瞬变电磁法探测煤矿采空区的应用研究

通过山西某煤矿采空区的瞬变电磁探测应用实例,分析总结了已知采空区不同工作频率瞬变电磁异常特征,指出了关断效应、延时效应、体积效应对瞬变电磁法应用效果的影响及解决方法;总结了煤矿采空区瞬变电磁探测的一般方法、工作程序,强调了方法和有效性试验的重要性;说明了瞬变电磁法探测煤矿采空区实用性和有效性;为今后煤矿采空区探测提供了一定的借鉴经验。     

瞬变电磁法（TEM）在露天铁矿采空区探测中的应用

在露天铁矿开采中,先存的采空区是巨大的安全隐患。为了摸清某铁矿采空区的赋存状况,运用瞬变电磁法对采空区进行了探测应用研究。结合高密度电阻率法探测和工程钻探的结果,发现瞬变电磁法在铁矿采空区探测工作中效果显著。同时瞬变电磁法具有探测深度大、探测盲区小、分辨率高、体积效应小和操作简便等优点,是一种经济、便捷的地球物理探测手段。在露天铁矿采空区探测中具有推广的价值。     

瞬变电磁法在探测煤矿采空积水区中的应用

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。本文介绍了瞬变电磁法的基本原理,阐述了瞬变电磁法在探测煤矿采空区中的应用,根据工作区域特有的物性地质条件,结合视电阻率断面图,分析视电阻率断面图,探测出煤矿采空区以及积水区的位置及范围。     

大定源瞬变电磁法探测抚顺煤矿采空区的研究

以抚顺东露天矿为例,介绍了瞬变电磁法探测采空区的基本方法和原理.根据实测数据验证了瞬变电磁法在探测采空区时的可行性及诸多优点,并得出结论:在用大定源瞬变电磁法探测煤矿采空区时,发射线框长短边比应控制在10以内,而在距短边10m以内时,测点数据误差较大,不建议再布测点.     

钻孔瞬变电磁拟地震反演方法在露天煤矿采空区精细探测中的应用

露天开采煤矿地下存在大量小煤窑采空区,严重威胁煤矿生产安全和人员生命安全。受露天煤矿地表工作环境影响,常规物探手段探测采空区精度较差,而钻孔瞬变电磁探测是一种精度较高的探测方法,属于一种动源动接收的工作方法。为提高资料处理精度,应用滑动时窗波场反变换算法对数据进行高精度波场转换,采用共轭梯度法研究了针对瞬变电磁虚拟波场数据的拟声波介质全波形反演算法,实现了钻孔瞬变电磁数据的拟地震反演,计算了三维数值模型数据的反演结果,并对钻孔径向的小规模低阻异常体取得了良好的成像效果。结合山西朔州地区某露天煤矿的工程实践,对该方法精细探测积水采空巷道形态、性质和规模的实用性和有效性进行了检验。结果表明:钻孔瞬变电磁探测方法是矿井物探与钻探的有机结合与相互补充,拟地震反演方法能够有效应用于露天煤矿采空区的精细解释。     

瞬变电磁法在探测煤矿采空区及其积水区的应用

瞬变电磁法是目前工程勘察中应用较广的物探方法之一。该方法观测纯二次场,故分辨率高,可分辨出地下规模较小的不均匀体,尤其对低阻地质体反应灵敏。在山西七岭煤矿边界老窑采空区探测中,基于采空区及其积水区与完整围岩在视电阻率值上的明显物性差异,利用瞬变电磁法在视电阻率值上的相对低阻异常来圈定采空区及其积水区,为准确划分煤矿采空区及其积水区的位置提供依据。     

瞬变电磁法及高密度电法在采空区探测中的应用

采空区的存在严重威胁着人们正常的生产生活,为了防止采空区塌陷引起地面塌陷、房屋断裂等,必须在建设之前查明采空区的范围及塌陷密实程度,采用瞬变电磁法与高密度电法在测区内进行综合探测。本文介绍了瞬变电磁法和高密度电法的基本原理和数据处理流程,通过实例探讨了两种方法在采空区中的探测效果。     

