断层构造在层测深曲线上的响应特征.pdf

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1、第38卷第5期煤田地质与勘探Vl0I_38NO．52010年10月C0ALGE010GY&唧0RrK)N0ct．2010文章编号：1001—1986(2010)05—0055—03断层构造在层测深曲线上的响应特征石亚丁，2(1．煤炭科学研究总院西安研究院，陕西西安710054；2．中国地质大学，湖北武汉430074)摘要：应用数值模拟方法研究了巷道层测深技术应用的环境及影响因素，分析了断层构造在层测深曲线上的响应特征。结果表明，在煤层为高阻，顶、底板为低阻的情况下，巷道层测深技术对断层构造具有良好的分辨率，并且煤层与其顶、底板的视电阻率差异越大，对断层构造的分辨率越高；煤层厚度和断层与巷

2、道的夹角等因素也对探测断层构造的分辨率有一定的影响。关键词：巷道层测深；断层；响应特征中图分类号：P631文献标识码：ADOI：10．3969~．issn．1001—1986．2010．05．012ResponsecharacteristicsoffaultincoalseamsoundingcurveSHIYading1,2(1．Xi"anBranch，ChinaCoalResearchInstitute，Xi"an710054，China；2．ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan430074，China)Abstract：Byusingnumerica

3、lsimulationthepaperstudiedtheenvironmentsandinfluencingfactorsofapplicationofcoalseamsoundingtechniqueinroadwayfloor，analyzedtheresponsecharacteristicsoffaultincoalseamsoundingcurve．Theresultsindicatedthatincasewherecoalwashighlyresistant，floorandrooflessresistant，coalseamsoundinghadgoodresolutio

4、nforfault，thehigherthecontrastofapparentresistivityofcoalandroof／floorwas，thehighertheresolutionforfault．Coalthicknessandtheanglebetweenroadwayandfaultalsohaveeffectsonresolutionofthefaultdetection．Keywords：coalseanlsounding；fault；responsecharacteristics在煤矿生产过程中，采煤工作面经常会受到隐杂，一般场论中经典的数理方法很难求得问题的答伏

5、构造的影响。小的构造会造成煤质下降、生产效案，需从电场所满足的微分方程出发，用近似方法率降低，大的构造甚至会造成采煤工作面被迫停求其数值解，有限单元法就是其常用的方法之一。工⋯。造成以上现象的本质原因是目前探测工作面在稳恒电流场条件下，对于三维空间，设点电内隐伏构造的手段相对落后，在综采工作面回采前荷在(0，Yo，z0)点上，电位U和电流强度，间必须难以查明工作面内隐伏地质构造的发育情况J。满足的基本微分方程是：在采煤工作面煤层为高阻，顶、底板为低阻的V(a·Vu)=-I6(x-Xo)(Y一)，0)(z—Zo)。(1)情况下，巷道层测深技术可以用于探测断层及其裂对于均匀介质，导电率为常数

6、，上式可简化隙发育带在工作面内的延伸情况】。目前，巷道层为泊松方程：测深技术仍处于理论研究阶段，在煤矿实际生产中1的应用刚刚起步。国内，除中国矿业大学在淮北杨VU=一-"-d(x—Xo)(Y—Y0)(Z一0)。(2)D庄煤矿井下做过课题试验外，还未见到巷道层测深若在无源空问，上式变为拉普拉斯方程：法应用的报道Io】，而煤矿实际生产迫切需要能够探VU=0。(3)测工作面内隐伏构造的有效方法。因此，从理论上研究巷道层测深技术的应用环境，分析断层在层测对于二维地电情况，点源二维有限单元法选取深曲线上的响应特征，对于巷道层测深技术探测断Y轴平行地质体走向，所以地电参数只随、Z方向层构造具有十分重

7、要的理论和现实意义。发生变化，而在Y方向没有变化，即：]1二维正演方法原理[((，)，，z)】=0。(4)u由于巷道层测深电极的排列和模型参数相对复这时电位满足的基本微分方程式变为：收稿日期：2010—01—3l作者简介：石)~ET(1969-)，男，河北万全人，高级工程师，从事煤田电法与电磁法勘探研究工作·56·煤田地质与勘探第38卷Vla(x，z)·VU(x，Y，Z)l=一18(x—Xo)8(y—Yo)z—Zo)。(5)为了充分