瞬变电磁法在探测煤矿采空积水区的应用VIP免费

2009年第9期中州煤炭总第165期睦园瞬变电磁法在探测煤矿采空积水区的应用周韬1’2，张开元1’2(1．中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院，湖北武汉430074；2．河南省煤田地质局物探测量队，河南郑州450009)摘要：探测煤矿采空积水区通常较难，但可以充分利用瞬变电磁法对低阻地质体反应灵敏和分辨率高的特点，通过精细处理和分析研究．从而有效地探测采空积水区。以吉林某煤矿和山西某煤矿采空积水区探测为例，介绍了瞬变电磁法在探测煤矿采空积水区中的应用及效果。关键词：瞬变电磁法；采空区；煤矿采空积水区；电阻率中图分类号：P631文献标识码：A文章编号：1003—0506(2009)09—005l一02ApplicationofTransientElectromagneticMethodinProspectingWater．accumulatedAreainCoalMineGobZHOUTa01一．ZHANGKai．yuanl，2(1．InstituteofGeophysics&却oceInformation，ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)，Wuhan430074，China；2．GeophysicalProspectingandSurveyingTeam，HenanCoalGeologicalExplorationBureau，Zhengzhou450009，China)Abstract：Explorationofwater—accumulatedareasinminegobsismoredifficultgenerally，butwecanfullyutilizethecharacteristicsofsensitiveresponsivityandhighresolutiontolowresistivitygeologicalbodythatthetransientelectromagneticmethodhas，tomakeanel'-fectivedetectiononwater·accumulatedareasinminegobsbasedonfineprocessingandanalysis．Thisarticletooktheprospectingofwa-ter-accumulatedareasinminegobsincoalminesinJilinProvinceandShanxiProvinceasexamples，introducedtheapplicationandeffectsoftransientelectromagneticmethodintheexplorationofwater-accumulatedareasinminegobs．Keywords：transientelectromagneticmethod；coalminegob；water—accumulatedareasinminegobs；resistivity煤矿采空区富含水会对煤矿安全生产造成极大威胁，有效地探测地下采空积水区，可以有针对性地做好探放水工作，从而有效地防止水害发生，保证煤矿安全生产。瞬变电磁法是一种极具发展前景的探测方法，其不受接地条件影响，不受地形、地物的限制，施工效率高，可查明地下含水地质体，如岩溶洞穴与通道、煤矿采空区等。1瞬变电磁法及煤矿采空区地球物理特征瞬变电磁法是利用不接地回线或接地电偶源向地下发送一次场，在一次场的间歇期间利用回线或电偶极观测二次涡流场随时间变化的响应。通过测量和研究二次场随时间的变化规律，可得到不同深度的地电特征。由于该方法是在一次场断电的瞬间观测纯二次场，消除了由一次场所产生的装置耦合收稿日期：2009—06一Ol作者简介：周韬(1972一)，男，河南渑池人，工程师，1995年毕业于中国矿业大学，现从事地球物理勘探工作。噪声，具有体积效应小、横向分辨率高、对低阻反应灵敏等优点。采空区地层有其独特的地电特征，可以利用物探方法进行探测。煤层被开采以后，采空区上方的岩层在重力作用下发生塌陷，造成煤层上覆岩体失衡而发生一定程度岩移，致使岩层破碎和大量裂隙的出现，破坏了岩石的完整性和连续性。采空区上部空间电阻率会呈现出相对的高阻特性，不明显时则会出现视电阻率等值线的波动；而采空区域的空隙被水或泥质所充填后，该处的电阻率一般会表现出一定的低阻特征，可依据这种特有电性异常反映划分采空区；对于已知采空区则可研究积水区地层的电阻率变化情况，从而划分出采空积水区范围。2典型实例2．1吉林舒兰某煤矿采空积水区探测吉林舒兰某煤矿含煤地层属第三系中新统舒兰段含煤地层，勘探区内赋存的主要可采煤层由深到浅有16。、15。和9。煤层，16。和15。煤层间距在20m·5l·万方数据2009年第9期中州煤炭总第165期左右，15。和9。煤层间距在40m左右。其中94煤层已开采完毕，底板起伏变化大，低凹区有水积存，15’和16。煤层浅部属小矿井开采，对深部煤田的开采构成较大威胁。出于安全生产的需要，矿方委托河南省煤田地质局物探测量队进行地面瞬变电磁勘探工作，以查明煤层采空积水区的范围。该次物探丁作采用加拿大PROTEM67D瞬变电磁勘探系统，工作装置采用大...