矿井瞬变电磁探测技术与应用

扼要介绍了矿井瞬变电磁法的发展背景、技术特点、井下施工的装置形式,论述了矿井瞬变电磁法相关理论基础,指出了矿井瞬变电磁法的特点,结合实践说明矿井瞬变电磁法是一种有着良好应用前景的探测技术.     

矿井防爆瞬变电磁探测装置试验研究

采用井下试验的方式,研究矿井防爆瞬变电磁探测装置.在以往非防爆瞬变电磁探测装置中,通过改变线圈的匝数和直径来满足井下安全防爆要求.经过海孜、界沟和祁东煤矿的三次井下试验,在发射功率不变且不影响探测距离的条件下满足了井下防爆要求.为将来设计井下防爆瞬变电磁探测装置提供依据.     

深井低阻体电性源短偏移距瞬变电磁探测技术研究

煤矿深部开采是一种趋势,但是相随的复杂水害问题给安全造成了巨大威胁,煤层顶板以上巨厚砾岩层中的含水层表现为浅薄深厚、发育不规则的特性,常规地面瞬变电磁探测深度不够,深部探测体积效应大,低阻屏蔽效应明显。为保障深部煤层安全回采,高精度、高分辨率的探测煤层顶板以上巨厚砾岩层的富水性及富水范围,基于电性源短偏移距瞬变电磁法的相关理论,分析了电性源短偏移距瞬变电磁探测技术的垂直磁场强度、视电阻率值及探测深度计算表达式,研究总结了现场类地震的一发多收探测方法,探讨了基于改进阻尼因子的最小二乘法反演方法,在华北某矿区深部巨厚砾岩层富水性探测中应用。研究结果表明:电性源短偏移距瞬变电磁探测技术增大了探测深度,实现了深度超过1 000 m的低阻含水异常体有效探测,缩小了深部探测的体积效应,有效压制了低阻屏蔽影响,反演计算明显提高了深部巨厚砾岩层的富水性及富水范围的探测精度,经过38次迭代后H型理论模型的反演误差为7×10~(-7),经过50次迭代后实际资料的反演误差为0.05%,针对低阻异常区进行钻探验证,出水情况与强含水异常区及中等含水异常区相吻合,探测精度和分辨率明显提升。该方法探测研究为深部煤层安全回采提供了有效的地质技术资料,具有较高的推广应用价值。     

矿井瞬变电磁顺层探测解释分析

瞬变电磁在矿井探测中具有的优势在于其时间快、方向性好、探测深度高,但是由于矿井中的金属支护、溜子道、铁轨等铁质低阻体的强干扰,使得瞬变电磁成果图在地质解释中存在很多问题。文章主要结合一次探测案例分析如何提高瞬变电磁解释在煤矿巷道顺层探测中的准确度,从而避免由于视电阻率等值线图在纵向上分辨率不足造成解释误差。     

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。     

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。     

瞬变电磁探测在煤矿采空区积水边界探测中的应用

查明煤矿采空区积水边界,可以有效预防水害事故发生。利用矿井瞬变电磁探测技术,用同一台仪器在野川煤业井下选取已知区域进行探测,得出该矿井下瞬变电磁的电性规律,然后对野川煤业3103工作面回风巷外侧进行探测,圈定出了该工作面外侧相邻矿井的采空区积水边界,为矿井防治水提供了依据。     

煤矿井下瞬变电磁探测影响因素探讨

从瞬变电磁的基本原理角度,结合煤矿井下现场测量过程中遇到的实际问题,对煤矿井下瞬变电磁探测影响因素分析及采取的技术措施进行了分析探讨.     

钱家营矿井瞬变电磁超前探测方法应用及分析

为了确保安全,查明巷道前方地层的地质、水文地质情况,瞬变电磁探测是一种先进的超前探测方法,通过对瞬变电磁超前探测的资料分析,可以为巷道掘进过程中地质、水文地质工作提供依据。     

矿井瞬变电磁矩形回线源瞬变电磁响应研究

为研究均匀全空间介质中任意点（除发射框边）处矩形回线源瞬变电磁响应,从全空间磁偶极子的切向电场和水平圆形回线发射框中心磁场出发,采用互易原理和积分法推导了全空间任意点处的瞬变响应。通过对全空间瞬变场磁场Bz及其时间导数?Bz/?t的核函数Y(ω)和Y’(ω)特征的研究,将全程瞬变响应分为早期、中期和晚期。Y(ω)的早期和晚期阶段,其内层误差函数采用渐近展开式,外层积分采用直接多项式积分;中期阶段,内层误差函数采用有理契比雪夫展开式,外层积分采用龙贝格积分。Y’(ω)的晚期和非对角区域的早期采用误差函数渐近展开式;Y’(ω)的中期和对角区域的早期采用龙贝格积分。采用理论模型计算验证了公式的精度。结果表明,该算法求取的数值解,其Bz核函数Y(ω)的相对误差可以控制在1×10-6%以内;而?Bz/?t的核函数Y’(ω)的相对误差可以控制在1×10-4%以内。早期阶段,Bz和?Bz/?t在发射框内部的极值中心沿着与短边呈45°夹角方向向发射框内部移动,并且短边处的两个极值中心先行合并,然后再沿长边方向合并;?Bz/?t极值向发射框内部和发射框外部移动的速度大于Bz相应的移动速度。     

