高密度电阻率法煤田采空区勘察效果

为了探明地下采空区的分布范围和埋深,应用高密度电阻率法探测陡倾煤层采空区,根据视电阻率二维反演断面图,分析电阻率异常形态、高低阻分布等特征,推断出采空塌陷和第裂缝的位置,经钻探证实,推断结果与实际情况相吻合,高密度电阻率法是准确探测陡倾煤层采空区空间形态特征及其塌陷变形影响范围行之有效的方法。     

瞬变电磁法在采空塌陷灾害中的应用——以神东煤矿采空区调查为例

由人工采矿及天然作用形成的地下空洞是引起地面塌陷、地裂缝等多种环境地质灾害的根源之一。在煤矿开采区,地下空洞主要是煤矿采空区,采空区受水文地质条件和开采时间的影响,呈现积水和不积水状态。利用瞬变电磁法对神东矿区采空区进行了调查勘探,用最原始的归一化二次电位解释采空不积水区及采空积水区,并根据地下空洞发育的时间长短及积水程度的不同,会呈现高阻异常或低阻异常,在视电阻率断面图上呈现出十分显著的特征。给瞬变电磁法勘探应用于采空区及采空积水区的探测提供了实例,对预测和防治采空区引起的塌陷环境地质灾害具有重要意义。      

高密度电阻率法在倾斜煤层采空区探测中研究及应用

倾斜煤层由于受构造挤压,往往地表形成比较陡的单面斜坡,高密度电阻率法在勘探陡倾斜煤层采空区过程中受地形及采空区充填状态的影响,数据反演的多解性给资料解释造成一定的困难。根据倾斜煤层采空区充填状态及断层破碎带设计模型,对模型进行的高密度电阻率法正反演结果表明,电阻率值受背景电阻率值影响较大;高密度电阻率法探测到的倾斜煤系地层采空区实际位置和空间分布范围及形态与实际有一定差异;对断层或采空区的探测,其浅部分辨率好,深部分辨率较低,异常体倾向大于实际目标地质体走向;受体积效应影响,异常响应范围往往大于实际采空区范围。实例证明了高密度电阻率法在倾斜煤层采空区勘探中是可行的。     

高密度电阻率法探测地下人防巷道装置类型选择与异常识别

通过在已知在已揭露的地下人防巷道上方高密度电阻率法中温纳装置、三极装置的试验以及异常特征分析,说明利用地下介质的电阻率差异,采用高密度电阻率法探测地下人防巷道工作时,应选择好装置类型,且要正确地识别其异常标志。     

应用综合物探方法探测煤矿采空区

采煤活动造成的地下采空区会引发地表沉陷等严重的地质灾害,影响人们正常的生产和生活活动。根据煤矿采空区表现出来的地球物理特征,能够利用高密度电阻率法、瞬变电磁法、地震勘探、测氡法等物探方法探测其位置和范围。选择两种或两种以上的方法组合,可以实现优势互补,提高物探的解释精度。     

采空区探测高密度电阻率法的应用

高密度电阻率法由常规电法演化而来,其电极排列类型多,应用范围广。本文以北京地区的地下采空勘查探测为例,论述了高密度电阻率法的测线布置、电极排列,到数据处理、图像解释等技术方法。通过实地钻孔验证,说明探测结果准确,为采空区评价提供了可信的基础数据。     

综合物探方法在太原市蒙山采空区探测中的应用

针对太原市蒙山煤矿采空区地形起伏较大、需弯线测量等因素制约的特殊场地条件,提出了阵列形式观测的高密度电阻率法和单点测量方式的瞬变电磁法相结合的综合物探方法.前者二维异常反演分辨率较高,可弥补瞬变电磁法浅部探测盲区,后者具有探测深度大的优势,采用一维异常反演方式可弥补高密度电阻率法受剖面折线展布和地形起伏影响的缺点.由此查明了该矿区采空区的位置及分布情况,后期钻探验证表明所采用的综合物探方法是行之有效的.该综合物探方法组合模式实现了两种物探方法的优势互补,可为同类场地条件下探测煤层采空区提供有意义的借鉴.     

