煤矿采空积水区的瞬变电磁多种装置模拟研究

发布时间：2020-08-20 20:36

【摘要】：煤矿采空积水区普遍存在分布范围广、危害大、探查难等一系列问题,瞬变电磁法凭借其对低阻体极其敏感的优势,成为煤矿防治水工作之首选。目前对瞬变电磁单一装置(中心回线、重叠回线、大定源回线等)的研究较多,但是对多种装置的综合对比研究相对较少。因此,此项研究对瞬变电磁勘探的应用实践有着一定的参考价值,对煤矿安全生产及防治水工作具有一定的意义。本文从瞬变电磁法的基本理论着手,利用EMIT Maxwell电法软件,建立了地质模型,通过讨论瞬变电磁多种装置下不同发射参数及低阻异常区的不同参数,进行了正演模拟与反演分析,得出了其响应特征及规律:1)瞬变电磁整体响应值随着线框的增大(10—100m)而增大,但是对异常体的分辨能力(异常点响应/正常点响应)有减小的趋势。在10m时,两种装置对异常的分辨能力基本相同,但随着边框的增大,中心回线装置对异常的分辨能力略优于重叠回线装置;2)瞬变电磁整体响应值随着围岩电阻率的增大(200—1000Ω.m)而减小,但对异常的分辨能力随之增大,且中心回线装置效果优于重叠回线装置优于大定源回线装置;3)瞬变电磁整体响应值随着异常体规模的增大(20—100m)而增大,且三种装置对异常体的分辨能力亦随之增大。中心回线装置和重叠回线装置的效果基本相同,均优于大定源回线装置;4)瞬变电磁整体响应值随着低阻体厚度的增大(5—20m)而增大,三种装置对异常体的分辨能力亦随之增大,且中心回线装置效果优于重叠回线装置优于大定源回线装置;5)瞬变电磁整体响应值随着低阻体几何中心埋深(80—200m)的增大而减小,三种装置对异常体的分辨能力也随之减小,且当埋深较小时,中心回线装置效果优于重叠回线装置优于大定源回线装置,埋深较大时,三种装置的探测效果接近。在山西清徐某矿区,采用大定源回线装置和重叠回线装置分别对一处已知的采空积水区进行了实地探测。经反演和分析,发现重叠装置的探测效果比大定源的较好。说明实际情况与模拟分析结果基本吻合,从而证明了模拟是较正确的。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD745

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本文编号：2798416