分布式高密度电法在浅埋采空区调查中的应用

分布式高密度电法实现了小点距、长排列的任意电极组合模式,在确保高分辨率的前提下,可以达到提高探测深度的目的。介绍该方法在浅埋采空区调查中的应用过程,即首先建立起不同介质充填采空区的异常响应模型,然后对采空区异常进行正确地识别和划分。为了建立异常响应模型,我们需要对采空区进行资料收集与地质调查、合理布置剖面、优化电极的排列组合方式、正确地选择采集方法,以及在标准剖面和已知采空区上进行测试等工作。本文还展示了分布式高密度电法在浅埋采空区的调查中的应用实例。分析结果表明,该方法是浅埋采空区调查的非常有效的物探方法。     

浅埋近距间隔式采空区顶板“双拱桥”结构稳定性研究

浅埋近距离煤层群上煤层顶板结构失稳特征是下煤层开采工作面动压防控的关键.采用砌体梁理论和UDEC数值模拟相结合的研究方法对南梁煤矿20107工作面间隔式采空区顶板"双拱桥"结构稳定性进行了研究.结果表明:临时煤柱的蠕变失稳诱发间隔式采空区基本顶垮落可视作"W型砌体梁+双拱桥"结构的覆岩承载模型.在"砌体梁理论"的基础上分析了间隔式采空区基本顶断裂岩块回转触矸后形成"双拱桥"结构的稳定性.随着煤柱支撑能力衰减或上覆载荷发生异变时,非对称应力斜拱平衡结构将产生失稳.数值模拟分析了间隔式采空区顶板"双拱桥"结构应力分布特征,得出了墩柱体在底板中应力传递规律,墩柱宽度减小,"双拱桥"结构非对称应力斜拱拱高降低,拱顶向墩柱侧转移的变化特征,划分了浅埋间隔式采空区下开采时顶板动力灾害防控区域.模拟了下煤层开采过上煤层间隔式采空区顶板"双拱桥"结构时覆岩垮落特征,得出了浅埋间隔式采空区下开采工作面出隔离煤柱5 m时,易发生动载矿压.研究结果为下煤层开采工作面顶板动压防控提供理论指导.     

等值反磁通瞬变电磁和微动法在内蒙古某萤石矿采空区探测中的应用效果浅析

萤石矿老旧采空区是矿石资源二次开发利用过程中常见的不良地质体,物探是采空区勘查的重要手段,等值反磁通瞬变电磁法和微动勘探在采空区的勘察中应用广泛。本文通过等值反磁通瞬变电磁法和微动勘探两种方法在内蒙古某萤石矿采空区进行探测,结合已知矿体分布情况,建立了研究区200 m以浅的电性结构,划分了采空区顶板、底板和边界范围,推断了采空区的空间展布情况,为矿区现有萤石矿储量计算及资源二次开发利用提供了参考依据。两种方法推测结论基本一致,采空区和断裂异常反映略有不同,钻孔验证结果表明,等值反磁通瞬变电磁法及微动勘探两种方法均能反映采空区形态、厚度、埋深等空间分布特征,为采空区边界的详细划定提供依据。等值反磁通瞬变电磁法仪器轻便,采集时间短,受地形限制小,大大提高了野外的施工效率,是采空区勘查中物探首选方法;不足之处是微动勘探在草原、戈壁等相对震源较少区采集数据较慢。     

浅埋煤层地表动态变形规律实测研究

浅埋煤层高强度开采易诱发严重的开采沉陷灾害。为了分析浅埋煤层开采后地表沉陷特点，防治开采沉陷灾害，在马营煤矿9102综放工作面布置地表移动观测站，采用测回法，按照闭合测量路线进行动态变形监测，探讨了浅埋煤层地表移动动态特征。     

综合物探方法在东都煤田采空区中的应用

综合物探方法已经广泛应用于工程勘察中.本文主要介绍综合物探方法在煤田采空区勘察中的应用.采用高密度电法和地震层析法进行综合分析,来推断采空区的位置和范围大小,其为工程施工设计的经济投资预算及其安全建设提供了重要的参考依据.运用综合物探法在山东省新泰市东都某煤田采空区勘察的实例,进一步说明该方法在采空区勘察中效果显著.     

