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。     

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。     

瞬变电磁法在抗旱找水中的应用

在云南石灰岩地区进行抗旱找水勘探中,基于富水断层破碎带与完整围岩在视阻率值上的明显物性差异,利用瞬变电磁法在多测道剖面上的双峰异常及等视电阻率值上的低阻异常来圈定富水区,为钻孔位置确定提供依据.     

地空时间域电磁系统在陕西神木地区煤矿采空区勘查中的应用

为实现陕西神木地区哈拉沟煤矿周边小煤矿采空区的精确定位,采用地空时间域电磁系统在哈拉沟煤矿三盘区附近原小煤矿可能开采范围开展勘查工作。利用电源车集成的大功率地面发射系统,搭配基于旋翼无人机的单分量地空电磁信号接收系统,共采集23条测线的电磁数据。经数据处理后,得到勘查区内地下视电阻率与视深度的高分辨率成像剖面,结合已知钻孔资料综合分析,推测勘查区对应地下煤层位置的低阻带是由煤层积水采空区造成,据此共圈定了8处疑似积水采空区,其中5处为相对低阻异常区域,分布于勘查区中南部、中部以及东北部区域。本次探测工作验证了地空时间域电磁系统在煤矿采空区勘查中的有效性,能够为工作面合理布置和采空区治理等提供可靠的地质信息。     

瞬变电磁在勘察煤矿采空区中的应用

某煤矿区开采后遗留下了采空区地质环境问题,严重影响了生态环境和人类正常的生存环境。为了后期环境治理,应用瞬变电磁法对某煤矿采空区进行物探勘察,采用仪器自带软件绘制各条测线视电阻率拟断面图,对测区内可能存在的地质异常区进行解释,接着对不同深度水平视电阻率切片图进行分析,着重分析地质异常区的分布规律。最后依据视电阻率拟断面图和平面图,结合地质资料很好地圈定了煤矿采空区,并绘制出直观的三维图。其应用效果结果表明:大定源瞬变电磁法对解决煤矿采空区地质问题是一种快捷、高效的勘查手段,为后期治理提供了直接、有效的指导。     

瞬变电磁法在探测煤矿采空区中的应用

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。采空区地层有其独特的地电特征,可以利用瞬变电磁法进行探测。笔者将瞬变电磁法用于新汶某煤矿边界老窑采空区探测及河北某城镇采空区圈定,均取得良好的效果。     

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。     

基于聚类算法的钻孔瞬变电磁视电阻率立体成像方法

煤矿井下地球物理水害超前探测要求探测点20 m范围内不得有积水和金属物体,传统电磁法超前探测技术已不能满足要求,钻孔瞬变电磁法通过将收发装置送入掘进工作面前方的钻孔中进行探测,既远离了巷道中的各种干扰,又提高了隐蔽致灾水体的探测精度。为解决该方法对钻孔径向异常体的准确定位解释难题,通过三维正演总结了其水平分量异常响应特征,提出了异常体象限确定准则,研究了根据水平分量幅值和异常象限综合求取异常体工具面角的计算方法。将由垂直分量计算得到的每一个视电阻率视为独立异常体,基于K-means聚类算法对相应的水平分量异常曲线特征值进行二分类,实现了全数据集的视电阻率象限自动划分,结合异常工具面角算法研究得出钻孔瞬变电磁视电阻率立体成像方法。最后计算了三维数值模型的立体成像结果,对钻孔径向的小规模低阻异常体取得了良好效果。结果表明:基于K-means聚类算法的钻孔瞬变电磁视电阻率立体成像方法是地球物理与机器学习的有机结合,该方法能够为井下掘进工作面隐伏水害超前探测精细解释提供技术支撑。     

地空频率域电磁系统在小煤窑勘查中的应用

为实现金谷煤矿小煤窑采掘边界圈定，采用地空频率域电磁系统开展小煤窑采空积水区的勘查试验工作。实际勘探中设计124条南北方向测线，利用无人机搭载探测天线进行电磁数据的连续采集。通过数据处理与解释，获得了测区内地下50~300 m范围内的视电阻率剖面。根据相对低阻异常的分布情况，圈围出两个煤窑采空积水区疑似位置。经过与实际煤层采掘资料对比，圈定的1处低阻异常区域下方存在高度充水的采空区。研究结果证明了地空频率域电磁系统在小煤窑勘查工作中的可行性及有效性。     

瞬变电磁法在煤矿采空区的应用研究

介绍了瞬变电磁法探测采空区的基本原理.对煤矿采空区傲了正演模型,得出的异常响应对实际的资料解释有很大的指导意义.根据采空区的地球物理特征,通过分析多道电压感应剖面图和视电阻率拟断面图,可以准确的探测出采空区的位置.以山西灵石采空区为例介绍了瞬变电磁技术在煤矿采空区的应用及取得良好的效果.     

