传统瞬变电磁法的改进及其在隧道超前地质预报中的应用

为保证施工人员和设备的安全,在隧道开挖过程中需要掌握掌子面前方含水不良地质体的发育情况。较为常用的探测含水不良地质体的物探方法为传统瞬变电磁法。由于以往没有重视探测装置与地质体间的耦合关系,传统瞬变电磁法沿单一测线进行数据采集的方式只能从单一角度发射磁场从而获得单一角度的探测结果,因此一直存在预报不准、漏报等问题。为了克服上述问题,提高预报的准确性,文章对传统瞬变电磁法进行了改进。基于探测装置与地质体间的良-强耦合关系,提出了一种能从水平和竖直方向进行多角度探测的共轴偶极法,通过转动探测装置从多个角度发射磁场,使单一角度无法探测的地质体也能与磁场达到良-强耦合效果,从而降低预报不准、漏报的可能性。共轴偶极法具有多个角度的探测结果,多个结果相互印证,具有比传统方法更高的准确性。在九绵高速公路天池隧道里程为YK223+135—YK223+035段内进行传统方法和共轴偶极法预报,开挖验证表明共轴偶极法对含水节理裂隙和岩溶裂隙等含水不良地质体的预报准确性比传统方法高,可为类似隧道超前地质预报工作提供一定参考。     

隧道超前地质预报水平冲击钻探取心技术

隧道超前地质预报是隧道施工中必不可少的环节。在分析目前钻探取心工艺的基础上,结合隧道施工的实际情况,提出采用冲击钻探取心技术来实现隧道超前地质预报。从隧道水平冲击钻进施工设备改进完善和三重管取心钻具研制2个方面来进行研究,通过对现有钻机的改进完善满足了隧道水平冲击钻探取心施工的要求,根据冲击取心钻进的特点,设计出的三重管取心钻具解决了水平冲击钻探取心的难题。多个工程实践应用,水平冲击钻进施工速度快,岩心采取率高,能满足隧道超前地质预报的要求。有望在川藏铁路施工中发挥重要作用。     

矿井瞬变电磁法超前探测研究

本文通过实例介绍了矿井瞬变电磁法超前探测的基本原理及井下施工技术。实际应用表明,该方法对解决巷道掘进迎头方向的水害隐患及确保巷道安全是一种快捷、有效的勘查手段,可以为煤矿地质保障系统提供重要的技术依据。     

TBM机施工隧道瞬变电磁超前探测研究

在隧道掘进机(TBM)施工隧道内,传统瞬变电磁的装置形式受到了TBM机械的限制,TBM自身的金属构件对二次场衰减电压的采集产生了强烈的电磁干扰.为了克服瞬变电磁法在TBM施工隧道内遇到的困难,在前人工作的基础上,尝试提出了一种基于电性源激发、电场分量采集的施工隧道瞬变电磁超前探测装置形式.针对钻爆法与TBM施工隧道各自不同的工况,利用三维时域有限差分法对单个电性源激励下隧道前方瞬变电磁场的分布规律与响应特征进行了正演模拟.通过对瞬变电磁场的分布规律以及响应特征进行分析,认为所述的电性源发射装置不仅可以在钻爆法施工隧道内使用,并且具有在TBM施工隧道内进行隧道超前预报的能力.     

音频大地电磁和瞬变电磁法在页岩气钻探中的应用

随着对油气资源需求的增加及常规油气藏资源量逐渐减少,非常规能源的勘探与开发被高度重视。页岩气作为非常规能源之一,在科学技术进步的推动下,已经拥有一些成功的案例。该文通过介绍瞬变电磁法和音频大地电磁法在某页岩气调查井钻前勘探上的具体应用,为钻前物探方法的选择和应用效果提供借鉴意义。     

等值反磁通瞬变电磁在隧道超前地质预报中的解释方法研究与应用

瞬变电磁法具有对低阻体反应灵敏的特点,在探测隧道掌子面前方含水或充泥断层、破碎带等低阻不良地质体上具有独特的优势。这里首先简单介绍了等值反磁通瞬变电磁法的原理及特点,然后通过对隧道全空间域高低阻模型一维正演曲线响应特征、视电阻率及视纵向电导曲线的解释特点和效果进行较为全面地分析研究,提出并分析了视电阻率等值线图与视纵向电导断面图联合解释方法。最后通过两个应用案例,总结出等值反磁通瞬变电磁在隧道超前地质预报成果解释中的一些特点和规律。结论表明,等值反磁通瞬变电磁方法适用于隧道超前质预报工作,能够有效提高预报成果的精度及准确度。     

高频大地电磁法及瞬变电磁法在隧道勘察中的应用

隧道前期地球物理勘察工作,主要是对路线附近的隐伏不良地质体发育情况以及其附近岩溶或采空区进行探测,高频大地电磁法具有不受高阻屏蔽层、探测深度大以及效率高等特点,同时结合瞬变电磁法对低阻体反应灵敏等优点,综合运用这些物探的方法能够有效地提高对目标区域的勘探问题的识别能力。探讨了高频大地电磁法(EH-4)及瞬变电磁法(TEM)的工作原理及探测效果,并通过这两种方法在福建某铁路隧道勘察的应用,分析及总结了两种方法在隧道勘查中应用的可行性及有效性。     

