘察研究

近年来我国经济快速发展，各种矿石资源需求逐渐增大，大量矿石的开采，形成大量的采空区。采空区造成生态环境的破坏、地面出现裂缝和塌陷，给生活和生产带来严重的安全隐患。采用瞬变电磁法对煤矿采空区地质勘察进行了研究。分析了瞬变电磁法工作原理和瞬变电磁设备主要功能和参数，然后，以某研究区为例，采用Grapher软件对原始数据进行了处理，采用Surfer软件对电阻率进行定量和定性分析，根据中心回线和重叠回线电阻率断面上的异常区域，对采空区的位置和充水断层的位置进行了推测。     

综合电法在煤矿双层采空区探测中的应用

根据多层采空区的地球物理特征,对盂县某煤矿双层采空区采用高密度电法和瞬变电磁法等物探方法进行综合探测,查明了该双层采空区的位置和范围.结果表明,根据多层采空区的地球物理特征,高密度电法结合瞬变电磁法探测煤矿多层采空区是行之有效的.     

高密度电法探测露天矿地下水的应用研究

以石宝铁矿地下水为研究对象,采用高密度电阻率法的微分与温纳装置探测露天矿地下水分布,通过高密度电阻率法2种装置相互对比分析,从而准确地查明地下水的位置,为露天矿地下水防治提供可靠依据。结果表明:高密度电阻率法有效探测出地下水的分布,准确显示出了地下水赋存状态和运移规律,充分证实了高密度电阻率法在露天矿地下水应用中为有效技术手段。     

煤矿采空区地面探测技术与方法优化

为探明鄂尔多斯矿区采空区的分布范围及存在的安全隐患,采用高密度电阻率法、瞬变电磁法、EH-4大地电磁法和浅层地震法等4种地面采空区探测技术,通过野外数据采集、数据预处理(包括干扰信号剔除)和反演计算,作出视电阻率综合剖面和时间剖面,来解译采空区的几何和物性特征,建立了一套适合该区地方煤矿采空区探测的技术方法。结果表明:高密度电阻率法、浅层地震法适合近地表浅层采空区探测,探测深度小于200 m;瞬变电磁法适合中等深度采空区探测,探测深度小于600 m;EH-4大地电磁法适合大深度采空区探测,探测深度小于1 000 m。     

瞬变电磁法探测浅层采空区的方法与应用

煤矿(积水)采空区等隐蔽致灾因素是煤矿安全工作的重点和难点。结合实例介绍了瞬变电磁法使用中心回线装置在探查浅层煤矿(积水)采空区隐蔽致灾危险源中有关野外施工方法及资料处理解释的方法技术,对比分析了晚期和全区视电阻率算法、阻尼最小二乘法和Occam反演方法,发现Occam反演结果较优,探测成果得到钻孔验证,结果表明较大发射线框的瞬变电磁法能探测煤矿浅层积水采空区。     

矩形回线源瞬变电磁法对煤矿采空富水区的精细探测

矩形回线源是目前煤矿地面瞬变电磁勘探常用的装置形式之一,以往通过中心回线的计算方式可以实现回线内1/3区域的探测,非中心点的解释存在一定的误差。该文给出基于偶极子叠加的矩形回线任一点的瞬变电磁场计算方式,实现了在回线内任一点进行观测,提高了工作效率和解释精度。作者应用此方法对煤矿采空富水区进行探测,发现了采空富水区位置,得到打钻验证。     

煤矿采空区无损探测方法研究

随着煤矿的兼并重组以及资源整合,致使小煤矿采空区成为煤矿安全开采的突出隐患,为了对小煤矿采空区进行精确的探测,采用无损探测（综合物探）法,研究了瞬变电磁法、高密度电法等原理、然后分别采用三维地震综合法、高密度二维地震法、瞬变电磁法和高密度电法对该煤矿进行了探测,研究得出,二维探测结果和三维综合探测结果,在空间上异常区域具有较高的吻合关系,然后根据该异常区域,在地面圈定了7个验证孔的坐标,由验证孔的工程勘探,验证了该煤矿采空区的位置以及形成采空区的原由,表明了综合物探法对煤矿采空区的探测是可行的、有效的,研究为同地质条件下小煤矿采空区的探测提供了技术支持。     

瞬变电磁法在铁矿采空区探测中的应用

为了更加准确地掌握铁矿采空区的分布,根据瞬变电磁法和磁法勘探原理,对铁矿采空区的综合地球物理特征进行研究,结合测区内铁矿采空区的特点,给出铁矿采空区的评判原则,认为磁铁矿相对围岩具有高磁性、低电阻的特性,对于不充水的采空区具有高电阻率的特性,对于塌陷或充水的采空区具有低电阻率的特性。使用V8电法仪和GSM-19T磁力仪对安阳某铁矿采空区进行瞬变电磁和磁法探测,圈定铁矿采空区及积水区的形态。结果表明,瞬变电磁法技术在查找铁矿采空区的效果良好。     

基于模糊数学的露天铁矿采空区地球物理探测评价研究

针对金属矿山露天采场采空区地球物理探测异常快速安全评价的技术难题,根据模糊数学理论,结合多年的采空区探测研究成果,在采空区类型划分和地球物理识别特征的基础上,基于GIS平台建立了综合高密度电阻率法、瞬变电磁法和地震映像法的7个采空区异常评价指标体系,分别为G1R、G2T、G3H、S1R、S2T、S3H和D1W。通过数据提取和重构技术对7个采空区异常评价指标进行了分级分类的数据标准化处理,并利用模糊数学分类计算模型对其进行了概率化赋值,构建了采空区异常指标模糊数学综合评价模型,实现了采空区异常评价的定量化和智能化。研究表明:基于模糊数学理论的采空区异常指标综合评价可以将传统的采空区异常圈定误差由±5.0 m提高到±2.0 m以内,并且可以实现采空区圈定的数字化、流程化和智能化,适合对海量不确定性的地球物理异常数据的快速处理和智能化评价。     

