瞬变电磁精细探测方法在隧道地质预报中的应用研究

针对当前隧道超前预报中水害探测使用方法的不足,研究出基于隧道水害探测的瞬变电磁精细化探测方法,该方法主要包括隧道超前探测的精细化现场施工方法和瞬变电磁数据的精细化处理方法,并包括在精细化探测中需要注意的问题。通过对隧道瞬变电磁精细化现场施工方法和数据精细化处理方法的研究,总结出适合隧道超前探测的瞬变电磁探测成套技术。瞬变电磁精细探测方法在四川、贵州、云南等地的应用证明,该方法能准确有效地对异常区进行探测,成为隧道地质预报中探测水害的有效手段。     

应用矿井瞬变电磁法超前探测煤矿井下含水体

系统介绍了矿井瞬变电磁法多匝重叠式装置超前探测的基本原理和数据处理技术要点,并以文明煤矿回风巷下山口前243 m处掘进头超前探测为例,运用矿井瞬变电磁法探测并圈定的低视电阻率异常区与矿方最后掘进结果相吻合,验证了利用该物探方法超前探测煤矿含水体的准确性和可靠性。与其他方法相比,该方法不仅探测效果好,而且仪器操作轻便快捷、探测方向具有任意性、不受井下探测狭小空间的影响。     

综合物探技术在太宝山隧道地质超前预测预报中的应用

介绍了瞬变电磁法和地质雷达超前探测的基本原理和工作方法,并以南平联络线公路工程A9标太宝山隧道地质综合物探超前预测预报为例,研究了两者工作的基本步骤,分析了瞬变电磁法和地质雷达在探测隧道掘进前方岩层中地质异常体的效果,研究表明了地质雷达和瞬变电磁两种超前探测技术在隧道掘进中综合应用的可行性和实用性,具有较理想的效果。     

煤矿采空区瞬变电磁超前探测波场成像研究

常规井下瞬变电磁超前探测技术存在体积效应，仅能确定富水采空区的方位，难以对其边界进行精确探测，为了查明朝阳煤矿9101巷道掘进前方的采空区及其富水情况，基于矿井瞬变电磁超前探测方法，采用瞬变电磁超前探测波场成像技术进行处理，结果表明，同传统全空间数据处理视电阻率结果相比，瞬变电磁超前探测波场成像技术能够确定采空区富水边界位置，波场曲线幅值同含水采空区出水位置对应较好，采空区的富水边界位置同全空间波场成像结果更为吻合。     

盛泰煤业15202顺槽瞬变电磁探测富水性应用

为防止15202运输顺槽掘进期间出现突水事故,基于运输顺槽的地质条件可知,巷道开口125 m的位置处发育一个陷落柱,存在导通顶板岩溶裂隙水的可能,结合瞬变技术原理,在15202运输顺槽掘进100 m后采用瞬变电磁技术,进行超前区域富水性的探测,结合运输顺槽特征进行探测方案的设计。经探测在掘进迎头30 m位置处视电阻率的低阻异常现象较为显著,该区域存在着极大的富水可能,并经钻孔探测得到了验证。结果表明:掘进头前方30 m存在富水区域,瞬变电磁超前探测为巷道顺利掘进通过富水区域提供了保障。     

矿井瞬变电磁与红外测温联合超前探测方法与应用

为了弥补矿井瞬变电磁法超前探测中存在的盲区,采用矿井瞬变电磁法和红外测温法进行联合超前探测,以实现掘进巷道前方准确预测预报。本文探讨了矿井瞬变电磁法和红外测温法两种超前探测方法的基本原理和联合探测的可行性,介绍了联合探测的数据采集及数据处理和解释方法,最后结合山东某矿-950m边界回风下山掘进巷道进行两种方法联合超前探测的工程应用,分析了联合探测的地质效果,并与实际巷道掘进揭露情况进行对比,验证了方法的效果。研究表明,利用矿井瞬变电磁法和红外测温法联合进行超前探测,可以取长补短,优势互补,有效提高探测精度,应用前景广阔。     

瞬变电磁法在矿井超前探测中的应用及研究

根据某矿回风巷1502 m迎头处沿底板、顺层和顶板三个方向对采空积水区进行超前探测,结果表明:瞬变电磁法全空间探测技术能有效探测采空区积水区,从视电阻率等值线的变化情况和视电阻率的相对大小,可更为直观的确定含水采空区的位置及埋深情况.     