浅埋采空区垮落岩体碎胀特性研究

基于岩石碎胀特性对浅埋采空区垮落岩体空隙储水工程的重要意义,采用理论分析、数学建模与现场应用相结合的方法,对神东矿区某矿32302工作面采空区垮落岩体应力变化与碎胀系数分布规律进行研究.分析覆岩"两带"结构特征,划分采空区垮落岩体应力和碎胀系数分区.根据悬臂梁及弹性地基梁理论,推导各分区垮落岩体应力变化公式,建立碎胀系数分布模型,并利用岩石压实实验进行验证.应用数学模型计算32302工作面采空区垮落岩体空隙储水体积为5 700 651.68m3,与岩移法估算结果较为接近,误差仅为7.14%.结果表明:针对浅埋煤层赋存条件,运用数学方法分析采空区垮落岩体碎胀特性是可行的,促进岩石碎胀特性研究方法多元化发展,为浅埋采空区垮落岩体空隙储水量预测提供新的途径.     

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。     

浅层地震反射法和重力法在石膏矿采空区勘察中的综合应用

采空区勘察是铁路勘察中的一项重要工作,也是铁路设计和建设的难点问题,直接影响着铁路的选线和规划工作。物探技术是采空区勘察的主要手段,高精度重力法和浅层地震反射法作为重要的物探技术,具有简单和高效的特点。以东北地区某铁路石膏矿采空区勘察为例,综合应用高精度重力法和浅层地震反射法对石膏矿采空区进行勘察。通过研究两种方法对采空区的反应特征,可较精确地探明采空区的位置和边界分布,获得石膏矿采空区的结构特征。结果表明,不同物探方法的综合应用,可有效地弥补单一方法的不足,进一步提高勘察成果的准确性和可靠性,为后续的地质勘察工作提供有效的指导和借鉴作用。     

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。     

综合物探方法在大宝山矿采空区勘察中的应用效果探讨

矿山的采空区,尤其是不明采空区对矿山的采矿施工构成严重的安全隐隐,对矿山的不明采空区进行全面勘查是保证矿山安全的重要手段。本文通过大宝山矿已知采空区和勘查区的几种物探方法的测量结果,提出了高密度电法和浅层地震纵波反射法对采空区的勘查具有较好的勘探效果。通过对物探成果资料和地质资料的对比研究,总结了采空区异常的识别方法,最后总结了各种方法的优缺点,提出了今后对采空区勘查工作方法的建议。     

地震勘探技术在解释地质异常体的应用分析

地震勘探技术在控制煤层赋存形态方面有高于其它物探方法的优势,尤其在准确圈定小窑采空区、岩浆岩侵蚀、煤层露头、火烧区及冲刷带、陷落柱等地质异常体方面已取得了很好的效果,对煤矿产业的生产和建设都起到了举足轻重的作用。本文通过河北、新疆和山西等地煤矿采区三维地震勘探实例介绍了如何根据地震时间剖面表现的不同特征来确定和解释各种煤层地质异常体,并取得了良好的地质成果。     

综合物探技术在煤矿采空区探测中的应用研究

以煤矿采空区探测为背景,将高密度电法和瞬变电磁法相结合。采用不同装置,对所建立的典型地电模型数值模拟,得到正演数据,然后再进行反演计算,将反演结果与实际情况进行对比、分析,最终得出探测煤矿采空区的最佳组合。研究认为：偶极一偶极装置是最佳装置,适合勘探深度小于100m的采卒区,其他四种勘探装置各有优缺点,可根据不同的地质情况进行选择;中心回线装置效果最好,但是勘探深度有限,适合稍浅采空区的探测,但是工作效率太低。综合考虑,大定源回线装置更适合煤矿采空区深部探测,而且工作效率更高。将偶极一偶极和大定源回线装置应用于某地区煤矿采空区探测中,高密度电法能够清晰的探测出80m以内的地层情况,划定采空区范围,后经钻探验证,证明推断正确;瞬变电磁法能够探测出200m以下的采空区情况,推测出一个采空区位置。后经钻探验证,证实推测。说明,利用高密度电法和瞬变电磁法综合地球物理勘探,是可行的,也是有效的。     

