掘进工作面富水区瞬变电磁法多分量探测物理模拟及应用

发布时间：2017-09-05 04:36

  本文关键词：掘进工作面富水区瞬变电磁法多分量探测物理模拟及应用

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【摘要】：掘进工作面是矿井突水事故多发位置,井下瞬变电磁法是进行掘进工作面超前探测的最有效方法之一。以往对井下瞬变电磁探测的理论研究都重点关注垂直分量,忽略了水平分量。然而水平分量响应中包含大量的异常体信息,综合分析水平和垂直分量响应可以更准确的对地下异常体进行判定,极大提高井下瞬变电磁资料的解释精度。为了掌握井下瞬变电磁法多分量响应规律,本文通过单一发射线圈激发,改变接收线圈相对位置,达到接收瞬变电磁多分量的目的。同时,依据煤矿掘进工作面典型富水区特征和物理模拟相似性准则,建立井下瞬变电磁法超前探测地质-地球物理模型,对煤矿典型富水区进行物理模拟,并结合井下试验进行验证。研究结果表明:由于发射线圈和接收线圈共中心点,瞬变电磁法Z分量响应强度和探测距离最大,X分量次之,Y分量最小;当老空水和含(导)水陷落柱位于巷道迎头正前方或左前方(右前方)时,Z分量电位剖面曲线表现为单峰异常,其极大值对应异常体的中心,X分量表现为过异常体中心位置异常,极大值和极小值位置对应异常体的边界;当含(导)水断层位于巷道迎头正前方时,Z分量表现为单峰异常,极大值点对应断层中心,X分量表现为过异常体中心异常,过零点位置不仅可以反应异常体中心,还可以反应断层的倾向。通过实际应用,其探测结果与物理模拟实验结果基本一致,表明通过多分量的信息解释,可以提高矿井瞬变电磁法的解释精度。
【关键词】：井下瞬变电磁法 多分量 富水区 物理模拟
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD745;P631.325
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 变量注释表17-18
• 1 绪论18-21
• 1.1 课题背景及研究意义18-19
• 1.2 瞬变电磁法三分量研究现状综述19-20
• 1.3 研究内容及方法20
• 1.4 论文的组织结构20-21
• 2 井下瞬变电磁法基本理论21-24
• 2.1 井下瞬变电磁法21-22
• 2.2 井下瞬变电磁法的探查技术及工作装置22-23
• 2.3 本章小结23-24
• 3 矿井典型富水区物理模拟实验系统设计24-28
• 3.1 物理模拟相似性准则24-25
• 3.2 实验系统设计25-27
• 3.3 本章小结27-28
• 4 物理模拟实验设计及分析28-87
• 4.1 背景场的测定以及多分量方向的确定28-30
• 4.2 老空水位于掘进巷道前方物理模拟实验设计及分析30-40
• 4.3 含（导）水断层位于掘进巷道前方实验设计及分析40-45
• 4.4 含（导）水陷落柱位于掘进巷道前方实验设计及分析45-86
• 4.5 本章小结86-87
• 5 井下瞬变电磁法多分量超前探测矿井试验87-91
• 5.1 应用实例 187-88
• 5.2 应用实例 288-90
• 5.3 本章小结90-91
• 6 结论与展望91-93
• 6.1 结论91
• 6.2 展望91-93
• 参考文献93-96
• 作者简历96-98
• 学位论文数据集98

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 薛国强;李貅;底青云;;瞬变电磁法理论与应用研究进展[J];地球物理学进展;2007年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 戚志鹏;瞬变电磁多分量解释技术研究[D];长安大学;2009年

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本文编号：795850