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。     

煤矿积水异常区TEM井下全空间探测分析

为防止煤矿在回采过程中发生水害事故,常釆用物理探测方法对前方未开采区域进行地质预报,其中瞬变电磁法(以下简称TEM)已成为煤矿采区水文物理探测的一种主要手段。基于TEM井下全空间的探测理论对黑龙江省某煤矿井下工作区进行探测,数据采集、检验、处理后形成视电阻率截面图,依据视电阻率截面图对探测区的富水性进行分析。探测结果显示:探测区的富水性很强,富水异常区靠近采空区和断层。此方法为井下回采工作面提供有效的地质信息和技术指导,以防止水害事故的发生。     

基于LBA-BP的矿井瞬变电磁法岩层富水性的定量预测研究

作为巷道超前探测主要方法的矿井瞬变电磁法,目前仅能通过视电阻率来定性评价掘进工作面前方岩层富水性相对强弱。为了实现岩层富水性的定量预测,依据阿尔奇公式建立掘进工作面前方岩层富水性不均匀的数学模型,通过全空间三维时域有限差分(FDTD)数值模拟结果提取预测所用特征,根据所选特征与岩层富水性相关的地质参数确定富水性预测神经网络的结构。采用具有Lévy飞行特征的蝙蝠算法优化BP神经网络(LBA-BP)进行了富水性预测的仿真测试和现场试验。在仿真测试中,为接近实际情况,在数值模拟结果中加入了不同程度的噪声,对比测试结果发现尽管预测误差随噪声的增大而明显波动,但岩层孔隙度和含水饱和度预测的均方误差均不超过1%,预测准确度处在一个较高的水平。在现场试验中,根据现场地质资料划分富水性评价分级标准,由预测结果和视电阻率解释结果可以看出,LBA-BP预测方法对巷道前方岩层富水性的预测准确度要明显优于常规视电阻率解释方法。研究结果表明:感应电动势、采样时间、视电阻率、探测距离和对数坐标下的感应电动势衰减速率可作为岩层富水性预测所用特征,LBA-BP方法结合相应特征可以实现岩层富水性定量预测,提高了矿井瞬变电磁法对岩层富水性的解释精度。     

激发极化法推测煤系地层效果试验分析

激发极化法推测煤系地层效果试验分析山东省煤炭科学研究所孙守增关键词激发极化法激电特征非煤系地层煤系地层视电阻率极化率激发比衰减度１前言近年来，在找煤物探中，我们选择了激发极化法进行物探找煤。经过试验探测和实际应用证明，应用该法进行找煤探测，煤系地层与...     

煤矿陷落柱赋水特征的综合物探探查原理与方法

用三维地震勘探查明了淮南矿区多个陷落柱的大小及分布范围,但柱体内赋水状况不明,极大地影响了矿井的安全生产,决定采用可控源音频大地电磁法和电磁波法对陷落柱的富水性进行探查.研究表明,地层电阻率的大小与富水程度具有一定的相关性,低电阻率值对应于强富水,高电阻率为弱富水或不富水.依据陷落柱不同深度的电阻率水平截面和纵向电阻率剖面对陷落柱的富水性作出分析,探测结果显示:在陷落柱的南部及靠近断层的局部地段富水较强,即柱体内仅局部富水.在地面施工少量验证钻孔,探测结果与钻探资料吻合较好,为煤矿陷落柱的探查提供了一种新的综合物探方法.     

TEM在煤矿采空区注浆效果检测中的应用研究

某地需在老旧采空区范围内建造储存仓库,现已对建筑范围内采空区注浆,为探测采空区注浆效果保障建筑安全,根据现场环境,通过对比分析多种物探方法,决定采用TEM方法对注浆区域进行检测。经现场试验,取得适合该区的施工参数并严格按照施工参数施工。经后期室内数据分析处理,得到该区域视电阻率剖面及-60 m等深切片成果,将检测成果与注浆资料和采空区矿井资料相结合,对比分析勘探成果与已知采空区空间位置信息,结果表明采空区域视电阻率等值线平滑,没有明显的波动现象,说明采空区注浆效果良好。研究结果表明,采用TEM可以较好地检测采空区的注浆效果,为以后采空区注浆治理效果检测等提供了一种较好的检测方法。     