矿井瞬变电磁法网格化方法选择

由于煤矿巷道空间的限制,矿井瞬变电磁法是煤矿巷道地球物理超前探测常用方法之一,绘制视电阻率断面图之前需要对离散数据进行网格化处理,网格化方法是影响视电阻率断面图效果及后期解释的关键因素之一。Surfer软件是美国Golden软件公司推出的一款优秀的二维、三维图形绘制软件,提供了多种插值方法。基于Surfer软件2013版,以某煤矿巷道瞬变电磁超前探测数据为例,说明不同网格化方法对于矿井瞬变电磁数据的插值效果。     

矿井瞬变电磁法宽巷道跟踪超前探测应用研究

矿井瞬变电磁法超前探测技术越来越多地运用到煤矿巷道安全掘进预测预报中。该文主要介绍矿井瞬变电磁法超前探测的基本原理及探测方法,并利用巷道宽度,进行前方加密探测,提高了分辨率,提高了探测成功率。     

矿井瞬变电磁法在探测顶板老空区中的应用

以巷道掘进头超前探测顶板上层煤采空区为例,通过采用矿井瞬变电磁法超前探测技术,在巷道掘进头进行超前数据采集,进行数据处理、反演计算等,形成巷道掘进头顶板视电阻率剖面图,解释了巷道掘进头上层煤采空区的范围和位置特征,该超前探测方法拓展了超前探测的范围,建立了一套适合煤矿采掘过程中超前全方位探测的技术方法.结果表明:矿井瞬变电磁法拓展了传统矿井物探方法的探测范围,实现了矿井全方位的超前探测,不仅能探测前方,对顶、底板以及侧帮都有较好的探测效果;矿井瞬变电磁法不仅可以反演形成剖面图,还可以形成不同探测角度的顺层切片图,实现了多角度立体探测.     

瞬变电磁法在工作面含水层(体)富水性探测中的应用

文中介绍了矿井瞬变电磁探测技术的原理与方法,以济宁某煤矿4318工作面为例,采用瞬变电磁法对煤层顶、底板含水层富水性进行探测,获得测线的视电阻率剖面图,并根据视电阻率剖面图进行全面分析、判断,阐明超前探测范围内水文地质情况,为巷道安全掘进提供依据。     

矿井瞬变电磁超前探测物理实验

采用盐水充当均匀围岩介质,使用玻璃槽充当巷道空间,建立了含巷道全空间瞬变电磁超前探测的物理模型,根据矿井瞬变电磁超前探测扇面扫描的数据采集方式,对柱状良导体与低阻薄板的超前探测响应特征进行了实验模拟。结果表明：异常体在瞬变电磁超前探测扇面扫描的多测道剖面图上存在异常响应,异常响应特征与异常体的空间位置、空间形态有关;当...     

深部采场突水构造矿井瞬变电磁法探查理论及应用

在分析深部采场水文地质特征基础上，采用矿井瞬变电磁探查技术查明深部采场突水构造位置.根据井下巷道的实际应用条件，将瞬变电磁技术应用到井下巷道内进行探测，开发了采用非接触式、多匝数和小回线（边长2 m左右）井下测量装置; 根据瞬变电磁场“烟圈效应”理论，推导出全空间瞬变电磁视电阻率计算公式和由视电阻率-时间曲线计算视电阻率-深度曲线的数学模型，对矿井瞬变电磁探查技术进行了研究;研究出应用于井下探测巷道周围空间不同位置、不同形态突水构造瞬变电磁探测装置、探查技术及资料处理和解释方法.采用矿井瞬变电磁法在多个矿井探测深部采场突水构造进行了实际应用，通过井下注浆或疏放降压钻孔验证，该方法探查深部采场突水构造位置是非常有效的矿井地球物理方法之一.     

瞬变电磁三维显示技术在立井井筒超前探测中的应用

为解决立井井筒瞬变电磁超前探测剖面显示技术的非直观性、数据利用率低等问题,根据立井井筒空间形态的特点,设计了立井井筒瞬变电磁超前探测数据采集方法,提出运用Matlab语言和Voxler软件实现对探测成果的三维显示.文章结合某矿立井井筒超前探测应用实例,将超前探测数据进行三维处理,对异常体位置及范围进行了圈定,结果表明瞬变电磁三维显示技术在立井井筒超前探测中可以准确、直观地展现掘进前方含水低阻构造体的空间位置和延展范围,提高了瞬变电磁法超前探测的精度和显示效果.     

