瞬变电磁法在探测煤矿采空区中的应用.pdf

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1、总第190期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2015．06．007瞬变电磁法在探测煤矿采空区中的应用刘永亮，王亚峰，孙海川(甘肃煤炭地质勘查院，甘肃兰州730000)摘要：利用瞬变电磁法对甘肃省白银市平川区某矿区进行采空区探测，在已知区和未知区进行了充分的方法有效性试验及数值反演计算，发现工作区内高阻电性异常为采空区反映。结合已知资料，对工作区煤层底板标高为19001800m的范围开展了瞬变电磁法T作，最终推断出了采空区的分布范围，研究结果为矿区资源整合和矿山恢复治理提供了依据。关键词：瞬变电磁法；大定源回线；煤矿采空区中图分类号：P6

2、31．325文献标识码：A文章编号：1005—2798f2015)06—0022—04ApplicationofGeneralAdhesiveTapeMachineonBigAngleRoadwayLIUYong-liang，WANGYa-feng，SUNHai-chuan(GansuCoalGeologicalProspectingIrastitute，Lanzhou730000，China)Abstract：UsingthetransientelectromagneticmethodforsomeMiningGoafDetectionofBaiyinPing

3、chuanAreainGansuProvince，theknownandunknownareasufficientmethodvaliditytestshavebeencarriedoutandnumericalinversioncalculation，foundinhighresist—anceelectricalanomalyreflectionforthemined—outarea．Combinedwiththeknowndata．itwascamedoutbytransientelectromagnet—icmethodworkfortherangeof

4、1900～1800minworkingcoalseamfloorelevation，finallyinferredthedistributionrangeofmined—outarea，thestudyresuhsprovidesabasisforminingarearesourcesintegrationandminerehabilitationcontro1．Keywords：transientelectromagneticmethod；largefixedsourceloop；coalminegoal随着煤炭资源的持续开采，地面沉陷、水资源破因其地层具有独

5、特的地电特征，可以利用瞬变电磁坏等问题日趋严重，加之一些小煤矿开采T艺落后，法进行探测。煤层被开采以后。采空区上方的岩层对煤炭资源浪费极大。因此。尽快查明煤矿采空区在重力作用下发生塌陷，造成煤层上覆岩体失衡而已刻不容缓，目的是为矿山恢复治理和矿山资源整发生一定程度的位移，白顶板岩层向上形成“三合提供依据。瞬变电磁法因其分辨率强，受地形影带”——垮落带、导水裂隙带和弯曲带2(如图1)，响小等特点被广泛应用于煤矿采空区探测中。本文致使岩层破碎和大量裂隙的出现．破坏了岩石的完通过甘肃省平川I区某矿区的实例分析，总结了瞬变整性和连续性。采空区上部空间电阻率会呈现出相电磁

6、法在探测煤矿采空区中的实用性和有效性。对的高阻特征．不明显时则会出现电阻率等值线波动，因此可依据这种特有的电性异常反映划分采空1方法原理区范围瞬变电磁法(简称“TEM”)是一种时间域电磁3实例分析法，它是利用阶跃波形电磁脉冲激发，利用不接地回线向地下发射一次场，在一次场断电后，测量由地下3．1工作区地质及地球物理概况地质体产生的感应二次场随时间的变化，来达到寻工作区位于红会矿区东北部边缘，浅部靠近煤找各种地质目标的地球物理勘探方法⋯。层露头，煤层埋藏浅，地层发育不全。工作区全被第四系黄土覆盖，黄土以下为更新世冲积层，不整合于2采空区地球物理特征下伏地层之上(图1

7、)。含煤地层为中侏罗统窑街组采空区是指地下矿产被采出后留下的空洞区，(J2Y)为一套陆相碎屑岩含煤建造，岩性为中、粗粒收稿日期：2015-04-02作者简介：刘永亮(1983一)，男，甘肃泾川人，工程师，从事煤田地质及地球物理勘查工作。222015年6月刘永亮等：瞬变电磁法在探测煤矿采空区中的应用第24卷第6期砂岩、砂砾岩及粉砂岩夹煤层，旋迥结构清楚，属河明显的电性差异。上述各种不同条件下的电性变化湖沼泽相沉积，总平均厚度75．80nl，与下伏地层呈为瞬变电磁法探测技术(以导电性差异为应用前不整合接触。区内共含煤两层，从上而下煤层编号提)的应用提供了良好的地球物

8、理前提。为1层煤、2层煤