应用瞬变电磁技术探测煤层底板岩溶水的研究-论文.pdf

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1、技术研发TECHNoLoGYANDMARKET应用瞬变电磁技术探测煤层底板岩溶水的研究崔金(鹤煤集团寺弯井，河南鹤壁458000)摘要：瞬变电磁技术具有探测准确性高，能够有效探测低阻含水岩体等优点，使得该技术在煤层底板岩溶水探测中得到了较为广泛的应用。分析总结了瞬变电磁技术在某煤矿各矿井应用的情况。关键词：瞬变电磁技术；煤层底板；探测doi：10．3969／j．issn．1006—8554．2014．08．100“0引言一巷三线”法，也就是在一条巷道中布置三条测线，由于三条矿井突水严重威胁矿井的安全作业，给井下作业带来了极探测线探测的方向各不相同，通过一次探测就可

2、以得到三个方大的安全隐患。所以，在煤矿巷道迎头掘进过程中，提前判断向地层的地电信息，一方面可以探测巷道底板下方的富水性情前方或者顶底板隐伏构造是否含水，是矿井生产过程中急需解况，另一方面也能探测巷道相邻区域底板的富水性情况，使地决的实际问题。对于该类问题，传统的方法是采用钻探的方层富水性探测更全面，数据准确性也更高。法。这种方法虽能较为准确地得到结果，但是其存在的不足是工作面瞬变电磁勘探采用的布置方式为偶极布置方式，这工程量过大。针对矿井的实际情况，采用一种高效、便捷、简单种布置方式非常有利于井下巷道条件下进行操作，而且用这种易行的勘测手段，是解决煤矿突水问题的关

3、键。方式所得的结果精确度也很高。勘测所得的原始数据通过接某煤矿由于采掘区不断进行纵向延伸，使得底板水压不断收机传人到计算机中，然后再经过整理完善，进行多次校正、转升高，导致煤层底板岩溶水害，严重影响到了各矿井的正常生换和正、反演计算，最终得到全空间视电阻率，按照视电阻率值产工作。瞬变电磁技术具有探测准确性高，能够有效探测低阻高低就可以判断地层电性分布情况。含水岩体等优点，但从利用该技术的角度来讲，文献多从探测3瞬变电磁探测技术应用方式、数据处理与解释等方面对该技术进行了应用。本文采用3．1钻探验证首选重度异常区瞬变电磁技术同时结合井下钻探、地质构造、矿井突水等方面

4、在实际勘测岩溶水过程中，我们一般按照有疑必探的原则探讨其在某煤田煤层底板岩溶水探测中的应用，希望能对其它进行探测，但是有些工作面异常区太大，如果全部打钻的话投矿井防治水工作提供一些理论及实践依据。入的人力、物力成本过高，因此不是最优的选择。所以在实1水文地质概况际探测中，我们一般先对重度异常区进行验证，视验证的情况某煤矿包含于新安岩溶水系统，其含水层主要为寒武系与再决定是否对其它异常区域进行打钻验证。采用这种方式，通奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层。地下水主要靠降雨后渗入常能比较省时高效地得出较为准确的结果。的雨水补给。由勘察可知，地下水由补给区向东南方向流淌，3．2

5、向斜区域异常区验证率较高到达深部滞留区后转而向东北方向流淌，最终注入黄河。该单如果仅凭数据处理结果对瞬变电磁异常区进行解释，所得元岩溶由于西部浅层存在较强的地下水径流带，所以其富水性的结果一般验证率较低，呈现出西强东弱的态势。奥灰水突水由于其来势较猛、水压大通常还会出现较多的假异常。为了降低假异常情况发生以及水量丰富，如果发生突水，造成恶性淹井的概率相当大。的概率，提高验证率，我们通常在解释过程中将数据处理与地2瞬变电磁探测技术质构造发育情况相结合，这样会使验证率得到极大的提高。举瞬变电磁法具有分辨率高，探测深度大，探测岩层含水性例来讲，向斜区域是有利于富水的区域

6、，这是由于向斜中和面效果较好等优势，成为地球物理探测中应用最为广泛的电磁方以下多发育垂直于层面的张裂隙，这种地质构造极其适合地下法之一。本次瞬变电磁勘探采用的仪器为TEM一47瞬变电水的富集，假如有异常区存在，就有极大的富水可能性，因此是磁仪，选择该仪器进行探测主要是因为其具有盲区小，探测精突水危险的区域。通常来讲，在煤层底板曲率大的区域，如果度高，抗干扰能力强等优点。其工作原理为利用探测仪向地下存在异常区域，也会有比较高的验证率。发射不同频率的电磁脉冲，该脉冲的下降沿产生变化的一次场3．3利用瞬变电磁探测结果分析水源并向周围空间扩散。二次场可在一次场进入地下导电

7、介质时利用瞬变电磁可以有效分析出突水水源。首先要利用瞬随时间变化产生，对二次场进行观测和反演解释就可以得到地变电磁底板探测的结果，然后再结合其它资料，就能够快速确下岩层的相关信息。这些信息包括，地下介质的电导率值、电定突水水源。某矿工作面倾向长为759～798nq，走向长22iTl，性体埋深等。工作面标高为一198．32～266．78131。奥陶系灰岩岩溶裂隙含较为常用的瞬变电磁技术由于一般只能布置一条测线，探水层定界面距离煤层的平均距离为55m左右，同时存在岩溶测一个方向，因此所含的信息量较少。本研究数据采集采用(下转第162页)76l0技术研发TECHN0L0

8、GYAND