综合物探方法在房采采空区勘查中的应用研究

针对单一物探方法在煤矿采空区探测中的局限性和多解性问题,结合陕北侏罗纪煤田地质及地球物理特性,综合运用瞬变电磁和可控源音频大地电磁法对普泉煤矿勘探区内浅埋房柱式采空区进行探测。综合探测成果对勘探区内3-1煤层采空区和采空积水区的位置、深度、范围等信息进行了推断解释,与地质资料和验证钻孔钻探成果基本吻合。研究结果表明:瞬变电磁和可控源音频大地电磁法相结合的方法在浅埋房柱式采空区探测方面具有较高的可靠性和准确性,能够为煤矿的安全生产和采空区的综合治理提供科学依据。     

综合电法探测采空区关键技术研究

研究煤矿水文地质探测方法与原理,采用地面瞬变电磁法和井下音频电透法对山西高平青龙同昌矿区3号煤层采空区积水情况进行综合探测,利用瞬变电磁法探测含水体敏感的特征,结合井下音频电透法减少前者的体积效应,综合分析两种方法探测结果,对主采煤层上部的采空区积水区域进行准确圈定,并针对该矿9107工作面实际生产状况制定采空积水区的防治措施,指导矿山相关部门优化设计矿井排水方案。     

可控源音频大地电磁法在采空区勘探中的应用

通过采用可控源音频大地电磁法对国兴煤矿4-1号煤层进行采空区勘探,介绍了可控源音频大地电磁法的工作原理及其野外数据收集过程,并结合地质条件综合分析了采空区及积水区范围,说明了可控源音频大地电磁法在采空区勘探中的有效性,进而为评价老空水对工作面的开采影响以及制定出合理的探放水方案和探放水技术措施提供可靠依据.     

综合物探技术在煤矿采空区及积水区的探测研究

本文以西曲矿南六采区8号煤层采空区及积水区的勘探为研究对象,结合煤矿实际地质条件及相关物探技术实际情况,使用瞬变电磁法与天然场音频大地电磁法相结合的综合物探方法,选择了勘探地点,布置了勘探测网,得到了西曲矿南六采区8号煤层采空区及积水区。     

昊兴塬煤业地面瞬变电磁法探测采空区及积水区应用研究

为准确查明昊兴塬煤业全井田范围内山西组2号煤层和太原组(9+10+11)煤层的采空区、采空积水区、顶板富水异常区分布情况,采用地面瞬变电磁法勘探技术对全井田进行了探测。此次地面瞬变电磁勘探工程有效地查明了井田内采空区及采空积水区的位置及积水情况,为全井田煤矿安全开采工作起到了有效的指导作用。     

电法勘探在探测采空区及陷落柱等地质异常体中的应用

在煤矿生产和建设中,小窑采空区、陷落柱等地质异常体常因富含水或瓦斯而成为影响煤矿安全生产和建设的隐患.为解决上述问题,文章介绍了瞬变电磁法和可控源音频大地电磁法两种电法勘探方法的原理以及在探测小窑采空区积水、富水陷落柱方面的应用及取得的地质效果.实践证明,瞬变电磁法和可控源音频大地电磁法是探测小窑采空区、陷落柱等地质异常体的有效手段.     

浅埋煤层采空积水区TEM与CSAMT探测优化反演

综合物探是圈定浅埋煤层采空积水区的有效方法,常规的中心回线瞬变电磁法(TEM)在反演非中心点数据时,存在计算误差。可控源音频大地电磁法(CSAMT)探测频率范围跨度大,对浅部地质体的分辨能力差。采用大定源TEM一维正演,计算了偏离发射回线中心不同位置测点的瞬变电磁响应,与中心点相比,偏离距越大,早期信号畸变越严重,以大定源TEM一维正演理论为基础,反演计算了非中心点数据,计算结果准确还原了模型的电性特征;对CSAMT频率进行优化,结合目标层埋深,加密对应埋深范围内的频点,提高CSAMT对浅埋地质体的分辨能力。通过正演模拟和实测数据处理,结果表明:大定源TEM一维反演可以消除偏离距带来的早期信号偏差,还原模型的真实电阻率响应;优化频率的CSAMT采集更丰富的浅部地层信息,实现对浅埋地质体的探测,2种方法综合探测,结果相互验证,消除了单一方法的多解性,探测结果更加可靠,是一种针对浅埋煤层采空积水区精确探查的有效方法,经钻探验证,结果准确。     

瞬变电磁法在探测煤矿采空积水区的应用

探测煤矿采空积水区通常较难,但可以充分利用瞬变电磁法对低阻地质体反应灵敏和分辨率高的特点,通过精细处理和分析研究,从而有效地探测采空积水区.以吉林某煤矿和山西某煤矿采空积水区探测为例,介绍了瞬变电磁法在探测煤矿采空积水区中的应用及效果.     

