利用瞬变电磁法监测煤矿含水采空区

为了调查和监测山西省中部某个变电站周边采空区的活动情况,使用瞬变电磁中心回线法前后三次进行探测,探测结果显示每次采空区范围在不断扩大,地面出现明显的下沉和塌陷,说明该地区极不稳定。通过瞬变电磁法可以快速获得浅部至中、大深度地层的电性信息,能够较好地解释采空区地质问题,取得令人满意的探测结果。     

瞬变电磁法对煤矿老窑采空区探测效果分析

煤矿老窑采空区探测一直是煤田地质勘探的难点。文章从目前探测老窑采空区的主要工作方法研究入手,分析了采空区地质及电性特征,采用瞬变电磁法对甘肃河西某煤矿浅部老窑采空区进行了探测,合理解释了低阻异常,圈定了采空区边界。结合二维地震解释成果及区内其它已知资料,综合分析认为该方法分辨率高、对低阻地质体反应灵敏,能够较好的解决采空区探测等地质问题,具有广泛的应用前景。     

瞬变电磁法在采空区及陷落柱探测中的应用

通过对山西宁武煤田勘探区及勘探区地层电性特征分析,结合该区的地形地貌、地表水系等资料,选择瞬变电磁法为该区采空区及陷落柱勘探的物探方法。通过分析对比电阻率参数,认为根据勘探范围内地层的物性差异,可有效地寻找含水采空区及陷落柱的分布,划分出含水区范围。     

瞬变电磁法基本原理

瞬变电磁法基本原理静恩杰，李志聃（中国矿业大学地质系徐州２２１００８）瞬变电磁法是一种利用电磁感应原理预测地下矿产的地球物理方法。瞬变电磁法最早由加拿大地球物理学家Ｗａｉｔ于１９５１年提出，并于１９５３年获取专利权。１９６０年，原苏联研制出第一台共圈...     

瞬变电磁法在探测煤矿采空区及塌陷区中的应用

利用瞬变电磁法对襄垣煤田采空区及塌陷区进行探测,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。结合已知资料,判断区内可采煤层(3号煤层)采空深度为144～324 m,采空区东侧较浅,西侧较深,与煤层倾向相吻合。在3号煤层埋藏深度260 m处作视电阻率水平切面,并根据各测线异常情况,最终推断区内采空区范围,也初步查明了煤矿附近居民房屋出现裂缝、地面下陷等地质灾害的原因。     

含水采空区全空间瞬变电磁响应分析

针对含水采空区全空间瞬变电磁响应信号识别问题,采用有限元数值模拟及现场实测方法,基于电动势—视电阻率及对应时深转换关系,获取了全扇面视电阻率随深度变化的空间分布规律,提取了低阻异常区测点感应电动势衰减曲线,得出了测点随探测角度变化的电动势量化变化规律.基于上述研究,开展了井下钻探验证及钻孔窥视,并对现场钻孔出水水样进行...     

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。     

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.     

瞬变电磁法勘探在煤层采空积水区的应用

山西翼城某矿在巷道掘进时,发现煤壁挂汗,巷道渗水等现象,疑为采空破坏区。为查明勘探区内是否存在采空破坏区及导水断层、陷落柱等构造,圈定煤层积水区及其范围,对该区进行了瞬变电磁法勘探。数据采集使用美国ZONGE公司的GDP-32II电法仪器,采用大定源中心回线方法施工测线11条,经资料处理和解释,在勘探区内没有发现较大的断层和陷落柱,仅在勘探区西南角一处推断存在采空区(积水),另外圈出3处富含水区,3处含水区。该勘探成果为解决矿井建设和开采中的地质难题,提供了可靠的地质信息。     

