矿井瞬变电磁法波场变换与数据处理方法研究

矿井瞬变电磁法探测电性界面分层的准确性关系到探测地质效果。探讨了瞬变电磁波场变换理论,提出了矿井瞬变电磁波场变换算法,对实际矿井瞬变电磁数据进行了波场变换,提出了波场变换数据处理及成像方法,实现瞬变电磁剖面到拟地震剖面的转换,达到对电性界面的准确划分。结合矿井顶板岩层富水性探测的工程实例对矿井瞬变电磁波场变换及其数据处理方法的实用性和有效性进行了验证,取得了较好的地质效果。研究表明：矿井瞬变电磁波场变换及数据处理方法能够提取瞬变电磁数据中所包含的电性界面信息,解决矿井瞬变电磁法探测在准确确定电性界面方面的不足,突出弱异常进而提高分辨率。     

锚网支护对矿井瞬变电磁响应的影响与校正

巷道中锚网支护对矿井瞬变电磁探测结果影响较大。为研究施工过程中锚网造成的干扰响应机制,基于COMSOL软件模拟锚网支护下不同探测距离时矿井瞬变电磁响应特征,分析其影响规律;结合相关井下试验,研究不同探测方向时锚网对矿井瞬变电磁的干扰特征;对某矿井下受锚杆支护干扰的瞬变电磁原始数据采用多项式拟合函数进行校正处理。研究表明:锚网支护使瞬变电磁接受的二次场感应电动势显著偏大,锚网干扰程度在一定范围内与线框的距离反相关,且探测线框平面正对金属体时受到的干扰响应最大。采用的校正方法很好地还原了真实电阻率分布特征,提高了解释精度。     

基于矿井电法的水害超前探测技术的研究

 在煤矿巷道掘进过程中,极易遇到断层、裂隙等含水构造以及采空积水等含水体。为了对前方各类含水体进行有效的预测预防,消除突水的潜在威胁,保证煤矿的安全掘进,本文以煤矿超前探测应用最广的矿井瞬变电磁法和矿井直流电法探测技术为例,通过井下超前探测数据采集、数据预处理和反演计算,形成电阻率剖面图,来解释巷道掘进头前方含水情况,建立了一套适合煤矿掘进过程中超前预报含水体的技术方法。结果表明：矿井瞬变电磁法可以多角度多方位探测,对大、中型含水体能较好的圈定分布范围;矿井直流电法对正前方进行探测,抗干扰能力强,对小型含水体能较好的区分距离;综合采用矿井瞬变电磁法和矿井直流电法对各类含水体探测更为精细。     

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.     

带式输送机影响下矿井瞬变电磁响应特征与校正研究

为了减小带式输送机对矿井瞬变电磁法探测造成的干扰影响,采用数值模拟与现场试验分析了带式输送机对矿井瞬变电磁法探测的响应特征,探讨采用多项式拟合校正函数进行干扰压制的处理方法。研究表明:带式输送机的干扰对二次场的前、中期的影响大于后期,并存在一定的时移;非干扰数据与干扰数据的比值与采集时间存在一定关系,采用校正函数可有效地剔除带式输送机形成的假异常,大大提高了矿井瞬变电磁法的探测效果。     

带式输送机影响下矿井瞬变电磁响应特征与校正研究北大核心

为了减小带式输送机对矿井瞬变电磁法探测造成的干扰影响,采用数值模拟与现场试验分析了带式输送机对矿井瞬变电磁法探测的响应特征,探讨采用多项式拟合校正函数进行干扰压制的处理方法。研究表明:带式输送机的干扰对二次场的前、中期的影响大于后期,并存在一定的时移;非干扰数据与干扰数据的比值与采集时间存在一定关系,采用校正函数可有效地剔除带式输送机形成的假异常,大大提高了矿井瞬变电磁法的探测效果。     

矿井瞬变电磁超前探测技术研究与应用

该文简要阐述了矿井瞬变电磁超前探测技术的基本原理,根据超前探测瞬变电磁激发场的分布情况研究了超前探测技术的观测系统布设,介绍了其数据处理和解释图件的绘制方法,并进行了超前探测的物理模拟实验,结果表明,矿井瞬变电磁对前方低阻体响应较敏感。最后通过应用实例验证了该技术对探测掘进巷道前方的低阻含水体效果良好。     

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.     

矿井瞬变电磁法小线圈装置的电磁场响应特征研究

研究小尺寸且方便在井下安装的瞬变电磁法探测装置,可为掘进巷道随掘随探和预报水害提供新思路。基于全空间瞬变电磁理论,采用三维时域有限元法进行数值模拟,探讨了小线圈激励获得的二次场响应特征和磁芯线圈接收的瞬变电磁响应特征。构建巷道掘进工作面前方含水断层地质-地球物理模型,研究了小线圈装置对含水断层的瞬变电磁响应特征,对比分析小线圈与常规线圈超前探测的效果差异。研究表明：小回线源激励产生的感应电动势衰减规律与常规发射线框对应的感应电动势随时间变化规律相同,磁芯线圈能有效地提高感应信号强度;小线圈装置与常规线圈装置探测应用效果良好,可以有效解释低阻区分布范围,探测结果与巷道掘进验证结果吻合。结合井下现场试验,验证了小线圈装置应用于矿井瞬变电磁法超前探测的适用性和有效性。     