小回线源瞬变电磁法在煤矿积水采空区探测效果分析

小回线源瞬变电磁法具有受地形、地物影响小及施工效率高的优点,在地形条件复杂地区可以灵活开展探测工作,根据视电阻率拟断面图横向对比并结合已知水文地质资料可以对煤矿采空区富水情况进行定性评价。在内蒙古某矿采空区探测中,采用16匝4m×4m小回线源瞬变电磁法,有效探测深度达到136m,成功圈定该矿积水采空区,为安全生产工作提供了可靠的水文地质资料。     

瞬变电磁成像技术在采空区积水探测中的应用

针对煤矿生产和建设中的水害探测问题,采用瞬变电磁法同一回线装置对山西某煤矿煤层采空区积水分布范围进行了探测。结合山西某煤矿10号煤层的应用实例,实现了对煤层的电阻率水平切片,同时对瞬变电磁成像技术进行了研究,并在煤矿采空积水区施以钻孔验证。结果表明:瞬变电磁成像技术直观地表现出采空区的积水状态,对异常区位置的探测结果更加精确、具体,便于异常区的判定、后期钻探及其他防治措施的确定。     

瞬变电磁测深法在煤矿工程勘察中的应用

瞬变电磁法是目前工程勘察中应用较广的物探工作方法。尤其大回线源瞬变电磁法,由于发,收位于同一点,在近场测量,不存在体积效应,故分辩率高,特别是在横向分辨率更高,可分辨出地下规模较小的不均匀体。笔者将瞬变电磁法用于甘肃华亭煤矿保安煤柱探测及宁夏灵开矿区圈定老窑采空区,资料清晰地反映出采空区的分布范围和保安煤柱的位置。     

大定源瞬变电磁法在探测煤矿采空区富水性中的研究

大定源瞬变电磁法目前已成为许多矿区水文地质勘查的首选方法.而煤矿老窑采空区出水已成为矿井突水的显著特点之一,因此,本文使用大定源瞬变电磁法对采空区的富水性进行了研究.作者基于电磁场的基本理论研究了大定源瞬变电磁场响应分布规律,并通过一个工程实例证明了瞬变电磁法在探测煤矿采空区富水性方面是有效的.     

徐州矿区矿井水利用研究

通过现场调查,并运用数值模拟技术、室内试验以及模糊综合评价等方法,对徐州东部矿区水资源化利用进行了研究.结果表明：按平水年计算,枯水期岩溶水补给量为1 008.3m3/h,丰水期为1 425.4m3/h,随着矿井排水量增加,岩溶水补给量也增加;研究区矿井水水质总体良好,除新河煤矿矿井水水质因闭坑后受采掘巷道和采空区污染较重为Ⅴ类水质外,其他煤矿都为Ⅰ类水质.     

矿井瞬变电磁法在超前探测中的应用研究

介绍了瞬变电磁法在井下运用的基本原理和该方法在巷道超前探测上的原理、技术、方法及应用。论述了矿井瞬变电磁技术在探测巷道掘进头前方水的有效性,总结了矿井瞬变电磁技术应用中需注意的若干关键问题。通过实例证明瞬变电磁法可以很好地满足矿井巷道超前预测、预报的要求。在实际工程勘探中,该方法可以准确反映出巷道前方地质体的空间特征,为矿井防治水害提供了依据。     

晋城矿区9号煤沿空留巷试验研究

结合具体条件进行了巷旁充填支护参数设计 ,在矿压观测基础上 ,分析了留巷围岩变形及充填体载荷特征 ,把高水速凝充填材料沿空留巷与炮掘及综掘成巷方法进行经济对比 ,结果表明 ,该留巷方法有明显技术和经济优势 ,在晋城矿区 9号煤中有很好推广应用价值 .     

Synergistic instability of coal pillar and roof system and filling method based on plate model

The security challenges from room and pillar gobs include land subsidence, spontaneous combustion of coal pillars and mine flood caused by gob water. To explore the instability mechanism of room and pillar gob, we established a mechanical model of elastic plate on elastic foundation in which pillars and hard roofs were considered as continuous Winkler foundations and elastic plates, respectively. The synergetic instability of pillar and roof system was analyzed based on plate bending theory and catastrophe theory. In addition, mechanical conditions and math criterion of roof failure and overall instability of coal pillar and roof system were given. Through analyzing both advantages and disadvantages of some technologies such as induced caving, filling, gob sealing and isolation, we presented a new filling method named box-filling, in view of box foundation theory, to control the disasters of ground collapse, water inrush and mine fire. In a gob’s treatment project in Ordos, safety assessment and filling design of a room and pillar gob have been done by the mechanical model. The results show that the gob will collapse when the pillars’ average yield band is wider than 0.93 m, and box-filling can control land collapse, mine flood and mine fire economically and efficiently. So it is worth to study further and popularize.     

