综合电法勘探在山西东南部煤田采空积水区中的应用

以山西东南部某大型煤矿为例,采用瞬变电磁和直流电法对该矿采空积水区进行探查,通过对已知采空区视电阻率特征的分析,确定了该区二种方法的解释原则,及高低阻异常的阈值。并以采区100线对数据资料进行对比分析,以验证二种勘探方法的解释结果的一致性。依据测区瞬变电磁三维数据体切出的3煤视电阻率平面图,圈定了3煤采空积水区的范围。经钻孔验证,D异常区为3煤采空积水区。     

瞬变电磁法在煤矿不明采空区积水探测中的应用

为了减少煤矿透水事故的发生,采用瞬变电磁法对不明采空区积水情况进行探测。瞬变电磁对低阻反映异常灵敏,能够依据视电阻率的变化来判断采空区的积水性,提高了对采空区及其积水情况的探测效果。在现场踏查以及资料分析的基础上推测早期矿井对各个煤层的开采情况;根据瞬变电磁法工作原理以及采空积水区地球物理特征确定了对测试结果的解释方法,然后对典型测线多测道电压剖面图、视电阻率拟断面图、典型测道等电压值平面图和等视电阻平面图进行分析,确定2#和6#煤层的采空积水区的位置和范围。     

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。     

瞬变电磁法在高速公路采空区勘测中的应用

应用瞬变电磁勘探方法对青岛至兰州高速公路采空区进行勘察，介绍了瞬变电磁法野外数据采集技术，并对采空区、地层塌陷处的瞬变电磁法电阻率异常特征进行了分析和研究，查明了采空区的分布位置和埋深，取得了有价值的结论：瞬变电磁法勘察效果的好坏主要取决于装置类型及其他技术参数的选择，如根据测区电阻率、最小和最大探测深度，确定最小和最大延时；进行解释时，掌握测区可能出现的地层，找准采空区和围岩所处的电阻率范围非常重要，特别注意区分采空区与陷落柱的电阻率差异。在本勘测区，采空区表现为高阻，陷落柱表现为低阻，这已由钻探所证实。     

瞬变电磁法在煤矿采空区注浆效果检测方面的应用

通过对某煤矿采空区进行瞬变电磁法勘探及注浆效果评价实例分析,证实瞬变电磁法不仅能准确圈定采空区的分布范围,而且能有效检测采空区注浆后的工程质量。利用瞬变电磁法进行采空区注浆前后的检测评价,须采用相同的勘探网度及测点布设,相同的数据采集参数及处理方法、处理流程及处理参数等。实例表明采空区的电阻率异常值及分布范围在注浆前后有明显的差别,表现为电阻率等值线的起伏形态、梯度、展布方向等特征存在着较大差异。     

瞬变电磁法在某煤矿采空区探测中的应用

瞬变电磁法是目前工程勘察中应用较广的物探工作方法之一。利用瞬变电磁法对河南某煤矿采空区进行探测,在已知采空区及非采空区进行了方法有效性试验,发现工区内低阻异常为积水采空区反映。对探测区二1煤进行视电阻率顺层切片图,根据各测线异常情况,最终推断区内采空区范围,基本查明测区内含水采空区的分布范围、主要含水层富水性及各含水层之间的水力联系,取得良好的效果。     

测氡法和瞬变电磁法在探测煤矿采空区的应用

介绍了活性炭测氡法探测采空区的基本原理。用测氡仪器测量其氡的衰变子体放射出伽马射线的强度,从而了解氡气浓度的高低,便可知采空区的位置。根据采空区的地球物理特征,利用瞬变电磁法,通过分析拟视电阻率断面图,准确地探测出了采空区的位置。以探测山西省西山煤电集团有限公司东曲矿采空区为例,来说明活性炭测氡法和瞬变电磁法在探测采空区是可行的。     

高压线下瞬变电磁多匝小线框重叠回线装置的改进与应用

地面瞬变电磁勘探在煤矿水害预测防治中应用十分广泛,为了压制高压线干扰,减少其对地面瞬变电磁法勘探成果的影响,探索改进多匝小线框重叠回线装置,并在远离高压线区域采集高信噪比数据,对高压线下的含水异常进行解释。对比偏移倾斜测量与正常水平测量的多测道曲线与视电阻率拟断面图,认为偏移倾斜测量的解释结果可靠。在此基础上研究了偏移倾斜测量反演电阻率偏移归位、与正常水平测量数据融合处理技术。成果表明,采用单独处理、综合解释可以很大程度上减少高压线干扰的影响,完善高压线下含水异常的解释结果。     