矿井瞬变电磁超前探测盲区的研究和应用

矿井瞬变电磁探测在煤矿超前探测中广泛应用,一般现采用的边长为2 m的小线框,其探测盲区为25 m左右,瞬变电磁超前探测方便、快速,一般井下施工时间约为15 min,不耽误煤矿掘进速度。若采用1 m多匝小线框,其探测盲区会大大缩小,其最大探测深度也会变小,但是若两种装置重复探测,就可以使盲区变小,最大探测深度不变,而且施工时间增加10 min左右。这样将更准确提供较全面的迎头地质情况。通过某矿一个超前探测,做了进一步验证,说明两种线框重复探测具有实用价值。     

矿井瞬变电磁超前探测地质异常三维可视化

预报巷道掘进头前方地层含水性是矿井超前探测的主要任务。首先介绍了矿井瞬变电磁法在煤矿巷道超前探测中的基本原理、勘探方法及应用情况。目前在传统的矿井瞬变电磁超前探测资料解释中,难以对掘进头前方含水低阻异常体空间位置及分布情况做出直观而准确的判定。针对这一问题,在矿井瞬变电磁超前探测资料成像中基于Voxler软件进行三维分析,实现矿井瞬变电磁超前探测异常解释三维可视化。结合探测成果及实际地质资料,对超前探测数据进行三维处理,选用合适的计算方法进行插值及网格化,最后利用Voxler成像软件进行三维成像,实现异常三维可视化,在三维空间对异常体位置及范围进行圈定,提高了超前探测资料的解释精度,为矿井水害治理提供了保证。     

三维瞬变电磁法超前探测勘探钻孔封堵效果研究

为了对煤矿地质调查的钻孔封堵效果做出有效评价,基于传统的瞬变电磁超前探测技术,设计在掘进工作面定点的多方向的小线圈三维超前探测技术及探测结果三维可视化方法,并在小回沟煤矿对BZ-13勘探钻孔的封堵效果进行了探测。研究结果表明:该钻孔在水平二维扇形拟断面图上成一个低于25Ω·m的近似圆形的低阻区域,在垂直巷道掘进的二维扇形拟断面图上成一个低于25Ω·m的近似条带状低阻区域,依据矿区探测经验,视电阻率在20～25Ω·m时,煤岩层会有少量含水,经钻探验证,瞬变电磁探测结果准确,说明该方法能够较准确地确定钻孔的位置以及其导含水情况;三维立体显示,使钻孔范围及位置更直观,呈现一个近似直立的圆柱状形态,使探测成果更加易于分析,可更好地指导煤矿安全生产。     

矿井瞬变电磁法勘探干扰及异常分析研究——长平矿井下超前探测技术研究

以长平煤矿为试验地点,采用瞬变电磁法对掘进巷道进行超前探测,研究分析煤岩体天然场、干扰背景场以及数据处理对探测结果的影响;确定探测有效距离,并根据探测距离对数据进行反演;总结出瞬变电磁法视电阻率变化特征,为后期探测工作提供了参考。     

矿井瞬变电磁数据处理解释及显示技术研究

结合瞬变电磁数据特点,研究了瞬变电磁原始数据采集、数据处理及成果解释.采用OpenGL和VC 2005联合编程,利用适合瞬变电磁数据处理的算法,研制了基于Windows的矿井瞬变电磁数据处理解释系统Tem3D.系统包括数据处理以及三维可视化模块,数据处理模块负责数据计算,实现了视电阻率计算、滤波、校正、时间深度转换等.三维可视化模块实现了超前探测数据立体显示及工作面探测数据立体显示,能直观确定地层电性结构空间分布形态.     

矿井工作面掘进机瞬变电磁响应规律试验研究

掘进机是掘进巷道工作面附近的良导电体,瞬变电磁超前探测时,对数据采集和解释精度有严重影响,有效规避或者消除其影响就显得尤为重要。采用矿井试验方法,基于Terra 瞬变电磁仪器,使用边长为2 m、收发均为30匝的方形重叠回线装置,其中线圈平面垂直于掘进机,紧贴工作面放置,等间隔2 m向后移动掘进机,分析其瞬变电磁响应的幅度及变化规律。试验结果表明,巷道掘进机的瞬变电磁响应与线圈的摆放位置有关,当掘进机撤离工作面7 m后,其干扰就可以忽略不计,在煤矿中的应用成果也证明了试验结论的正确性。研究为矿井瞬变电磁超前探测规避掘进机的影响提出了解决方法。