煤层火烧区富水性瞬变电磁法探测研究——以陕北红柳林煤矿为例

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1、分类号:P64210710-2013526052专业硕士学位论文煤层火烧区富水性瞬变电磁法探测研究—以陕北红柳林煤矿为例江球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18日论文答辩日期2018年6月9日学位授予单位长安大学StudyoncoalseamburningareawateryieldpropertydetectionthroughTransient-Electromagneticmethodseams:acaseofHongliulincollieryinNorthernShanxiADisser

2、tationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：JiangQiuSupervisor：Prof.FengBingChang’anUniversity，Xi’an，China摘要本文在国内外瞬变电磁法研究的基础上，从理论与实践结合的角度进一步探讨了地面瞬变电磁法技术的相关应用问题，通过实例验证了瞬变电磁法技术在探测煤层火烧区富水性上具有较高的准确性和优越性。针对陕北侏罗纪煤层在煤矿安全、高效开采过程中面临的火烧区富水问题，提出了具体的探查手段和解决方案。本文基于瞬变电磁法基本理论及方法技术，对火烧区富水性进行了研究。依据陕

3、北侏罗纪煤田火烧区地层特征及测井资料，建立火烧区地电模型，并进行了三维有限元数值模拟。分别模拟了正常地层情况下、火烧区部分充水的情况下及火烧区全部充水情况下的瞬变电磁曲线的响应特征。分析、讨论了火烧区不同富水情况下瞬变电磁法的响应特征。从理论上验证了瞬变电磁法探测火烧区富水的合理性。-2-2-1-2本文以陕煤集团红柳林煤矿1煤、2煤、3煤、4煤火烧区富水性瞬变电磁法探测为例，用地球物理勘探理论和水文、地质学理论作为指导，采用物探与钻探相结合的手段探测了煤层火烧区的富水范围。获得了以下结论：-2-2-1-2（1）利用地面瞬变电磁法技术圈定了1煤、2煤、3煤、4煤层

4、顶板岩层及火烧区内低阻异常区的分布范围。-2-2-1-2（2）结合地质及水文地质资料推测了1煤、2煤、3煤、4煤层火烧区的富水性范围，分析了富水性特征。（3）结合钻孔探查资料对圈定的火烧区富水性进行了验证，从而表明利用瞬变电磁法技术探查陕北侏罗纪煤层火烧区富水具有一定的准确性及优越性。本成果对同类地区具有示范作用，可在解决煤矿火烧区富水性方面推广应用。关键词：瞬变电磁法；火烧区；富水性；数值模拟；低阻异常区iAbstractInthispaper,basedonthestudyofthetransientelectromagneticmethodathomean

5、dabroad,fromtheAngleofcombiningtheoryandpractice,furtherdiscussesthegroundoftherelatedapplicationoftransientelectromagneticmethodtechnology,thetechniqueoftransientelectromagneticmethodareverifiedthroughtheinstanceonthedetectionofcoalfireareahydrogeologyhashigheraccuracyandsuperiority

6、.Inordertosolvetheproblemofrichwaterinthecoalmineinthecoalminesafetyandefficientmining,theconcreteexplorationmeansandsolutionareputforward.Basedonthebasictheoryandmethodoftransientelectromagneticmethod,thewaterabundanceofburnedareaisstudiedinthispaper.Basedonthestratumcharacteristics

7、andloggingdataofthecoalmineburnedareaintheJurassiccoalfieldinNorthernShanxi,thegeoelectricmodeloftheburnedareaisestablished,andthethree-dimensionalfiniteelementnumericalsimulationiscarriedout.Theresponsecharacteristicsoftransientelectromagneticcurvesundernormalformation,partialwaterf

8、illinginburn