煤矿掘进工作面电法超前探测技术的应用研究
本文选题:煤矿 切入点:掘进工作面 出处:《西安科技大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:煤矿巷道掘进时,前方隐伏的含(导)水构造、充水老空区及废弃充水巷道等极易造成突水事故的发生,对煤矿的安全生产构成了极大的威胁。因此,开展掘进工作面电法超前探测技术的研究及应用,对于煤矿的安全生产与防治水工作具有十分重要的意义。本文以煤矿掘进工作面电法超前探测技术应用研究为主,对瞬变电磁及直流电法探查方法的原理进行了介绍;通过分析某矿区的测井曲线和地层柱状图,建立了适合该地区的典型地电模型,并对模型进行了瞬变电磁法与直流电法的数值模拟,分析了掘进机等金属干扰体对两种方法探测信号的影响,线框与掘进工作面贴合程度对瞬变电磁法的影响,不同埋深、不同含水构造的异常形态和电极极距对直流电法的影响等问题,并针对相应分析进行了井下试验,在此基础上对某矿区掘进工作面探采对比结果开展了统计分析。研究表明:煤矿掘进工作面瞬变电磁法超前探测具有“方向性”,可以探测多个角度,但探测深度受限,尤其是浅部存在盲区;直流电法超前探测理论较完善,其浅部勘探精度高,弥补了瞬变电磁法的盲区问题。瞬变电磁法超前探测受环境影响较大,尤其是巷道内的掘进机极易对其造成干扰,后退到20m附近才能忽略影响;直流电法超前探测现场布极方式呈直线形,在巷道供电条件差、后方距离过短等情况下无法进行施工,但巷道内的掘进机通过归一校正后对探测结果影响很小。因此,要解决好掘进工作面超前探测问题,应该结合两种探测手段的优势,开展综合超前探测,提高准确率。
[Abstract]:During the tunneling of coal mine, the hidden water-bearing structure in front, the old empty area of filling water and the abandoned water-filled roadway are easy to cause water inrush accidents, which pose a great threat to the safety of coal mine production. It is of great significance for the safety production and prevention of water in coal mine to carry out the research and application of the electric advanced detection technology in the heading face. This paper mainly focuses on the application research of the electric method advance detection technology in the coal mining face. This paper introduces the principle of transient electromagnetic method and direct current method, and sets up a typical geoelectric model suitable for this area by analyzing the logging curves and the formation histogram of a mining area. The model is simulated by transient electromagnetic method and DC method, and the influence of metal interference such as roadheader on the detection signal of the two methods is analyzed. The effect of alignment degree of wire frame and heading face on transient electromagnetic method is analyzed, and the depth of burial is different. Some problems such as the abnormal shape of different water-bearing structures and the influence of electrode pole distance on DC method are discussed, and the downhole tests are carried out in the light of the corresponding analysis. On the basis of this, a statistical analysis is carried out on the results of mining exploration and comparison in a certain mining area. The results show that the transient electromagnetic method in coal mining face is "directional" and can detect many angles, but the depth of detection is limited. In particular, there are blind areas in the shallow part, the theory of advanced detection by DC method is relatively perfect, and its shallow exploration accuracy is high, which makes up for the blind area problem of transient electromagnetic method, which is greatly affected by the environment. Especially, the roadheader in the roadway is easy to interfere with it, and the influence can only be ignored when the roadheader retreats to the vicinity of 20m. The direct current method can not be used in the construction under the condition of poor power supply condition and too short rear distance, because of the linear pattern of the field pole layout in advance detection by direct current method. However, the roadheader in the roadway has little influence on the detection result after the normalization correction. Therefore, in order to solve the problem of leading detection in the heading face, we should combine the advantages of the two detection methods and carry out comprehensive advanced detection to improve the accuracy.
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TD166
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,本文编号:1568522
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