“三软”厚煤层瓦斯抽放方法研究

告成煤矿的主采二1煤层属典型“三软”厚煤层,回采工作面隅角和回风流中瓦斯体积分数超限的主要原因是采空区瓦斯涌出过多,采取顶板岩石钻孔的方法对采空区冒落带及冒落裂隙带的瓦斯进行抽放,降低了回采工作面隅角和回风流中的瓦斯体积分数,避免了采煤工作面隅角和回风流瓦斯体积分数超限,同时克服了工作面风速超限的问题.实践表明,顶板岩石钻孔抽放冒落带及冒落裂隙带的瓦斯,是解决“三软”厚煤层瓦斯超限的有效途径.     

Unanticipated multiple seam stresses from pillar systems behaving as pseudo gob–case histories

Underground coal mining in the U.S. is conducted in numerous regions where previous workings exist above and/or below an actively mined seam. Miners know that overlying or underlying fully extracted coal areas, also known as gob regions, can result in abutment stresses that affect the active mining. If there was no full extraction, and the past mining consists entirely of intact pillars, the stresses on the active seam are usually minimal. However, experience has shown that in some situations there has been sufficient yielding in overlying or underlying pillar systems to cause stress transfer to the adjoining larger pillars or barriers, which in turn, transfer significant stresses onto the workings of the active seam. In other words, the overlying or underlying pillar system behaves as a ‘‘pseudo gob." The presence of a pseudo gob is often unexpected, and the consequences can be severe. This paper presents several case histories, summarized briefly below, that illustrate pseudo gob phenomenon:(1) pillar rib degradation at a West Virginia mine at 335 m depth that contributed to a rib roll fatality,(2) pillar rib deterioration at a Western Kentucky mine at 175 m depth that required pillar size adjustment and installation of supplemental bolting,(3) roof deterioration at an eastern Kentucky mine at 400 m depth that stopped mine advance and required redirecting the section development,(4) coal burst on development at an eastern Kentucky mine at 520 m depth that had no nearby pillar recovery, and(5) coal burst on development at a West Virginia mine at the relatively shallow depth of 335 m that also had no nearby pillar recovery. The paper provides guidance so that when an operation encounters a potential pseudo gob stress interaction the hazard can be mitigated based on an understanding of the mechanism encountered.     

瞬变电磁法在探测第四系底部砂层和黏土层分布中的应用

煤层顶板的砂层富水区和黏土隔水层分布规律的研究,对缩小防水煤柱、提高开采上限等有着至关重要的影响.探明直接覆盖在煤系地层之上的第四系底部砂层和黏土层的分布,可以有效地指导煤矿的防治水工作.瞬变电磁法近年广泛应用于煤矿富水区的探查,与其他方法相比,它具有低阻地质体反映灵敏,纵横向分辨率高,勘探深度大等优势.本文结合在山东...     

综合物探技术在浅埋煤层采空区勘查中的应用

在总结内蒙浅埋煤层采空区地球物理特征的基础上,分析了常用物探方法在探测浅埋煤层采空区方面的优势、局限性和不同物探方法对采空区所可能得到的异常反应特征等问题.同时在高分辨率和高准确度的勘查要求下,对瞬变电磁法、高密度电阻率法和二维地震的观测系统进行了设计和实验,对物探资料进行了处理和综合解释.结合具体工程实践最终取得了良...     

福建煤矿监测监控系统实际应用存在的问题及对策探讨

通过对福建煤矿的监测监控系统的使用情况具体调查,发现存在着煤矿安全监测监控设备落后、通信协议不规范、传感器等质量不过关、设备开停传感器使用不当、监控系统的测点布置与实际工作面不符、风速传感器测值不准确等问题。针对以上问题提出了对策方案,完善福建煤矿监测监控系统的建设,对煤矿灾害的预测预报,对煤矿安全生产有着一定的指导意义。