α卡法和高密度电法在采空区探测中的应用

在治理采空区塌陷等地质灾害时,采空区位置的探测显得尤为重要。根据采空区和围岩间的导电性差异,结合地质资料,采用α卡法和高密度电法相结合的综合地球物理勘探方法,开展采空区位置的探测研究。研究表明：未充水的采空区出现α射线强度脉冲读数和视电阻率异常高值是探测采空区的地球物理前提条件;利用α卡法和高密度电法相结合的手段对采空区进行探测,效果良好,结论可靠。     

浅部采空区电磁场特征分析研究

目前采空区探测的技术手段主要有地质调查,地球物理探测和钻探。对于老采空区,往往无矿产勘查资料和历史矿产开采资料,地质调查远不能准确固定采空区范围,只能依靠地球物理探测工作来确定采空区范围.深度和边界,之后用钻探验证。对于浅部小窑采空区,目前常用电磁类方法有高密度电阻率法和地质雷达。本文通过分析高密度电阻率法和地质雷达探测采空区的成果案例,总结了浅采空区电磁异常特征。通过对比分析自然条件下地层和采空区地层的电磁场特征,研究判定采空区边界和深度的方法。     

榆林地区浅埋煤层采空区电法综合勘探技术

为探明榆林地区浅埋煤层不明采空区,分析了其浅埋煤岩层垂向、横向正常电性特征以及存在采空区时的异常电性差异特征,从而确定榆林地区具备使用瞬变电磁法和高密度电法探测采空区的电性基础。然后开展了瞬变电磁法和高密度电阻率法探测的施工参数试验,建立相应的施工技术体系,实现了榆林地区浅埋煤层采空区的有效综合勘探。结果表明:(1)榆林地区正常地层垂向电性呈稳定的"低阻-高阻-低阻"趋势特征,而当煤层中存在地质异常体时,横向差异明显,出现不连续的高阻或低阻特征;(2)瞬变电磁法采用240 m×240 m发射线框、14 A发射电流、25 Hz发射频率、2048次叠加次数,高密度电阻率法采用20 m接收极距,这些施工参数可以满足榆林地区浅埋煤层采空区的电磁法探测要求;(3)瞬变电磁法、高密度电阻率法探测的异常区范围基本一致,在两种方法重合异常区打钻揭露采空区,说明两种方法可互相补充、验证,为应用于榆林地区煤层采空区综合物探的合理手段。     

井下高密度电法在矿井防治水的应用——以解决运煤通道底板下沉为例

根据高密度电阻率法的工作原理、装置形式和异常特点,利用井下高密度电法技术对西山煤电运煤通道东曲段底板下沉区域进行探测。探测采用高密度直流电法温纳装置,布置电极总数64路,电极距5m,剖面总长度320m。对采集的数据通过基于圆滑约束最小二乘法反演,获得电阻率成像断面色谱图,结合已知异常地质体的电性特征,对矿井含水层富水性进行评价。解释结果表明运煤通道东曲段底板存在一个低阻异常区,且上下连通,应作为底板水防治的重点区域。该结论已得到钻孔验证。     

煤矿采空区勘探实例

应用瞬变电磁法确定煤矿采空区及积水采空区十分准确,本文介绍了应用该方法确定某煤矿采空区及积水采空区。首先确定煤矿各种围岩阻值,通过钻孔孔旁视电阻率ρτ曲线与钻孔柱状对比,为异常解释建立理论模型,根据瞬变电磁实测数,通过分析,结合煤系地层的物性特征分析,确定煤矿采空区及积水采空区。     

高精度重力测量在抚顺煤矿采空区探测中的应用

为查明抚顺煤矿采空区的位置、深度和分布范围,综合考虑城市中影响物探方法的因素,首次在该地区采用高精度重力测量方法进行采空区探测。先通过分析采空区的物性差异,建立理论模型进行正演计算,预研究重力方法的适用性。然后在研究区布设大比例尺面积性高精度重力测量工作,通过对布格重力异常进行位场分离、三维视密度反演和边界识别计算,推断了煤矿采空区的位置、深度、边界及该区内的构造分布。研究结果表明,高精度重力测量方法结合有效的数据处理方法,能在城市煤矿采空区的探测中发挥重要作用。      

PROTEM67D瞬变电磁系统探测多层采空区的效果

使用PROTEM67D瞬变电磁勘探系统,在山西临汾西部某煤矿采空区探测工作中,选择合适的工作装置,通过科学的试验,确定合适的工作参数。依据对局部已知采空区的瞬变电磁的电性特征的分析,建立适合划分本区采空区的视电阻率数值变化范围的解释方法,对整个勘探区的电性断面图进行分析解释,从而圈定了全区的采空区和采空积水区的范围,并且取得了良好的地质效果。     

辽宁弓长岭露天铁矿采空区探测

介绍了应用高密度电法与地震映象法对弓长岭露天铁矿采空区进行探测的方法技术及应用效果.地震映象法具有数据集速度较快、抗干扰能力强、勘探深度不受限制和资料处理速度快的特点.可根据波形特征和同相轴的形态推断异常顶部埋深.高密度电法对采空区的范围均有显示,但其受矿区游散电场的干扰较大.两种方法应相互补充,相互验证.     

