煤矿火烧区边界综合物探探测技术研究

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1、分类号:P64210710-2014526018专业硕士学位论文煤矿火烧区边界综合物探探测技术研究代凤强导师姓名职称冯兵副教授专业学位类别申请学位级别工程硕士地质工程及领域名称论文提交日期2018年4月20日论文答辩日期2018年6月9日学位授予单位长安大学ResearchonfineinterpretationtechnologyofcomprehensivegeophysicalprospectinginburntrockareaADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：DaiFengQiangSupervi

2、sor：Porf.FengBingChang‟anUniversity，Xi‟an，China摘要我国现阶段大部分煤矿尤其是西部矿区火烧区没有经过处理，其烧变范围很难确定，加上长时间富水，给建井开矿造成了重大经济损失。火烧区富水直接威胁煤矿的安全生产，查明火烧区边界及富水性对煤矿安全生产具有非常重要的意义。本文基于瞬变电磁法理论及高精度磁测方法技术，对火烧区边界及富水性进行研究。从地球物理模型数值模拟计算和实测工程地球物理数据角度分析煤田火烧区边界特有的磁法响应特征和瞬变电磁法响应特征。基于地层及测井资料建立火烧区地电模型，计算不同地质背景下火烧区边界异常特征，分析火烧区边

3、界的确定方法及影响因素，为今后煤田火烧区边界探测量化解释工作提供技术保障。通过数值模拟和实测数据处理对比分析研究、总结，取得了如下成果：1）根据张家峁煤田地质特征建立火烧区磁法模型，并得出异常曲线与异常体的对应规律；2）根据张家峁煤田地质特征建立正常地层及火烧地层的瞬变电磁法模型，并得出异常曲线、断面与异常体边界的对应规律。模拟结果表明利用磁法与瞬变电磁法是可以探测出火烧区边界位置的。3）分析了不同数据处理方法的优缺点条件，建立了适用于类似于张家峁煤田分析解释方法和参考指标：（1）对于火烧地层产生的磁异常采用化极方法能够使得其异常形态更为简单，解释更加方便，同时也能更清晰的

4、掌握火烧区的分布位置。（2）对于不存在积水的火烧区瞬变电磁法反演成果能反映火烧区的位置。并随着火烧程度的增强，地质体边界更明显。但容易受地层充水或较厚的低阻围岩影响导致火烧区边界模糊不清的情况。（3）对于存在积水的火烧区，瞬变电磁法在特定条件下存在对火烧区边界无法辨识的情况，要通过两种或多种勘探方法来确定火烧区边界位置。oo（4）在张家峁煤田区域，磁法采用地磁倾角为72，地磁偏角为-4.6进行模拟计算是比较合适的。其化极方法有利于火烧边界的识别和圈定，局部精度可提高15~50m。本成果对同类地区具有示范作用，可在煤矿采空区和火烧区区推广应用。关键词：磁法；瞬变电磁法；火烧区

5、边界IAbstractInthepresentstageofourcountryespeciallyinthewesternareamostofthecoalburntrockzonewithouttreatment,itisverydifficulttodeterminethescopeofburnt,plusalongtimerichwater,causingseriouseconomiclossestotheconstructionofwellsmining,andburntrockzonewaterdirectlythreatensthesafetyproducti

6、onofcoalmineisamajorsafetyhazard,andfindoutthatthespatialdistributionofdisastersourcesplaysanimportantroleincoalminesafetyproduction.Basedonthetheoryoftransientelectromagneticmethodandhigh-precisionmagneticmeasurementtechnology,theboundaryandwaterabundanceofburnedareaarestudiedinthispaper.

7、Fromthegeophysicalmodel,thecharacteristicsofthemagneticfieldresponsecharacteristicandthetransientelectromagneticresponsecharacteristicofthecoalfireareaareanalyzedbythecalculationandmeasurementofthegeophysicaldata.Basedontheformationandloggingdata,thegeoelectri