瞬变电磁法在地质勘查中的应用效果

应用瞬变电磁法在江西大余荡坪钨矿宝山铅锌多金属矿、湖南郴县龙形寨的找矿勘查和海南琼海市沙洲岛地下水探测地质工程项目中,取得了理想的地质效果。     

井巷瞬变电磁法在某金矿超前预报中的应用

随着金矿资源逐渐向深部开采,巷道掘进工程面临的水文地质条件越来越复杂,特别是巷道涌水现象频发。井巷瞬变电磁法作为巷道超前探水的主要方法,具有体积效应小、设备轻便、施工简单、对低阻体分辨能力高等优点。在巷道工程勘查中,该方法可有效反映巷道围岩内含水构造的空间分布和特征,为巷道水害防治提供依据。本文介绍了井巷瞬变电磁法的原理与实验过程,并将其应用于胶东地区金矿巷道超前探水工程中,对数据进行了处理与分析,为胶东地区金矿超前探水提供了科学依据。     

时间域瞬变电磁法在地质勘查中的应用

在介绍对瞬变电磁法原理、方法技术以及资料解释等的基础上，论述了该方法在金属矿产勘查中的深埋矿体的探测、划分构造格局以及利用井中TEM确定井旁盲矿等方面的应用实例。应用结果表明，瞬变电磁法在固体矿产找矿中，具有工作效率高、分辨率高且勘探深度较大和空间定位效果好等优点，它是固体矿产勘查的有效方法之一。     

时间域瞬变电磁法在地质勘查中的应用

在介绍对瞬变电磁法原理、方法技术以及资料解释等的基础上,论述了该方法在金属矿产勘查中的深埋矿体的探测、划分构造格局以及利用井中TEM确定井旁盲矿等方面的应用实例.应用结果表明,瞬变电磁法在固体矿产找矿中,具有工作效率高、分辨率高且勘探深度较大和空间定位效果好等优点,它是固体矿产勘查的有效方法之一.     

瞬变电磁技术在巷道超前探测中的应用

瞬变电磁法具有测距大(150～200m)、对水敏感、定向性好等优点,能够有效探测井下掘进巷道前方隐伏含水异常体,为矿井生产提供地质保障。在勘探实例中,根据井下巷道环境条件和技术要求,消除金属体及非测量电源等干扰因素,并采用偶极装置方式,选择2种规格的发射线圈(2m×2m及1m×1m),在探测巷道距离足够大的情况下,较成功地圈定了老窑采空区及陷落柱的位置、范围、富水性等地质信息,为矿井防治水害提供了依据。     

宜万铁路齐岳山隧道地质水平钻探应用技术

前地质探测是隧道安全施工的重要保障，水平钻探技术具有直接和准确的特点，因此快速水平钻探技术成为超前地质探测的主要手段之一。以宜万铁路齐岳山隧道为背景，研究了隧道施工过程中快速水平钻探的点位选择、钻进工艺、数据处理等技术，探讨了快速水平钻探与其他探测手段的配合方法。     

磁源瞬变电磁法在铁路隧道勘察中的应用

在铁路建设中,对长大深埋隧道的勘察,需要对各种不同深度的地质体进行探测,采用磁源瞬变电磁法工作前必须通过实地试验工作,合理地选取工作装置、设置仪器参数。从方法原理特点出发,结合实例总结出了一组适合瞬变电磁仪进行浅、深部探测的工作参数及需注意的问题,实践表明磁源瞬变电磁法在铁路隧道勘察中具有很大的应用潜力。     

我国瞬变电磁法应用综述

总结了瞬变电磁法勘探在各个行业的应用情况,为瞬变电磁法开辟新的应用领域提供参考。     

井中瞬变电磁法在煤矿独头巷道超前探测中的应用研究

利用瞬变电磁法在煤矿井下独头巷道开展了超前探测含水构造的试验研究.结果表明,井中瞬变电磁法具有定向性(方位性)好、探测距离大等突出优点,是矿井超前探测含水构造的有效方法.     

封闭不良钻孔矿井瞬变电磁法超前精细探测研究

封闭不良钻孔不同程度地连通含水层,形成隐蔽性较强的导水通道,对巷道掘进和工作面回采构成水害威胁。基于全空间瞬变电磁理论,构建掘进工作面前方封闭不良钻孔三维地质-地球物理模型,模拟研究封闭不良钻孔影响区模型的全空间瞬变电磁场响应特征,进而探讨矿井瞬变电磁法用于封闭不良钻孔超前探测的有效性。数值模拟结果表明,封闭不良钻孔附近含水体在感应电动势多测道图上表现为幅值增强,异常特征明显。结合宁夏双马煤矿I0104₁08工作面运输巷掘进工作面前方封闭不良钻孔超前探测工程开展应用研究,探测结果显示,在钻孔位置的煤层顶板出现局部低阻,表明该钻孔具有一定的导水性,引起顶板局部相对富水性增强。研究结果表明,封闭不良钻孔导致的局部富水性增强可以引起典型且易于识别的瞬变电磁场响应。采用矿井瞬变电磁法进行超前探测,并结合精细化处理解释可以有效查明钻孔附近岩层的相对富水特征,进而对封闭不良钻孔的导水性进行评价,为封闭不良钻孔的治理提供依据,保障矿井安全生产。     

瞬变电磁法在复杂构造背景下深部找矿中的应用

大电流大定源回线瞬变电磁法具有装置简单,探测深度大,工作效率高,对低阻目标体分辨力高等优点;通过应用实例,介绍了该方法在云南某高海拔高起伏复杂构造地区的应用,说明了该方法的切实有效性。