CSAMT在邢台某煤矿采空区探查中的应用

该文以邢台某煤矿采空区探查为例，应用CSAMT对采集参数进行了研究和探测实验分析，优化选取了合理施工参数，基本查清了采空区的位置、分布及富水性情况，共计圈画采空区13处。探测结果经钻探验证基本吻合，证明了CSAMT在探测煤矿采空区及富水性方面的有效性，并为下一步设计、施工提供了地质依据。     

巷道迎头瞬变电磁超前探测技术研究

为进一步查明巷道迎头方向扇形区域地层的富水性特征,采用瞬变电磁法进行超前探测,通过布置9个物理探测点,从7个方向对巷道迎头上覆岩层和底板煤系地层的富水性特征进行探测。综合对比7个方向的视电阻率等值线断面图,选用视电阻率为18Ω·m作为低阻异常区划分阈值,确定了顶底板低阻异常区分布范围,为巷道掘进提供了技术指导,保证了巷道的掘进安全。     

煤矿采空富水区瞬变电磁快速成像技术

为快速准确地探测煤矿井下巷道前方的采空富水区,基于MATLAB编程将瞬变电磁仪器获取的二次场感应电压V_z(t)转换为垂直磁场H_z(t)来快速计算全区视电阻率值,根据"烟圈"理论计算视深度,形成视电阻率拟断面图,实现探测过程中的视电阻率快速成像;并通过多层介质地电模型正演和井下掘进工作面的探测实例观察其效果。模型计算和实例应用表明:由感应电压转换为垂直磁场求解全区视电阻率具有计算精度高、速度快的优势;井下现场快速视电阻率成像,可实现对富水异常的初步解释,现场及时复测异常,有利于提高探测的准确性。     

长平矿3~#煤层感应电磁场衰减规律研究

长平矿水文地质条件较为复杂,3~#煤层开采过程中顶板上部K8、K10砂岩含水层受到破坏,局部底板承压大于2 MPa,为保证安全开采,采用瞬变电磁仪对巷道进行超前探测。通过研究多年探测结果的感应电磁场衰减变化规律,分析有干扰因素和无干扰情况下的衰减特征,对比不同盘区的视电阻率变化和地质特征关系,总结得出:1)在无干扰条件下,长平矿区正常煤岩体视电阻率波动范围处于0Ω·m~250Ω·m之间,视电阻率低于20Ω·m时淋水概率增大;2)在铁器干扰情况下,感应电压衰减加剧,整体视电阻率降低,容易造成富水区的漏报或误报;3)在电力干扰下,感应电磁场电压极不稳定,视电阻率不能真实反映现场情况,该情况下的数据不可用作物探结果。     

鄂尔多斯盆地东南缘延川南深层煤层气富集高产模式探讨

鄂东南延川南区块以上二叠统山西组2号煤层作为主力煤层建成并投入商业开发的深层煤层气田,产气效果好于预期,显示了该区深层煤层气具有较好的勘探开发潜力。通过系统分析区内主力煤层构造特征、煤储层特征及煤层气富集高产控制作用,结合气田动态生产数据,认为延川南深层煤层气为含气量-渗透率耦合控制的富集高产模式,其中埋深小于1 000 m的原生裂隙发育区为自生自储型富集高产模式,埋深大于1 000 m的次生裂隙发育区为内生外储型富集高产模式,并建立了该区深层煤层气富集高产选区评价指标体系,优选出4个富集高产有利区,为气田精细排采和上产稳产提供支持,并为其他深层煤层气区块勘探开发提供借鉴。     

集贤煤矿瓦斯赋存规律分析

为了研究集贤煤矿瓦斯赋存规律,运用瓦斯地质理论、瓦斯赋存构造逐级控制理论,将集贤井田划分为浅部瓦斯风化带和深部瓦斯带。在浅部区域,以现场测试及理论推导为依据,推测了煤层埋深450～500 m为集贤井田瓦斯风化带下部边界,并进行了生产验证;在深部区域,首先通过建立数据模型,找出了瓦斯随煤层埋深变化的一般性规律,然后通过瓦斯地质的方法,研究分析了岩浆活动、褶皱构造等地质因素对瓦斯赋存的影响,划分了瓦斯富集区。     