煤矿采空区地面综合物探方法优化研究

为实现对煤矿采空区灾害的精细探测,基于采空区类型划分、地面物探方法特点及适用性研究、综合物探案例分析,进行了地面综合物探方法优化。结果表明:煤矿采空区地面精细综合探测应采用2种或2种以上的物探方法,做到地震类方法与电磁类方法相配合、同类物探方法相补充,测网密度布置及参数设定符合探测任务要求;埋深小于50 m的极浅采空区宜采用探地雷达法和高密度电阻率法探测;埋深50~150 m的浅层采空区宜采用浅层地震法、瞬变电磁法或高密度电阻率法探测;埋深150~400 m的中深采空区宜采用地震法、瞬变电磁法、可控源音频大地电磁法或音频大地电磁法探测;埋深大于400 m的深层采空区宜采用三维地震法、可控源音频大地电磁法、音频大地电磁法或瞬变电磁法探测。     

综合电法在采空区积水勘探中的应用

本文针对资源整合矿井水文地质资料不全、采空积水区位置及积水量不详的现状,在井田内采用瞬变电磁法、井下巷道瞬变电磁法及地面大地电场探测的综合物探方法,确定了矿区内的采空区积水范围,为矿井的基本建设提供可靠的水文地质基础资料。     

煤矿深部奥灰水地球物理探测方法浅析

为更好地探查五矿深部奥灰水富水性,对带压开采区域采用瞬变电磁法(TEM)和可控源音频大地电磁法(CSAMT)两种方法进行了煤矿深部奥灰水探查。通过分析研究,确定可控源音频大地电磁法(CSAMT)在抗干扰能力和工作效率方面更突出一些,更适用于煤矿深部奥灰水探测及水文地质条件评价。     

煤矿水文地质勘查中瞬变电磁法的应用

瞬变电磁法对一些低阻体反应较强，在煤矿井下水文地质勘察中有广泛应用。采取该方式可测定含水构造、地下溶洞等不规则水体，规避煤矿开采风险。针对煤矿开采中采空区积水及含水层分布，分析了瞬变电磁法在某煤矿水文地质勘查中的实际应用效果，为煤矿开采合理发展奠定坚实基础。     

瞬变电磁法在采空区勘探中的应用

玉泉煤业属于资源兼并重组整合高水害高瓦斯矿井,整合前井田内9号煤层已几乎全部开采（8号煤层踏空）,15号煤层已进行了大范围开采,分布多处大小不等的采空区,9号、15号煤层采空区内聚集了大量老空水,对矿井安全生产存在严重威胁。首采区位于原大花沟老窑采空区内,其采空区边界及积水范围不清,影响着首采面的布置及巷道安全施工。为查明首采区内的老空区边界及积水范围,在地面采用瞬变电磁法进行了勘探,基本查明了老空区边界及积水范围,并通过了井下巷道及钻场验证,对矿井老空区积水的防治提供依据和指导。     

积水采空区地面-钻孔瞬变电磁探测技术

小煤窑积水采空区威胁煤矿安全生产,为有效识别钻孔旁侧遗漏的积水采空区并确定其空间位置,采用地面发射阶跃磁场、钻孔中接收三分量感应场的观测方式进行地面-钻孔瞬变电磁探测。通过构建积水采空区地电模型,正演分析了异常的响应特征及异常场随异常体电阻率、规模和相对钻孔距离变化的规律。计算结果表明:异常场的3个分量均响应明显,X,Y分量过零点与Z分量极值点对应异常体深度;X,Y分量幅值相对较小,但为纯异常场,便于识别和提取;Z分量幅值相对较强,但异常场为背景场的千分之一,不易识别和提取;由于更接近异常体,地面-钻孔观测方式相比地面瞬变电磁采集到的Z分量异常信号更强;异常响应强度随异常体电阻率降低、规模增大、距离减小而增强。基于等效电流环理论,设计了最小二乘约束反演算法,通过反演拟合异常场能获得异常体的中心坐标、倾角、尺寸等参数,实现异常体的空间定位。在陕西省榆林市某煤矿使用地面-钻孔瞬变电磁法开展积水采空区探测实验,采集的X,Y分量数据在目标层附近表现明显的异常响应特征,通过对1.0 ms和1.3 ms的异常场数据进行反演拟合,发现并推断钻孔北侧存在小煤窑积水采空区,反演结果得到后期钻孔验证,与实际揭露情况吻合。理论分析与现场实验证明:地面钻孔瞬变电磁法能有效探测到钻孔旁侧的积水采空区,实现"一孔多用"并突破"一孔之见",为小煤窑积水采空区的精细探查提供了一种新的地球物理勘探手段。     

