采空区物探方法介绍

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1、采空区-探测方法采空区一、重力勘探方法重力勘探方法是利用地下地质体质量亏损或盈余，在地表观测他们引起的重力异常，从而确定地下地质体的分布、大小、边界等。采空区因开采形成质量亏损，从而形成低重力异常。在煤矿采空区保存完整时，形成低值剩余重力异常。在采空区塌陷而不充水时，质量亏损值不变，但负密度值减小而影响厚度增大；充水时,亏损质量得到一定补偿,比在不充水的同样情况下，负密度值减小。无论在采空区实际存在哪种情况，按一般规律都可测出局部剩余重力异常。使用高密度、高精度微重力测量和适当的资料处理解释方法,

2、在面积上控制采空区范围。采用数字地形多剖分体高精度地改方法及三维解释方法，以达到提高解释精确性。二、电磁方法1、高密度电阻率层析成像法在现场测量时，将全部电极设置在一定间隔的测线上，然后用多芯电缆将其连接到程控式多路电极转换器上，使电极布设一次完成。为了准确、快速地采集大量数据，测量时通过程序控制实现电极排列方式、极距和测点的快速转换。并利用与系统配套的电法处理软件，对采集的数据进行各种处理，结果进行图示，使解释工作更加方便、直观。利用某电厂采空区和电阻率层析成像测量的结果，探讨了电阻率层析成像测

3、量在煤矿采空区和斜风井巷道中的应用，结果表明，电阻率层析成像二维测量方法在煤矿采空区和斜风井巷道的探测和定位是准确和可行的；煤矿采空区和斜风井巷道内若没有水体存在，电阻率层析成像二维测量成果图中一般都是高阻异常封闭圈，如有水体存在则表现为低阻异常封闭圈。2、瞬变电磁法瞬变电磁法是向地下发送一次脉冲磁场的间歇期间，观测由地下地质体受激引起的涡流产生的随时间变化的感应二次场，二次场的大小与地下地质体的电性有关，低阻地质体感应二次场衰减速度较慢，二次场电压较大；高阻地质体感应二次场衰减速度较快，二次场电

4、压较小。根据二次场衰减曲线的特征，就可以判断地下地质体的电性、性质、规模和产状等，由于瞬变电磁仪接收的信号是二次涡流场的电动势，对二次电位进行归一化处理后，根据归一化二次电位值的变化，间接解决如陷落柱、采空区、断层等地质问题。该方法具有分辨能力强、工作效率高、受地形影响小、能穿透高阻覆盖层等优势，迅速发展成为高效、快捷的物探方法。将瞬变电磁法应用于某采空区探测，效果良好，不仅推断出地下采空区的范围，而且判断了采空区的积水情况。3、甚低频电磁法甚低频电磁法一般用频率为15～25 kHz电台发射的电磁

5、波作为场源。当电磁波在传播过程中遇到地质体时,使其极化而产生二次电流，从而引起感应二次场，一般情况下二次场和一次场合成后的总场与一次场的振幅方向、相位均不相同,即引起了一次场的畸变。使用专门的仪器通过测量某些参数的畸变，可发现采空区的存在。甚低频电磁法工作方法通常又分倾角法和波阻抗法两种，在探测高阻体时，一般选用波阻抗法进行甚低频电磁法测量，测线方向尽量与发射台方向一致或与该方向夹角最小。4、探地雷达探地雷达是利用高频电磁波以宽频带短脉冲，从地面通过天线T送入地下，经反射体反射后返回地面，通过天线

6、R接收。在介质中传播时，其电磁波强度与波形将随所通过介质的电性质及几何形态而变化。所以，根据接收到波的双程走时、幅度与波形资料，可推断介质的结构。探地雷达适用于探测深度较浅的目标体，由于可以更换不同频率的天线，适用面较广，且探测分辨率高，在工程中的应用已经得到认同。探地雷达数据可采用专用软件进行处理，着重进行振幅恢复、滤波、F-K滤波、反褶积处理,获得信噪比较高的时间剖面,提高了有用信号的识别，雷达时间剖面比较真实全面地反映了地下介质的变化情况，保证了资料质量，并利用地下介质的电性差异来进行分层及

7、查明地下异常地质体。该方法具有快捷、精确的特点,尤其是对地下采空区、人防工程洞室、地下溶洞等的探测更具有优越性。煤矿采空区用波纹管涵5、MT、AMT、HMT和CSAMT法大地电磁法（MT）、音频大地电磁法（AMT）和高频大地电磁法（HMT）本质上都属于采集天然场信号的被动源频率域电磁方法，差别在于采集信号的频率不同，相应的探测深度和分辨率不同。高频大地电磁法（HMT）采集的信号频率较高，最高可达100KHz，研究的深度较浅，从地下的十几米至上千米。这个深度范围内恰是人类矿山开采、地下工程建设、地下

8、水资源开发等生产活动最活跃的深度。因此，高频大地电磁法在短短的十多年来无论在理论研究，还是仪器实现方面都获得了极大的发展，已成为中深度采空区探测的主要方法。该方法不需要人工场源，成本低廉，具有较大的勘探深度，不受高阻层屏蔽的影响，对低阻层有较高的分辨能力。可控源音频大地电磁法（CSAMT）是利用两端接地的有限长导线作为发射源，使用人工源激发交变电磁场，在地表观测电磁响应并计算波阻抗以及视电阻率进行勘探的一种方法。由于可控源电磁法具有高分率的特点，能够在电性上地质异常，成为采空区探测