科技信息工程技术瞬变电磁技市搽测工作面上覆采空区积水淮南矿业集团谢桥煤矿地质测量科姜博洋[摘要]本文结合工程实践，探讨了在井下巷道采用瞬变电磁探测方法来查明工作面上覆采空区积水的方法，实践证明井下物探应用简单，工效高，费用少，能够及时的指导_T-作面的布置与生产，有效的保证了工作面的安全回采。[关键词]瞬变电磁探测采空区积水前言多煤层开采的矿井，上覆煤层开采后，采空区积水对下覆煤层的安全开采存在较大威胁，是下覆煤层开采的最大安全隐患。如果开采下覆煤层时，对上覆采空区积水了解不清，随着下部工作面的推进，老顶垮落时，上部采空区积水将随之涌人工作面，轻则淹没工作面，重则淹没整个采区乃至整个矿井，造成重大透水事故。为了充分查清谢桥矿11116工作面上覆8煤层采空区的充水特征，采用了瞬变电磁探测技术对采空区富水性及其分布进行评价和预测，及时的指导了矿井的安全生产，保证了11116工作面的安全回采。1、地质概况1．1l1l16工作面地质及水文地质概况·11116工作面为东一采区6煤层首采工作面，回风顺槽煤层底板标高为-473．6—-488．7m，运输顺槽煤层底板标高为一535．4⋯547lm。11116工作面可采走向534．7m，倾向长236．9m，平均煤厚为2．20m，采厚为2．20m。可采储量38．2万吨。11116工作面上覆采空区有llll8及11218采空区，与11118工作面采空区垂直距离为28—38．2m，与11218工作面采空区垂直距离为26．8—36．5m。11116工作面于2007年5月5日生产，2007年9月20日收作。1．21I116工作面上覆8煤层工作面采空区地质概况1_2．111118工作面采空区地质概况11118工作面为8煤东一B组采区首采工作面，工作面煤层底板标高为一495．7—．452．8m，该面于1996年8月生产，1997年6月收作。11118工作面顶板发育有细砂岩、石英砂岩，含砂岩裂隙水，与其它含水层无直接水力联系，属静水型。本面在96年8月7日回采进尺28m左右开始出现较大涌水，2天后涌水量达到最大值22m3／h左右，此后逐渐衰减为零，总涌水量为1056m，，出水水源为8煤层顶板砂岩裂隙水。1．2．211218工作面采空区地质概况l1218工作面为8煤东一B组采区二阶段工作面，该工作面对应11116工作面煤层底板标高为—498．0—一504．3m，该面于1998年11月生产，2000年3月收作。11218工作面顶板赋存两层中厚粉细砂岩，局部砂岩裂隙发育，含砂岩裂隙水，与其它含水层无直接水力联系，属静水型，工作面回采期间无突水现象。2、瞬变电磁探测技术原理及在上覆采空区积水探测中的应用2．1瞬变电磁探测技术原理瞬变电磁法(TEM)是近年来国内外发展较快、地质效果较好的一种电法勘探分支方法，它是利用不接地回线(大回线磁偶源)或接地线源(电偶源)向地下发送一次场，在一次场的间歇期间，测量地下介质的感应电磁场(二次场)电压随时间的变化，该二次场的大小及衰减速度与地下地质体有关，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、规模、产状等。解决诸如寻找地下矿产、地质构造探查、划分评价地下富水区等问题。瞬变电磁勘探对地下良导电介质具有较强的响应能力，适用于断层及裂隙带富水性评价，陷落柱探测，煤层顶底板含(隔)水层划分等。与其它测深方法相比，它具有突出地电异常响应、无电极接触制约、穿透高阻覆盖能力强、探测深度大、体积效应小低阻反映灵敏、施工速度快、信息丰富、工作效率高等优点。2．2矿井瞬变电磁探测方法井下探测要求仪器灵活便携，且分辨率较地面探测高等特征，采用具有短接收一发射线圈距的移动式发射结构，可以获得很好的分辨率，且仪器具有很大的灵活性。正是适应这种要求，Geonics公司研制和生产了PROTEM瞬变电磁系统。PROTEM47采用参考电缆同步，可满足浅部测深对高精度同步的要求。无论在那种情况下应用，PROTEM47都使用高频接收线圈。该接收线圈的带宽足以捕捉最早期的瞬态衰减信号。当PROTEM47用于剖面测量时，采用64匝2m×2m移动式发射线一248一圈，1．1A发射电流，偶极矩为500Am。在基频25Hz、49邮至2．9ms之间20个或30个测量门时，该模式便成为最佳的浅部勘探的斯陵格兰姆(水平线圈)电磁系统。矿井瞬变电磁探测方法依据所探测的目标及探测场地的不同有两种方...