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。     

中心回线瞬变电磁法在煤矿采空塌陷区的探测应用

白山市杨树林煤矿附近的采空塌陷区,已对南侧铁路的正常运行构成危害,需对其进行治理,为此选用瞬变电磁法探测该采空塌陷区的范围。根据该区的施工条件,在充分实验的基础上,确定采用中心回线装置进行探测,其施工参数为发射回线边长50m;接收回线边长5m、20匝、接收线框面积500m^2;供电电流50A,采样率为4μs。共布设测线3条,其中2条平行铁路,线距25、点距10m;一条垂直铁路,点距25m。依据其1线、2线及3线TEM等视电阻率剖面图的低阻异常,判定该采空塌陷区在2线的在590～710m及3线的0～125m范围内。     

地震超前探测技术在老窑采空区探测中的模拟与应用

巷道前方的地质异常与巷道内地震测线存在角度关系,依据地震超前探测原理,其反射波时距曲线为一直线且呈现负视速度特征。据此建立一采空区地震超前探测模型,以研究采空区条件下检波器后置观测系统的地震波场传播特征。通过对全空间地震波场的分析发现,距离震源越远的检波器越先接收到迎头前方异常界面的PP波与S-S波,为此采用τ-p域滤波或F-K域滤波对地震波场进行分离解释。以山西临汾某矿井2号煤层老窑采空区超前探测为例,通过反射波提取、绕射扫描及叠加偏移对巷道前方进行成像,解释迎头前方35m处存在异常,经钻探验证其为老窑采空区,取得了较好的应用效果。     

瞬变电磁法在探测小窑采空区、陷落柱中的应用

通过矿区勘探的三个典型实例,介绍了使用CUGTEM-2002型瞬变电磁系统在探测小窑采空区积水和陷落柱方面的应用。根据瞬变电磁法对低阻地质体的灵敏性,采用在已知地质异常位置布设测线获取地质异常资料特征,然后推断整个测区资料成果的勘探方法,可取得较好的地质效果。实践证明,瞬变电磁法是探测金属矿体、小窑采空区等地质异常体的一种有效手段。     

四川复杂山地煤炭三维地震勘探效果

以GLSP煤矿三维地震勘探为例,针对勘探区内复杂山地条件、表浅层及深层地震地质条件下进行激发参数选择实验,确定了适合该区三叠纪砂质泥岩、砾屑灰岩、泥质粉砂岩和石灰岩等四种不同裸露基岩的施工方法,即三小（小道距、小线距、小面元）三高（高频记录、高采样率、高爆速成型炸药）三维地震勘探的野外数据采集方法,并提出了满足山地特点的精细地震资料数字处理技术及流程,解释采用人机联作加全三维立体可视化技术。本次勘探查明勘探区内落差大于等于5m的断层38条,控制主采煤层C13、C19、C25的赋存形态及深度,并预测了主采煤层的厚度变化趋势,对陷落柱的平面分布形态、垂向延伸变化规律及老窑采空区的分布范围进行了解释。     

利用三维地震在戈壁沙漠区解决复杂地质构造问题

在分析戈壁沙漠地区地球物理特征的基础上，针对性的提出了解决煤田地质构造问题的方法，包括三维地震野外施工方法的选取、施工因素的选择、资料处理手段；并以获得的实际地质成果证实三维地震在解决复杂地质构造问题的可行性。     

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。     

三维地震勘探技术在宋新庄井田中的应用

以宋新庄井田三维地震勘探为例,介绍了该区主要地震反射波组与标志层位的对应关系,并通过对T3、T10、T18波的研究查明了勘探区构造形态：除了对甜水堡背斜形态及位置更明确外,还新发现汪水塘向斜及9条新断层,其中DF5逆断层及西移的金家渠子西侧逆断层控制了该井田边界。通过对煤层隐伏露头的解释及钻孔验证,证实部分煤层露头向东南平移200～500m,扩大了煤层赋存范围。另外强反射波组TN、TE表现,确定了新生界古松散层内部地层的界限及底界与下伏地层的不整合关系,该区新生界底界面总的变化趋势为西部高、东部低。     

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。