煤矿采空区瞬变电磁法物探应用实例

随着城镇化进程的加快,建筑公路铁路桥梁的建设也逐渐向地质条件较差的采空区推进。为探寻进行采空区物探评价的有效方法,开展了瞬变电磁法在邯郸峰峰矿区某采空区物探的实践应用。在原有地质资料的基础上,详述了瞬变电磁法的基本原理以及测点测线的具体布置方案以及数据处理方法;并对所取得的视电阻断面图进行实例分析,且对视电阻率异常区域进行了钻探验证。实践表明,该方法的应用可以准确反映异常区的位置和深度,而且还展现了异常区的影响范围,是较好并且直观的呈现手段。     

齐大山铁矿南帮含水构造带探测研究

为解决采空区突发涌水给矿山安全生产带来的安全威胁,以齐大山铁矿为研究对象,以高密度电阻率法含水构造带理论模型的正演模拟研究为基础,运用高密度电阻率法对采场南帮含水构造带的异常范围进行了圈定;运用瞬变电磁法进行了二次探测,并对高密度电阻率法所圈定的异常范围进行了验证。研究表明:含水构造带显示为低阻异常特征,在高密度电阻率法探测成果图中显示的两处低阻异常与含水构造带理论模型的正演模拟结果一致;同时,在瞬变电磁法探测成果图中显示的低阻区域均在高密度电阻率法所圈定的低阻异常范围内,二者相互验证,这两处低阻异常均为含水构造带的地球物理异常特征的显示,表明采用高密度电阻率法和瞬变电磁法组合识别技术可实现对隐伏含水构造带的先导性探测。     

井下综合物探技术探测隐伏小煤窑采掘范围研究

小煤窑肆意采掘形成杂乱无序的采空区,对煤矿采掘工作面形成重大安全隐患。为了达到准确探测的目标和靶向性治理,探讨了矿井瞬变电磁法、四极测深法和矿井地质雷达法的基本原理,分析了存在隐伏小煤窑采掘情况时地层的地球物理响应特征,提出了3种物探方法相结合的井下综合物探技术,对团柏煤矿2个隐伏小煤窑井筒及采掘范围进行探测研究,并对探测结果进行了分析解释并得到钻探验证。应用表明,利用井下综合物探技术有效地探测了隐伏小煤窑井筒位置及其采掘范围,达到了对隐伏小煤窑采掘范围的多方法佐证、高精度综合探测效果,为后期针对性地治理小煤窑采空区提供可靠的技术保障。     

高密度电法在铁矿隐伏采空区探测中的应用

为消除采空区给铁矿采矿生产安全带来的巨大威胁,本文以袁家村铁矿采空区探测为研究对象,应用高密度电阻率法对隐伏采空区的探测进行了研究,分别建立了简单地质条件下和复杂地质条件下的采空区探测正演模型。在简单地质条件下正演模拟计算得出的电阻率剖面图中,不同装置下的采空区均具有高阻异常和电阻率突变的响应特征。在复杂地质条件下,灰岩、变辉绿岩等复杂地质体在电阻率剖面图上也有明显的异常反映,并且偶极装置对采空区异常的反映更加明显,空间位置更加吻合。在现场采空区探测中,采空区在探测成果图中有明显的反映。根据采空区识别标志圈定了采空区异常的分布范围。经钻探验证,电阻率异常空间位置与采空区实际位置基本符合。结合采空区三维激光扫描,建立了采空区立体模型,精确地获取了采空区的空间特征信息。     

某铁矿山隐伏采空区精准探测方法

为消除采空区给铁矿山人员和生产带来的巨大安全隐患,对采空区精准探测方法进行了研究。在深入分析高密度电阻率法采空区探测工作原理的基础上,建立了采空区探测模型,据此总结出采空区在电阻率剖面图中所具有的高阻异常和电阻率突变的识别特征。以五台-吕梁地区某大型铁矿山采空区为例,进行了精准探测。根据采空区识别标志圈定了采空区异常的分布范围,采空区在探测成果图中有较明显的反映,电阻率异常特征与解译标志基本符合;钻探验证表明,通过高密度电阻率法可有效识别出采空区;结合采空区三维激光扫描成果,建立了采空区三维模型,精确地获取了采空区的空间特征信息。研究结果表明：采用高密度电阻率法圈定异常、钻探验证和三维激光扫描建模的综合探测方法可对铁矿山采空区进行高效、经济、精准探测。     

岩石电阻率特性及在煤矿采空区探查中的应用

地层电阻率蕴含丰富地层信息,岩石电阻率的准确描述对于电阻率探测解释尤为重要。系统分析岩土材料电阻率特性,结合麦克斯韦电导率理论公式推导非饱和岩石电阻率公式,并采用阿尔奇公式验证其合理性|采用高密度电法与瞬变电磁法对场区进行综合探测,利用岩石电阻率理论解释采空空洞及覆岩电阻率特征,并进行钻探验证。结果表明,受压岩石电阻率与体积应变正相关,采空空洞邻近区域存在电性异常过渡带,过渡带高度与垮落断裂带高度较为一致,同时电阻率综合探测可以基本揭露采空区展布形态。     

高密度电阻率法在煤层采空区探测中的应用

在特定的地质条件下,不同物探方法具有不同的探测效果,寿阳含煤地层具有地层倾角小、煤层厚度大、上覆第四系地层厚度薄等特点,适宜用高密度电阻率法来追踪煤层采空区.以寿阳煤层采空区探测为例,说明高密度电阻率法是寻找煤层采空区的一种行之有效的手段.