应用电法确定煤矿采空区积水

瞬变电磁法在煤炭勘查工作中应用已经很普遍,特别是在煤矿采空区及积水采空区勘探中应用效果更加明显。瞬变电磁法在煤炭勘查工作中应用要从孔旁实验入手,了解全区地质概况,为异常解释建立理论模型,结合实测数据处理,获得大量的定性、定量数据,通过图件上的异常特征分析,局部异常的认识,结合煤系地层的物性特征分析解释其构造形态。     

An integrated GIS-based approach for geohazards risk assessment in coal mines

From the viewpoint of safety in underground coal mining, the most suitable mining panel is the one with minimum geological structures, the right machinery, and equipment selection, trained employee, and proficient stope management. Since the ground parameters are uncontrollable and inherent uncertainties exist, a high percent of risk will usually accompany the underground coal mining activities. The main purpose of this study is to present a geological–geotechnical risk assessment model for identification of high risk-prone areas in underground coal mines using an integrated GIS-geostatistics system. Tabas as the first mechanized and largest underground coal mine in Iran was selected as a case study in this study. Gas content of coal seam, Coal Mine Roof Rating (CMRR), initial in situ stress state, fault throw, and orientation were selected as hazard/risk factors. For estimating the amount of coal seam gas content, CMRR and initial in situ stress in unsampled areas and providing the prediction maps, geostatistics module in ArcGIS was used. Rock engineering system–interaction matrix method was used for attribute weight assignment. Next, the attribute layers were weighted, rated, and overlaid to create a final map of geohazards risk. The analysis results of final risk map indicate that about 45% of under study area is prone to high to very high geohazards risk. Comparison of the results with experiences obtained during the early part of the mine and mined-out panels showed generally good agreement with promising ideas. This highlights the potential application of the GIS-based approach for hazards detection and geohazards risk assessment in underground coal mines.     

三种探测煤层采空区的方法

采空区的存在对矿山生产和工程建设造成极大的安全隐患,采空区探测已成为重要研究课题。笔者结合参加过的工程项目,具体介绍3种探测煤层采空区的方法:井间地震、探地雷达和浅层地震反射波法,并分析比较了它们的优缺点。     

瞬变电磁勘探技术在探测采空区中的应用——以阳煤集团氧化铝厂采空区勘探为例

瞬变电磁法(TEM),是利用不接地回线向地下发送一次脉冲瞬变磁场,再测定一次脉冲瞬变磁场引起的二次涡流场的方法。当地下存在电性不均匀体时,会观测到电性不均匀体的涡流异常场,通过对异常场的分析研究,推断矿体、地下水、采空区等地下盲体的存在和部位。华北石炭-二叠煤系地层的电阻率比非煤系地层的电阻率值高,铝土矿层电阻率相对较低,下伏奥陶系灰岩电阻率最高。地下矿体局部被采出后,对应地层的导电性随采空区的塌陷程度及赋水情况不同,表现为相对较高的电阻率或较低的电阻率值,依据此特征成功地利用瞬变电法应用于采空区探测中。     

煤矿采空区探测中的瞬变电磁干扰压制

煤田瞬变电磁探测常在人文干扰较强的煤矿周边进行工作,采集到的二次感应场信号大多噪声水平较高,难以开展处理解释工作.为消除野外数据中的电磁干扰,根据衰减曲线形态特征,利用曲线斜率的平均值及方差统计作为干扰判别机制,并参考邻近未受干扰的测点特性,可以快速简便地压制干扰,较好地恢复原始信号.使用该方法对理论数据与实测数据进行了处理解释,结果证明了方法的有效性.将该方法应用于煤矿采空区探测中,压制干扰后的曲线反演解释异常显示出与已知资料高度的一致性,得到了与实际相符的结果.