矿井孔中瞬变电磁法探测技术研究与应用

发布时间：2021-08-10 20:04

　　煤矿底板奥灰岩溶水严重的威胁着安全生产,常规的矿井瞬变电磁法具有较强方向性和对水体敏感,但效果受到巷道环境影响。采用数值模拟了孔中瞬变电磁法对低阻体模型的响应特征,分析了纯异常场的数据曲线的特点,显示该施工方法具有较高分辨率。结合鄂尔多斯煤矿工程实例,采用了矿井瞬变电磁法和孔中瞬变电磁法对煤层底板含水层富水性进行探测应用对比,并结合钻孔进行了检验。研究表明:孔中瞬变电磁法分辨率较高,精准探明了各含水层的富水性,能够与将物探和钻探更有效的结合,是一种非常有效的方法。 

【文章来源】：地下空间与工程学报. 2020,16(S1)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

孔中瞬变电磁剖面探测示意图

为研究图1孔中瞬变电磁法数据的异常响应特征，为实际数据处理提供技术支持，建立如图2的正演模型。发射等效面积为4 m2，接收等效面积为1 m2，电流1A，巷道迎头前方20 m处设立一个含水体，位于底板下方2 m，含水体规模为2 m×2 m×2 m，发射电流设为1A，发射接收供点，共设置0 m、5 m、10 m、15 m、20 m、25 m、30 m、35 m、40 m、50 m、60 m这11处点，背景电阻率设为1 000Ω·m，巷道腔体电阻率设为10 000Ω·m含水体电阻率设为10Ω·m。

从曲线中可以看出，首先孔中发射接收装置的瞬变电磁法对底板隐伏裂隙带的响应特征为“单峰”异常，在异常中心时表现为正值最大，整体多测道曲线呈“W”形态，与矿井瞬变电磁法磁场垂直分量的响应特征相似[22-24]，不同在于响应的数量级更大、距离定位更准确。2 工程实例

【参考文献】：
期刊论文
[1]瞬变电磁三维FDTD正演多分辨网格方法[J]. 孙怀凤,程铭,吴启龙,米德才,李术才,李貅,李敦仁,李凯,骆俊晖.  地球物理学报. 2018(12)
[2]矿井全空间孔中瞬变电磁响应积分方程法数值模拟研究[J]. 陈丁,程久龙,王阿明.  地球物理学报. 2018(10)
[3]综合物探在某隧道病害处理中的研究及其应用[J]. 康世海,张银松,张家刘.  地下空间与工程学报. 2018(S1)
[4]孔巷瞬变电磁动源定接收方法探测采空区试验[J]. 范涛.  煤炭学报. 2017(12)
[5]隧（巷）道掘进工作面-钻孔瞬变电磁超前探测方法物理模拟试验研究[J]. 孙怀凤,程铭,宿传玺,李术才,王世睿,张乐文,范秋雁,李海燕,李凯.  煤炭学报. 2017(08)
[6]矿井瞬变电磁探测几个问题探讨[J]. 许新刚,岳建华,张莹.  煤炭与化工. 2017(04)
[7]综合物探在岩溶断层中找水的研究及其应用[J]. 余京.  地下空间与工程学报. 2017(S1)
[8]多道瞬变电磁法共中心点道集数据联合反演[J]. 李海,薛国强,钟华森,底青云.  地球物理学报. 2016(12)
[9]矿井地面-井下电性源瞬变电磁探测响应规律分析[J]. 李术才,李凯,翟明华,孙怀凤,王世睿.  煤炭学报. 2016(08)
[10]定源回线瞬变电磁三分量纯异常三维反演方法[J]. 武军杰,智庆全,李貅,杨毅,王兴春,张杰,邓晓红.  地球物理学进展. 2015(06)

博士论文
[1]隧道含水构造三维瞬变电磁场响应特征及突水灾害源预报研究[D]. 孙怀凤.山东大学 2013

硕士论文
[1]煤矿典型致灾水源瞬变电磁三分量响应特征研究[D]. 周嗣辉.中国矿业大学 2015



本文编号：3334697