地面瞬变电磁方法中K剖面算法的应用研究

瞬变电磁方法是近几年来广泛用于深部探测岩层富水的有效手段之一,属于电磁类电法。文章提及的K剖面法来源于常规电法勘探中的对称四极装置电测深方法,属于直流类电法,其基本原理是对实测的直流电测深视电阻率值进行微分,该微分值称之为反射系数K。通过K可以求得视真电阻率值ρz,以及其二次微分值KD。K、ρz、KD是K剖面法解释中的3个参数。将该方法应用于河南某煤矿地面瞬变电磁方法数据处理中,在目标层位定位划分等方面取得了较理想的效果。     

煤矿深部采区岩层富水性短偏移距瞬变电磁法探测

为了解决矿井深部岩层水文地质条件的探测,论文探讨了接地线源短偏移距瞬变电磁法的理论及应用。论文介绍了基于感应涡流场电性源短偏移距瞬变电磁法的基本原理和工作方法,结合某煤矿深部采区岩层富水性探测,分析了测区地层的地球物理特征,在视电阻率和深度精细计算处理的基础上,详细分析了瞬变电磁法采用接地线源短偏移距装置进行大采深岩层富水性探测中的地质效果和可靠性,实现了采用1000m的短偏移距达到1500m的探测深度。研究表明,电性源短偏移距瞬变电磁法在探测深部采区岩层富水性方面具有探测深度大和地质效果好的特点。     

瞬变电磁法在采空积水区测定计算中的应用

随着煤炭开采技术的不断发展,开采深度越来越深,采空积水区范围的划定成为防治水的重点内容。通过瞬变电磁法(TEM)对圈定区域进行勘测,利用煤电压平面图和煤底板视电阻率等值线图分析导水性与富水性情况,能够准确判断积水范围。另外,通过测定的积水面积,根据煤层平均厚度和压实系数等参数可以准确计算积水量,为矿区积水安全隐患的排除提供保障,对煤矿安全生产具有一定的指导意义。     

瞬变电磁法在煤矿水害探测中的应用研究

煤层附近的富水区和采空区积水严重威胁着煤矿的生产安全,传统的地球物理方法在煤矿水害勘查工作中得到应用的同时,新的更先进的物探方法不断涌现,本文通过实例阐述了瞬变电磁法在探测采空区积水和煤层顶底板富水区中的实用性和有效性。     

瞬变电磁技术在井下防治水中的应用与研究

介绍了瞬变电磁技术在煤矿井下防治水中的各种应用，如评价工作面回采时的水害安全性、圈定易突水地段；探测巷道掘进工作面前方及周围岩层的富水区（体）位置；划分煤层底板含水层注浆改造重点区域、检验注浆改造效果等。并研究了瞬变电磁技术在井下应用中需注意的若干问题。     

瞬变电磁法在某矿井水文地质勘探中的应用

查明老空水分布范围、煤层上伏岩层的富水性及其间的水力联系和探测断层、陷落柱的富水性及其导水性,是煤矿水文地质勘探的主要目的,也是煤矿防治水工作中的关键所在。文章通过介绍某煤矿采用瞬变电磁法对拟采区进行水文地质勘探的过程及成果,得出一些体会,对今后类似煤矿水文地质勘探具有一定的指导意义。     

矿井瞬变电磁法在煤矿陷落区探测中的应用

介绍了矿井瞬变电磁法的基本原理,给出了矿井瞬变电磁法的视电阻率计算公式。在煤矿井下巷道有限空间内采用矿井瞬变电磁多点多方向交叉探测技术,完成巷道内尽可能多的采集数据。对多方向交叉探测的原始数据进行预处理、时深转换等数据处理,通过综合分析4个测点对陷落柱的探测效果,从而确定陷落柱的电性特征、位置、深度范围等。     

时间域瞬变电磁方法应用的几点认识

介绍瞬变电磁法的方法技术和应用特点,通过工程实例,对该方法的应用效果及相关技术问题提出自己的认识.     

浅析瞬变电磁法在高速公路隧道的不良地质探测中的应用

运用瞬变电磁方法在某高速公路勘察线路上进行探测,以查明隧址区不良地质发育情况为勘察单位提供隧道线位地质的依据,。通过对采集数据的详尽分析,查出不良地质存在的准确位置,判读结果与钻探资料完全一致。