煤矿深部开采地质保障中的综合物探技术应用

在煤矿深部开采阶段,运用综合物探技术开展地质保障丁作,避免煤矿发生矿井地质灾害,建设和谐社会和提高煤矿经济效益意义重大。文章分析了煤矿深部开采中地质灾害与地质风险的地球物理特征,对正确运用综合物探技术和地质灾害防治进行了阐述,简述了采区地震勘探、电法勘探等方法的基本概念与勘探效果,展望了综合物探技术的应用前景。通过勘探实例阐述了综合物探方法在煤矿深部探测中实用性和有效性。     

综合物探在山西省某煤矿采空区探测中的应用

为充分发挥物探方法在探测地下采空区的优势,查明山西省灵石县英武乡某煤矿地下采空区分布。根据测区场地条件,本文提出了地震勘探和氡气测量相结合的综合物探方法,利用反射波地震勘探的多次覆盖技术具有较高的探测精度,既能准确查明地下采空区分布的优势,又可弥补氡异常无法判断裂隙带产状及其地下延伸情况的不足;利用氡气测量受地形影响小、可准确圈定采空区边界和断裂构造位置的优势等优点,既可对地震勘探成果起到佐证作用,又可避免或减少其多解性。从而实现两种物探方法的优势互补作用,取得了较好的探测效果,该组合模式可为同类场地条件下探测地下煤层采空区提供有意义的借鉴。     

矿井物探技术在突水预测中的应用

矿井地质安全保障就是在综合地质分析的基础上,使用物探技术及装备对煤矿采区、综采工作面和掘进前方地质条件进行综合勘探和评价,快速准确查明影响开采的各种地质异常,为矿井防治水工作提供技术保障。本文简要介绍了我国煤矿生产的发展趋势,说明地质构造及煤层顶、底板水问题是当前煤矿深部开采中所面临的主要地质问题。综合论述了煤矿深部开采中所用矿井物探技术的发展现状,介绍了矿井直流电法、矿井瞬变电磁法及无线电磁波透视法等勘探技术的应用情况,并提出了综合地球物理勘探技术在煤矿开采中的发展趋势。     

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。     

复杂山地煤矿采区三维地震勘探采集方法研究

复杂山地煤矿采区三维地震勘探采集工作不同于平原、丘陵等地表条件较好的地区,在测量、成孔、放炮生产及质量监控等各个环节,都必须采用有针对性的手段和方法,以保证能够获得高质量的原始地震记录。在本文中,针对山西宁武煤田某煤矿较为复杂的表、浅层地震地质条件,采用机械钻、风镐、洛阳铲及翻斗挖掘机等多种成孔方法,并在4种典型地表出露岩性区(黄土覆盖区、坡积物区、基岩出露区、河滩卵石区)进行了激发参数试验,确定了最佳激发参数,确保在各种出露岩性区都能获得较高信噪比的地震记录;针对山地地震勘探成本高、生产效率低的特点,采用异步施工的方式保证勘探施工衔接和提高施工效率;建立现场计算机处理工作站,及时对各种试验资料、生产资料进行处理分析,以指导野外生产。实践证明了采集方法是正确和高效的。     

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.     

综合物探方法在煤矿采空区探测中的应用

简述我国煤矿事故的原因,总结地球物理方法在煤矿采空区和溶洞中的应用.详细分析采空区和溶洞的地球物理特征,利用高密度电法浅部探测能力强,尤其对低阻敏感的特征,并结合具有较深探测能力的浅层地震反射,查明工区采空区和溶洞分布特征、充水情况和裂隙的发育程度.