大倾角多煤层采空区的探测研究

针对鹤岗矿区大倾角多煤层采空的实际情况,在充分进行地质调查的基础上,选用地面电法进行采空区勘探。首先根据瞬变电磁法的电位单枝衰减曲线、视电阻率曲线等异常响应特征进行定性确认是否存在采空区,再通过视电阻率断面图进一步划定采空区的范围及富水性。选用直流电剖面法三极装置对多层采空区及积水情况进行探测,最终确定该矿区3#、9#、11#及21#等多煤层采空区位置及积水区范围。根据矿区验证钻孔揭露的煤层采空区对应的视电阻率值变化情况,修正视电阻率"门槛值",对视电阻率断面图进行二次解释,重新圈定的采空区范围与积水情况与钻孔资料高度吻合。     

不同装置瞬变电磁含水异常特征分析

利用不同埋藏深度和倾向的板状体模拟含水裂隙和采空区,通过简单的理论计算,给出了瞬变电磁法的定源回线中心测量和重叠回线装置对该含水地质体的二次场响应特征。理论分析与实测数据表明,定源回线中心测量和重叠回线装置的含水地质体的视电阻率异常特征较大差异,对于含水采空区,前者表现为低视电阻率,后者则显示为高视电阻率;对于含水断层裂隙,二种装置的视电阻率拟断面图均表现为视电阻率等值线的近似直立。另外对于瞬变电磁二次场,定源回线中心测量装置会在含水地质体最浅部的地面投影点附近存在一个过零点,过零点两侧二次场的极值大小决定了含水地质体的赋存形态;重叠回线装置会在含水地质体最浅部的地面投影点附近存在一个极小值,极小值两侧二次场的极大值大小可确定含水断层裂隙的倾向。     

可控源音频大地电磁测深在煤矿采空区探测中的应用

焦作市某煤矿拟建安置小区范围内有十余个村办小煤窑,先后开采过二1煤层和一5煤层,采深80~160 m,总采厚7.3 m左右。为准确分析评价采空区的稳定性,采用可控源音频大地电磁测深进行采空区探测。测区内完成测线8条,测点数75个,测线总长度3.75km。测量参数:发射偶极距AB为2 km,点距MN为25 m,收发距Rx为4.5~5.5 km,采集频率范围为7 680~1 Hz。根据各测线反演得到的电阻率断面图进行解释,共圈出采空区4处、推断断层4条。经钻孔验证解释完全正确,推断出的上覆岩层冒落、断裂破坏及离层发育程度基本一致;与部分采掘工程平面图确认的的采空区边界基本吻合。     

瞬变电磁在资料解释中如何消除低阻屏蔽

常规的瞬变电磁资料处理解释方法是对野外采集的归一化二次电位数据通过公式计算转化为视电阻率值,然后针对各目的层绘制等视电阻率平面图,并通过对平面图的解释圈定出异常区域.由于受浅层低阻屏蔽影响,使得绘制出的平面图从浅层到深层的视电阻率等值线形态非常相似,若浅部存在低阻层,则对深部的异常进行解释难度较大.利用原始的归一化二次电位差值方法可消除低阻屏蔽的影响,该方法在山西潞安集团司马煤业有限公司的应用,验证了其勘探效果.     

井下瞬变电磁法在煤矿陷落柱探测中应用

潘三矿12318面在回采过程中发现一陷落柱,为查明其分布范围、赋水、导水情况,采用井下瞬变电磁法进行探测。基于矿井内切眼、风巷、机巷的位置,采用U型观测系统布设了三条测线。将不同方向视电阻率断面图进行对比,解释该陷落柱距风巷的垂直距离在70m左右。依据视电阻率断面图高阻值在面内延伸的形态,确定了该陷落柱的长轴方向及分布范围,并断定其无富水异常。经钻孔验证,与解释结果一致,表明瞬变电磁法应用于井下进行陷落柱探测具有较高的准确性。     

