四维电法探测技术在煤矿防水注浆检测中的应用与研究-论文.pdf

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1、第31卷第4期华北地震科学Vo1．31，No．42013年l2月NORTHCHINAEARTHQUAKESCIENCESDec．，2O13四维电法探测技术在煤矿防水注浆检测中的应用与研究周明磊，王秀东，汝亮，朱裕振，钟伟杰，沈立峰(山东省煤田地质规划勘察研究院，山东泰安271000)摘要：鲁中某煤矿西边界煤柱防治水为注浆加固工程，为检测注浆1二程效果，确保煤矿安全生产，采用瞬变电磁法进行勘查，查明采空区的位置、范围、深度及含水特征，同时通过对比注浆前后视电阻率等值线形态变化，应用四维电法技术对所有注浆钻孔情况进行评价，为

2、煤矿防水注浆工程质量提供物探技术依据。关键词：四维电法；瞬变电磁；采空区；防水注浆检测中图分类号：P631．325文献标志码：A文章编号：1003l375(2013)04—0006—04岩一细砂岩一中砂岩一煤层一灰岩其电阻率值逐渐0引言升高(表1)。正常地层组合条件下，在横向上电性鲁中某煤矿由于开采时间较长，西部小矿老空都有规律可循，地层电性呈现出规律均一的响应特水补给水源复杂，动水量大，加上西边界煤柱过水通征，表现为电阻率等值线相对平滑，无剧烈的梯度变道过水量存在逐渐降低趋势，造成老空水位逐年升化；在纵向上地表干燥，表

3、现为第四系视电阻率相对高。西部小矿老空水大量进入矿井，而且西边界两较高，侏罗系地层以砂岩、泥岩互层为主，在上部地处煤柱存在重大溃水隐患，严重威胁矿井安全。经层电阻率为中低阻表现，在中下部由于隔水层影响，综合分析，确定西边界煤柱防治水工程为注浆加固，岩层含水量相对较低，视电阻率表现为相对高阻，因共完成29个钻孔，其中注浆孔25个，机动检查孑L4此整套地层的电阻率在纵向上呈现为高一低一中一个。为了检测注浆工程效果，确保煤矿安全生产，需高的特征响应，视电阻率曲线尾支为HA型。要对本次注浆情况进行物探检测。表1地层电性参数一览表

4、本次采用的物探方法为瞬变电磁法(TEM)。地层岩性平均视电阻率／这是一种时间域人工源电磁勘探方法，它利用不接(0·m)地回线或接地线源向地下发送一次场，在其激发下，第四系Q黄土、粘土、砂类等5～15地下地质体中激励的感应涡流将产生随时问变化的侏罗系红层(J。)泥岩、粉砂岩、细砂岩互层10～30二次场。二次磁场随时问衰减的规律主要取决于地煤系P+C泥岩、砂岩、煤、灰岩40～500质体的导电性、体积规模和埋深、发射电流的形态和奥陶系()石灰岩>500频率，因此，我们可以通过对二次场的提取和分析，来探测地质体的空间分布情况口J

5、。2工作方法与技术1勘查区地质地球物理特征本次采用加拿大产PROTEM一57瞬变电磁仪，勘查区的主要地层有：第四系、侏罗系红砂岩、探测目的层是深度500m以内的采空区及注浆区。煤系地层，煤系地层以粉砂岩、砂岩为主，含可采煤为了获得施工中所需要的一些合理的待定参数，施层4层(9煤、11煤、13煤、l5煤)。工前在已知采空区和工区进行了一定量的试验工根据钻孔测井资料可知，测区内从泥岩一粉砂作，根据试验结果和以往经验，选择360m×360m收稿日期：201305—03作者简介：周明磊(1962一)，男，山东即墨人，研究员，主要

6、从事物探新技术、新方法的应用与研究，以及地质报告、物探专业报告的编制T作．E—mail：ZmI426@163．corn4期周明磊等：四维电法探测技术在煤矿防水注浆检测中的应用与研究9参考文献：[1]牛之琏．时间域电磁法原理[M]．长沙：中南工业大学出版社，2007．[2]朴化荣．电磁测深法原理[M]．北京：地质出版社，1990．[3]薛国强，李貅，底青云．瞬变电磁法理论与应用研究进展EJ]．地球物理学进展，2007，22(4)：I195—1200ApplicationandStudyofFour—dimensionalE

7、lectricMethodinDetectionofCoalWaterproofGroutingZHOUMing—lei，WANGXiu—dong，RULiang，ZHUYn—zhen，ZHONGWei-jie，SHENLi—feng(ShandongProvincialResearchInstituteofCoalGeologyPlanningAndExploration，Tai’an271000，China)Abstract：InwesternboundaryofacoalmineinmiddleShandongar

8、ea，agroutingreinforcementworksisdonetopreventhiddentroublecausedbywater．Todetecttheeffectofgrouting，andensurethesafepro—ductionofcoal，weusethetransientelectrom