矿井全空间瞬变电磁法应用及其消噪研究

 矿井瞬变电磁法是目前开展井下物探的重要手段之一,井下瞬变电磁场呈全空间分布,接收线圈接收到的信号是来自发射线圈周围全空间岩石电性及相关电磁噪声的综合反映,全空间效应成为矿井瞬变电磁法固有的问题。为降低全空间效应造成的不利噪音干扰,提高信噪比,本文结合矿井全空间瞬变电磁法在临汾某矿巷道超前探水中的实际应用,在相同空间环境下采用多方向对比优化探测方案,建立相应的全空间消噪数学模型,并利用消噪函数对探测数据进行消噪归一化处理。研究结果表明：全空间电磁消噪归一化后,能更加突出探测区域存在的异常差异,进一步提高了探测结果解释的准确性和可靠程度,对井下超前预测及安全生产具有重要的指导意义。     

矿井灾害预防的关键技术及应用

通过介绍对水体敏感的矿井瞬变电磁法和对构造清晰的无线电磁波透视法的工作原理、装置及在实际工作中的应用,说明了矿井瞬变电磁法探测工作面顶板砂岩富水区和无线电磁波透视法探测工作面内部隐伏构造及基岩穿刺的效果,结果表明矿井瞬变电磁法是煤矿井下水文探测最理想、有效的物探方法之一;无线电磁波透视法对探测工作面内隐伏构造效果明显。     

矿井回采工作面隐蔽灾害综合物探技术研究

采用槽波地震法、无线电波透视法、瞬变电磁法、音频电透视法来查明晋煤矿区采煤工作面区域隐蔽灾害情况,提前采取防治措施以保证安全回采。探测结果表明:槽波地震法、无线电波透视法均可探测工作面内部断层、陷落柱和煤厚变化带等隐蔽地质体;槽波地震法可实现盘区以及超宽工作面探测,并可探测瓦斯富集区、应力集中区,对陷落柱反映敏感,探测精度高;无线电波透视法对断层等构造反映灵敏,可以探测中小断距断层,实现精确定位;瞬变电磁法、音频电透视法可探测工作面区域富水情况,瞬变电磁法探测范围广,可实现煤层周边区域全空间360°范围探测;音频电透视法可探测煤层内部富水情况,也可用于探测复杂采动的复采工作面,对空巷、房柱式采空区探测效果极佳。针对采煤工作面的地质条件,合理选用上述一种或几种物探方法,可实现工作面隐蔽构造的精细探测,为工作面安全回采提供保障。     

矿井瞬变电磁法密集角度探测应用研究

为了避免工作面回采过程中形成突水威胁,在工作面形成通风系统后,通过采用矿井瞬变电磁法对工作面内部及顶部区域进行富水性探测,为下一步工作面探放水工作圈定目标区域。对晋城煤矿XV3307工作面重点关注区域及层位采用密集角度进行探测,结果表明:矿井瞬变电磁法密集角度探测,对采空区及富水区的富水性探测具有较好效果。     

矿井瞬变电磁法在煤矿中的探测方法及异常特征分析

基于矿井瞬变电磁原理,分析了固定平移法、转换角度法、综合法等矿井瞬变电磁探测工作方法及其适用范围。通过实例研究了断层裂隙水、充水陷落柱、采空区积水、导水裂缝带等矿井瞬变电磁探测异常特征,结果表明:矿井瞬变电磁对各个含水异常体的反应较为明显,且呈现出不同的异常特征。通过矿区井下含水构造实地探测和井下巷道超前探测跟踪试验,研究了瞬变电磁探测的准确率,统计得出矿井瞬变电磁整体探测成功率约为86.2%,是井下比较实用的探测水害的物探方法。     

基于矿井电法的矿井水害超前探测技术研究

为了对煤矿巷道掘进前方各类含水体进行有效的预测预防,消除突水的潜在威胁,保证煤矿的安全掘进,文章以矿井瞬变电磁法和矿井直流电法探测技术为例,通过井下超前探测数据采集、数据预处理和反演计算,形成电阻率剖面图,来解释巷道掘进头前方含水情况,建立了一套适合煤矿掘进过程中超前预报含水体的技术方法,结果表明:综合采用矿井瞬变电磁法和矿井直流电法对各类含水体探测更为精细.     

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。     

不同煤层掘进工作面瞬变电磁法探测应用研究

煤矿井下瞬变电磁法成为煤矿井下超前探测工作的重要手段,在矿井水害预测预报上发挥着很大的作用。随着矿井上组煤层资源的逐渐枯竭,煤矿开采资源逐渐延伸向下组煤层。同一井田范围内同煤层及其顶底板的岩性特征一般相差不大,瞬变电磁法在同煤层施工过程中接收到的物理背景场较为接近;而不同煤层及其顶底板岩性特征通常会有较大的差别,瞬变电磁法在不同煤层施工过程中会接收到差别较大的物理背景场。当矿井存在多煤层开采时,通过大量数据研究瞬变电磁法在不同煤层巷道探测中的响应特征规律,分析并掌握不同煤层条件对瞬变电磁法探测结果的影响,能够提高瞬变电磁法在多煤层探测成果的准确性。     

矿井瞬变电磁法探测工作面顶底板含水构造

对矿井瞬变电磁法探测工作面顶、底板的含水构造应用技术进行了系统研究,为矿井瞬变电磁法的进一步应用和发展奠定了基础。     

矿井瞬变电磁法探测工作面顶底板含水构造

对矿井瞬变电磁法探测工作面顶、底板的含水构造应用技术进行了系统研究,为矿井瞬变电磁法的进一步应用和发展奠定了基础.     

大功率瞬变电磁技术在矿井中的应用研究

为了解决探测盲区减小、探测距离增大的问题,利用YCS50型大功率瞬变电磁技术,对任楼煤矿-520北翼运输大巷侧帮进行探测老空水实验,可有效探测到煤、岩层前方的水文地质异常体,取得了较好的效果,后期钻探验证准确率达到75%。YCS50型瞬变电磁仪器具有发射功率较大、透视距离长(200~250 m)、盲区较小等优点,可为后期煤矿井下提供技术支撑。