CSAMT在深埋隐伏断层导水性探测中的应用

针对大埋深条件下常规物探手段对断层探查精度较低的问题，采用CSAMT物探手段进行了探测。通过CSAMT适用性分析、现场参数优化试验、数据处理和反演计算，获得了探测区域地层视电阻率综合剖面，并与TEM探测结果进行对比。结果表明：CSAMT分辨率更高，电磁场信号更强，对深埋地层探测有明显的适用性|确定了CSAMT合理的测试参数，频段选择为5120～4Hz，频点数为32个，叠加时长为30min|对比分析了CSAMT与TEM现场应用的视电阻率，CSAMT可较好的反映出煤系地层倾角变化和局部富水程度，提高了探测的精细化程度。研究结果可为深埋隐伏构造或煤层顶底板富水性精细化探测提供技术手段与应用参考。     

超高水材料采空区充填工艺与方法研究

为解放建筑物下压煤,结合超高水材料的基本性能,研究出超高水材料采空区充填开采技术。该技术包括开放式、袋式、混合式和分段阻隔式4种充填方式,对各种充填方式的充填过程、优缺点及适用条件进行了分析。结果表明：在井下潮湿、低温、封闭的环境中,超高水材料是一种理想的采空区充填材料;该材料及相应的充填开采方法是未来采空区充填开采技术的发展方向之一。     

西曲煤矿水文地质类型划分探讨

矿井水文地质类型划分,对煤矿的安全生产划分有着重要的意义。探讨西曲煤矿矿井水文地质类型的划分,对井田内水文地质条件及矿井充水因素进行分析,得出该矿开采受水害影响程度以及防治水工作开展的难易程度均为中等。具体为,2+3#煤层矿井水文地质类型为中等,4#煤层矿井水文地质类型为复杂,8#、9#煤层矿井水文地质类型为复杂。分析认为,该矿应加强对陷落柱的物探和钻探、本矿采空积水探放水、矿界防隔水煤柱的留设等工作,研究结果可为煤矿防治水工作提供依据,在一定程度上可确保矿井安全生产。     

基于瞬变电磁法的采空区含水性勘探研究

为了对采空区含水性进行勘探,采用瞬变电磁法,根据采空区地球物理特征、瞬变电磁法特征、正演结果分析以及综合试验,对仪器最优参数进行了选择和确认;通过模拟,对采空区的含水性进行了勘探。研究得出:研究区A区域的采空区富水性较差,结合工程实际情况,证明了该方法预测采空区含水性的准确性。该研究为煤矿编制采空区防治水方案提供了技术支持,并为煤矿的安全回采提供了可靠的地质资料。     

可控源音频大地电磁法在金属矿山采空区探测中的应用研究

根据西石门铁矿的地质特征,将可控源音频大地电磁法应用于地下采空区的探测。通过美国ZONGE公司生产的新型GDP-32II型多功能电法系统进行矿区数据采集,然后结合矿区地质对数据资料进行反演分析,确定采空区空间分布。实践表明,可控源音频大地电磁法能够很好应用于金属矿山采空区探测,为金属矿山的安全生产提供借鉴。     

薛湖煤矿矿井充水主控因素与矿井涌水量预测研究

河南薛湖煤矿在开采过程中受到了水害的影响,为了确保煤矿安全、高效生产,分析了矿井水文地质条件,研究了矿井冲水的主控因素,并对矿井涌水量进行预测计算。研究结果表明,薛湖煤矿矿区发育六大含水层（组）和三大隔水层（组）,煤系地层的二叠系砂岩裂隙含水层是危害矿井生产的主要含水层,随着生产的进行,顶板砂岩水多被疏干,对生产的安全不会造成很大的影响。二2主采煤层的直接充水水源为二叠系二2煤层顶板砂岩裂隙承压水,间接充水水源为二2煤层底板和奥陶系灰岩岩溶裂隙承压水,矿井的自身采空区积水是薛湖矿的充水水源之一。二2煤的导水途径主要有裂隙、断层和封闭不良钻孔3种,高角度正断层可能成为导水通道。越往深部开采水压将会越大,构造和裂隙的发育增加了底板水涌入矿井的危险。选取比拟法和稳定流解析法对采区矿井涌水量进行计算,比拟法计算的全矿井正常涌水量656 m 3/h、最大涌水量787 m 3/h比较符合近年来矿井充水的实际情况,可以作为下一步矿井开采的依据。但随着开采水平的不断延深,太灰岩溶水向矿井突水的概率也将大大提高,若出现短期内多点突水情况,将会超过比拟法预算的最大涌水量。