李村煤矿瓦斯赋存规律及其影响因素分析

通过对李村煤矿地质勘探钻孔资料、试井资料及井田地质条件的分析,应用瓦斯地质理论和线性回归的方法,对李村煤矿3#煤层瓦斯赋存规律及其主控地质因素进行了研究。研究结果表明:煤层埋深、上覆基岩厚度是影响李村煤矿煤层瓦斯赋存的主要控制因素,地质构造在局部构造部位影响煤层瓦斯赋存和富集,煤厚、顶底板岩性、水文地质条件的影响不大。     

电阻率测深法在煤矿水害探测中的应用

为解决煤矿断层导水和奥灰水的水害问题,以五沟煤矿作为研究对象,通过比较瞬变电磁法、可控源音频大地电磁法、高密度电法和直流电阻率测深法4种物探方法的优缺点,最终选用抗干扰能力强的直流电阻率测深法在该区进行了探测工作。研究结果表明,在地形相对平坦、接地条件好、但存在一定地电干扰的矿区采用直流电阻率测深法能够较好地探测断层的富、导水性和奥陶系灰岩顶界面地层的富、含水性。断层富、导水表现为沿断层带有低电阻率异常条带反映;奥陶系灰岩顶界面地层富、含水表现为低电阻率异常区、带反映。依据各剖面图和平面图上视电阻率变化综合反映这两种水害的表现形式,为煤矿水害探测提供了新思路和技术。     

瞬变电磁法在煤矿富水区探测中的应用

煤矿开采中普遍应用瞬变电磁法对煤层富水区进行探测。研究了瞬变电磁法辅以直流电测深勘探在富水区探测中的应用。瞬变电磁法应用广泛,但是体积效应明显,而直流电测深法的资料处理和解释比较成熟,其测得的视电阻率曲线能够对地层进行较为准确的划分。结合实例介绍了瞬变电磁法的基本原理、野外施工方法,并结合直流电测深建立符合地层信息的瞬变电磁反演模型,通过资料处理、综合分析提高资料的解释精度。实际证明结合直流电测深应用瞬变电磁法探测煤层顶、底板富水区的分布效果良好。     

瞬变电磁法在探查工作面上覆煤层采空区富水性中的应用

采用地质分析、瞬变电磁探测、钻探验证3种手段相互综合的方法来查明某矿9104工作面上覆煤层采空区的富水区域;通过已有地质资料分析工作面的水文地质情况,确定主要隐蔽水害主要是上覆4-1号煤层采空积水区;针对水害特征选取合适的物探方法,进行最佳的探测设计;根据回风巷、运输巷的探测数据绘制4-1号煤层视电阻率等值线成果切片,准确圈定积水异常区;通过钻探验证瞬变电磁探测成果的准确性。研究结果表明:瞬变电磁探测控制工作面宽度不超过200 m,顶板往上60 m高度内能够获得较丰富的数据,并随着高度的增加空白范围带越来越宽;采用多角度方向设计获取更多测线方向的数据利于绘制成果切片图。按照相对视电阻率值对上覆4-1号煤层采空积水区进行了定性评价,查明了其积水区分布范围。     

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.     

煤矿瓦斯富集区电磁波多频同步CT探测技术研究与应用

为了快速有效探测回采工作面瓦斯富集区,基于无线电波透视和联合迭代层析成像原理,建立瓦斯富集区正演模型,采用0.3、0.5、1.5 MHz 3种频率同时进行电磁波CT探测,通过综合曲线和相对衰减系数等值线图来分析其接收场强值、吸收系数及相对衰减系数的变化特征,并在马兰煤矿28118工作面开展了多频同步CT探测试验。研究结果表明：瓦斯富集区相对于正常煤层,从低频到高频,其接收场强值越来越小,吸收系数和相对衰减系数越来越大;综合曲线中实测场强值和相对衰减系数值有明显的交点,相对衰减系数成果图有明显的强衰减区,高频对异常的分辨能力较高。电磁波多频同步CT探测技术能够识别回采工作面中的瓦斯富集异常区。     

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。     

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.