基于瞬变电磁法的采空区积水探测技术研究

为解决胜利煤矿6#煤层老窑采空积水区对本煤层及下部煤层开采造成的重大隐患,运用瞬变电磁法对胜利煤矿6#煤层进行井下物探,按照该方法的理论对探测结果进行解释分析。根据积水采空区电性最低,实体较高,无水采空区视电阻率最高的特性以及视电阻率的大小,得出在侧面沿主斜井方向视电阻率剖面图内,6#煤层与高阻异常区(采空积水区)相交且穿过,可推断出该段交线处中央部分为采空积水区,且采空范围较小,两侧为未采区。经现场井下钻探技术对物探结果进行验证,最终确定了6#煤层采空区积水范围。     

EH-4电磁成像系统在探测工业广场保护煤柱中的应用

利用EH-4电磁成像系统对砟子煤矿工业广场保护煤柱进行了探测,以确定保留煤柱南部边界线附近是否存在采空区。探测以一条长线与二条垂直短线展开,长线查证煤柱南部边界采空区的范影响围(长度),短线查明采空区的纵向深度(宽度)。根据长测线各线段及短测线电阻率剖面图,结合预留煤柱范围内煤层底板等高线,确定在保护煤柱南部边界线附近,存在一个长520m,宽95m,平均高度105m的异常区。参考该区地质勘探资料,异常区的深度与煤层赋存深度一致,据此解释为采空区。为保障矿区安全生产,建议禁止回采工业广场南部异常区。     

瞬变电磁法在探测宏石煤矿采空区中的应用

山西省灵石县宏石煤矿是由四家独立的小煤矿整合而成的新型股份制煤矿,区内可采煤层为5层。由于前期的开采,遗留下大量的采空区及小窑。为查清采空区范围及其富水状况,采用瞬变电磁法对矿区实施了矿井水文地质补充勘查工作。根据现有物探资料可知,该区的视电阻率曲线类型为HA型,其中第四系底界面为低阻分界面,奥陶系石灰岩的顶界面为高阻界面。通过建立已知充水与未充水采空区的地电模型,总结出该区煤层采空充水区与导水断层裂隙带的电阻率变化规律,并以10、17、25Ω·m作为确定各煤层采空区与断层强、中、弱富水性的阈值,推断出2号、4号、6号、9号、10号各煤层采空区范围及富水性。经验证,解释结果与实际基本相符。     

应用TEM资料分析麻黄泉地区地层结构及沉积环境

为了在酒东盆地中寻找隐伏的砂岩型铀矿,需要研究麻黄泉地区的地层结构及沉积环境。通过开展瞬变电磁测量及相应的数据处理,建立了该区视电阻率与不同岩性的对应关系,根据岩性视电阻率差异,划分了盆地基底构造单元,确定测区存在3个大的视电阻率电性层,解释出沉积中心和冲积扇的空间位置。结合砂岩型铀矿的控矿因素,认为解释的斜坡区及冲积扇可作为下一步开展找矿工作的重点地段。     

基于数理统计的视电阻率平面图异常划分

解释人员根据视电阻率平面图判别异常主要依赖于经验,在缺乏地质资料的勘查区,解释结果与与实际地质情况往往存在较大出入。由于同一地层的视电阻率值具有正态分布特征,因此依据测区内电测深资料和水文地质资料确定视电阻率平面图异常阈值,进而确定异常性质与范围。以黑龙江省双鸭山市某矿区2个含水层为例,采用对比方式,分析基于视电阻率值数理统计划分异常的有效性。并通过对比现有8个矿27个水文孔34个抽水层的水文地质资料和11个物探勘探区视电阻率数理统计解释结果,证实该异常划分方法可有效降低解释难度,并保证物探解释的强中弱富水区与水文地质高度吻合。     

CSAMT在我国淮北某煤矿防治水工程中的应用

淮北某煤矿,受矿区构造控制,被划分为三个采区,其中南部采区为一独立的水文地质单元,其松散层"新生界四含"水直接威胁到矿井的安全生产。为此需查明"新生界四含"的赋水情况。在该矿区,相对瞬变电磁法,可控源音频大地电磁法可有效克服能量衰减迅速、分辨率较低的问题。经过试验,确定了该区收发距参数及52个工作频点。通过测区2个钻孔点与140测线视电阻率剖面图的对比,验证了本次勘探数据采集、处理、解释的方法选取准确。结合勘探区内已知水文地质情况,利用统计学原理确定了含水异常划分阈值。据此推测"新生界四含"富水区分布范围及其间水力联系。     

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。