利用微重力技术进行采空区探查可行性分析

发布时间：2021-10-10 14:44

　　利用长方体异常模型,采用数值模拟的方式研究了采空区地表的重力异常分布特征,分析了采空区深度、宽度、厚度变化时,地表重力异常的变化趋势。随着微重力技术测量的发展,采集精度和处理精度得到提升,在现有技术条件下,结合数值模拟探讨了利用微重力变化探查采空区分布的可行性。 

【文章来源】：矿业工程. 2020,18(06)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

任意形状地质体重力异常计算示意图

为分析采空区特征对于地表重力异常的影响,以矩形采空区开采条件建立基准模型进行模拟计算。计算所采用的采空区的主要空间参数为:长度A、宽度B、高度C及埋深H。基本模型,见图2。假设采空区产生的剩余密度为ρ=2 680 g/cm3。通过改变采空区宽度、深度和长度,正演地表观测的微重力异常变化,从而分析微重力技术的探测能力。

基于牛顿万有引力定律,利用MATLAB软件编程实现正演算法,得到的正演模型所产生的重力异常如图3所示。在不同情况下,所产生的重力异常的最大变化量,从而分析微重力测量的探测敏感性,进行基于微重力测量的采空区探测可行性分析。首先,在宽度、深度尺度参数不变的情况下,分别计算了长度为1 000 m、1 500 m、2 000 m、2 500 m和3 000 m的长方体采空区模型,他们所产生的最大重力异常分别为:0.077 9 mGal,0.084 6 mGal、0.087 4 mGal、0.088 8 mGal、0.089 6 mGal,并统计了其能产生的异常最大值与采空区长度的关系,如图4所示。从该结果可以看出,当采空区达到1 000 m时,能够产生0.077 9 mGal的重力异常,且随着长度的增加,曲线趋于稳定,说明当采空区达到一定长度后,重力异常峰值大小趋于不变,在采空区中间地表达到最大重力异常值。

【参考文献】：
期刊论文
[1]煤矿采空区地表重力异常效应模拟研究[J]. 汤伏全,李庚新,原一哲.  煤炭学报. 2018(04)
[2]煤矿采空区地面综合物探方法优化研究[J]. 李文.  煤炭科学技术. 2017(01)
[3]重力异常对地下异常体边界的识别算法[J]. 吴亮,刘长弘,王庆宾,常岑,贾鲁.  测绘科学. 2015(12)
[4]采空区危险性评价的综合方法及工程应用[J]. 杜坤,李夕兵,刘科伟,赵晓昕,周子龙,董陇军.  中南大学学报(自然科学版). 2011(09)



本文编号：3428585