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。     

矿井瞬变电磁法在老窑水超前探测中的应用

介绍了矿井瞬变电磁超前探测技术的原理与方法,在某矿2号总回风巷的掘进过程中,采用该技术对掘进头前方的老窑积水区进行了探测。探测结果表明,矿井瞬变电磁超前探测技术能准确圈定老窑水的位置,其施工方便快捷适于实时跟踪探测,但对积水量仅能做定性评价而不能给出定量解释,视电阻率断面图上探测异常区域分布比实际积水区间要大,且侧帮测点易受到金属锚网支护的影响,同时由于采用多匝小回线装置形式,发射电流关断时间过长,存在近距离探测盲区。     

浅谈EH4电磁测深法在采空区勘察中的应用

采空区给人类生产生活带来危害,采空区的探测已成为重要研究课题。文章阐述了EH-4电磁测深法的基本原理和工作方法,并结合采空区调查中的应用实例,介绍了EH-4探测采空区的情况,分析总结了采空区以及对应的浅部地层隐伏裂隙带的电性特征并得出结论。结果表明,EH-4电磁测深法能够较为准确地探测采空区异常,为后续勘察和治理工作提供了有力的依据。     

高密度电法在石膏矿采空区勘察中的应用研究

勘察区位于邵东县周边的福利光华石膏矿区,矿区曾对地下采空的位置进行测量,已知采空区埋藏深度在30~70 m不等,矿区关闭前未对采空区的位置进行系统的测量,故采空边界不明,场地北西向为邵东县城,东南向为河流,因此场地空间展布受到限制。此次研究采用高密度电法的单边三级测深装置探测石膏矿采空区分布范围以及埋藏深度,通过对数据的精细处理与解释,根据石膏矿和采空区的电性特征,从而综合推断石膏矿采空区的地质剖面。结果表明,推断采空区的范围、埋深与已知采空区吻合,基本查明了采空区分布范围以及埋深的现状,在已知采空区的边界外有一定的延伸。在场地两侧空间展布受限的条件下,采用高密度电法的单边三级测深装置探测石膏矿采空区分布范围和埋藏深度,是一种有效的物探方法。     

Numerical Analysis of Finite Deformation of Overbroken Rock Mass in Gob Area Based on Euler Model of Control Volume

The overbroken rock mass of gob areas is made up of broken and accumulated rock blocks compressed to some extent by the overlying strata. The beating pressure of the gob can directly affect the safety of mining fields, formarion of road retained along the next goaf and seepage of water and methane through the gob. In this paper, the software RFPA＇2000 is used to construct numerical models. Especially the Euler method of control volume is proposed to solve the simulation difficulty arising from plastically finite deformations. The results show that three characteristic regions occurred in the gob area： （1） a naturally accumulated region, 0-10 m away from unbroken surrounding rock walls, where the beating pressure is nearly zero; （2） an overcompacted region, 10-20 m away from unbroken walls, where the beating pressure results in the maximum value of the gob area; （3） a stable compaction region, more than 20 m away from unbroken walls and occupying absolutely most of the gob area, where the beating pressures show basically no differences. Such a characteristic can exolain the easy-seeoaged “O”-ring phenomena around mining fields very well.     

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。     

CSAMT法在南水北调中线采空区探测中的应用

南水北调中线工程,是采用明渠开挖自流引水方式,其沿线经过多个煤田地区,探明线路上的采空区尤为重要,本文以南水北调中线禹州采空区为例,阐述了可控源音频大地电磁法（CSAMT）的基本理论、野外工作措施,并结合该区地质概况,准确探明采空区的位置、深度。探测结果与煤田钻孔地质剖面图、采空区钻孔验证基本吻合。说明CSAMT法在复杂多个煤系地层探测采空区的有效性。     

电法勘探在某辉锑矿采空区探测中的应用

自然电场法、充电法、对称四极激电测深法是常规的地球物理勘查方法,广泛用于采空区、地质灾害勘查及治理。尤其是对于地电条件复杂,地形切割剧烈,巷道不规范,采空区充水,测线不能按直线布设的工作区,而自然电场法、充电法的综合应用,则更显示了它的优越性,达到了较好的地质效果。本文结合工程实例,介绍综合物探用于采空区勘查的野外工作方法,通过分析采空区的地球物理特征,对综合物探资料解释,推断出采空区的平面位置及空间分布特征,为该采空区的危险性评估及治理提供了依据。经钻探验证,推断解释结果与实际地质情况吻合较好。