導(dǎo)語(yǔ)：煤礦井下瞬變電磁勘探效果思索一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

近年來(lái)，礦區(qū)生產(chǎn)礦井透水事故時(shí)有發(fā)生，給企業(yè)造成重大的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此，進(jìn)行煤礦井下掘進(jìn)的超前探測(cè)，為礦井的開(kāi)采及水災(zāi)害防治提供依據(jù)，以預(yù)防礦井水災(zāi)害的發(fā)生。

1地層電性特征及數(shù)據(jù)采集

1．1地層電性特征

煤系地層有層狀分布特點(diǎn)，在致密完整的情況下，巖層橫向上導(dǎo)電性相對(duì)均一。如在順地層水平方向上局部地段出現(xiàn)破碎或裂隙時(shí)，導(dǎo)致該處巖層段含水明顯增加時(shí)，因水體良好的導(dǎo)電性，使該段巖層電阻率明顯低于圍巖，通過(guò)對(duì)比水平方向上巖層電阻率值間差異與變化，發(fā)現(xiàn)其中異常分布形態(tài)，并結(jié)合已有礦井資料進(jìn)行分析，從中了解及掌握地下水文地質(zhì)異常的特征，以達(dá)到探測(cè)工作的目標(biāo)。

1．2數(shù)據(jù)采集

工作方法：目前，國(guó)內(nèi)外用于煤礦井下水文地質(zhì)探測(cè)的物探方法主要有礦井直流電法、音頻電透視法、瑞利波法、礦井地質(zhì)雷達(dá)及瞬變電磁法。礦井直流電法和音頻電透視法均屬直流電法即體積勘探方法，受體積效應(yīng)的影響比較大，即定向性(方位性)較差，且工作效率低。瑞利波法和礦井地質(zhì)雷達(dá)可用于超前探測(cè)，具有定向性好、探測(cè)精度高的優(yōu)點(diǎn)，但探測(cè)距離較小(一般不大于30m)，不能滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需要。瞬變電磁法(TEM)觀測(cè)的是二次場(chǎng)，可在近區(qū)進(jìn)行觀測(cè)(采用重疊回線裝置)，定向性好，可用于井下全方位探測(cè)(掘進(jìn)頭前方，巷道側(cè)幫、煤層頂?shù)装逄綔y(cè)等)，且探測(cè)距離大、分辨率高、施工快捷，故本次井下超前探測(cè)選用瞬變電磁法。使用儀器及裝置：井下施工采用澳大利亞MonashGeoScope公司的專業(yè)瞬變電磁探測(cè)儀terra．TEM。該儀器抗干擾、輕便、自動(dòng)化程度高，數(shù)據(jù)采集由微機(jī)控制，自動(dòng)記錄和存儲(chǔ)，應(yīng)用USB接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)回放。瞬變電磁勘探有多種工作裝置，常用的有偶極一偶極裝置、大定回線源裝置、同點(diǎn)裝置，由于同點(diǎn)裝置具有測(cè)深測(cè)量和剖面測(cè)量的雙重工效及占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，適合井下施工，故選擇該裝置的重疊回線形式工作。其施工參數(shù)，①發(fā)射／接收線框，多匝2x2m矩形回線；②采樣時(shí)窗，1～34ms；③疊加次數(shù)，64次；④時(shí)間采用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間序列。數(shù)據(jù)采集：為實(shí)現(xiàn)探測(cè)目的，在某煤礦50101工作面膠帶運(yùn)輸巷620m處進(jìn)行了超前探測(cè)。迎頭探測(cè)時(shí)按照與迎頭正前方不同夾角進(jìn)行扇面掃描，形成對(duì)迎頭左前方、正前方、右前方的探測(cè)。在順層超前探的基礎(chǔ)上，改變線框水平夾角實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤層頂、底板含水性的探測(cè)。

2資料處理解釋及勘查效果

2．1資料處理解釋

資料處理流程：如圖1所示。資料分析與解釋：井下瞬變電磁超前探是通過(guò)對(duì)扇形區(qū)掃描采集曲線電性異常來(lái)推斷含水異常體的分布特征。為摸清巷道掘進(jìn)巖層橫向水文地質(zhì)條件，通過(guò)分析掘進(jìn)前方整體電性曲線衰減規(guī)律和扇形等值線圖電性分布形態(tài)推斷解釋其含水異常，對(duì)比其與正常背景值之間的差異，從而了解區(qū)內(nèi)巖層的含水性質(zhì)，查清含水異常的分布規(guī)律。資料解釋時(shí)，異常的劃分標(biāo)準(zhǔn)主要根據(jù)視電阻率等值線斷面圖上低阻異常相對(duì)于背景場(chǎng)的變化情況及與分布范圍，推斷解釋含水體的賦存特點(diǎn)，即含水體的空間位置以及富水程度進(jìn)行相對(duì)定性分析。

2．2勘查效果

順層超前探測(cè)：圖2為順層方向超前探測(cè)視電阻率等值線扇形圖，該圖主要反映迎頭左前方、正前方、右前方水平方向上的電性變化情況。探測(cè)時(shí)，右?guī)湾^網(wǎng)支護(hù)靠近迎頭，其掃描方向受到干擾，視電阻率值較低8—10Q•M。由圖易知，有效掃描區(qū)域內(nèi)，視電阻率值10—30Q•M，相對(duì)低阻異常區(qū)位于迎頭0。、右側(cè)l5。掃描線探測(cè)方向上50～70m，視電阻率值小于l0n•M。推測(cè)該異常為瞬變電磁勘探的體積效應(yīng)即底板方向存在的低阻帶在水平方向上的映射，鑒于物探的多解性，不排除該異常區(qū)存在構(gòu)造的可能性。底板超前探測(cè)：圖3為底板方向超前探測(cè)視電阻率等值線扇形圖，其顏色充填部分為沿探測(cè)方向的有效探測(cè)區(qū)域，能反映迎頭左前方、正前方、右前方底板的電性變化情況。探測(cè)時(shí)，右?guī)湾^網(wǎng)支護(hù)靠近迎頭，其掃描方向受到干擾，視電阻率值較低610Q•M。由圖易知，有效掃描區(qū)域內(nèi)，視電阻率值10～30Q•M，相對(duì)低阻異常區(qū)位于迎頭右側(cè)15o、30。掃描線探測(cè)方向上40～70m，視電阻率值為7～9Q•M。扇面圖上低阻異常區(qū)幅值及范圍較小，結(jié)合本工作面地質(zhì)情況，推測(cè)該異常為底板灰?guī)r局部富水反映。本次底板探測(cè)采用45。下傾掃描，探測(cè)異常區(qū)在巷道順層方向投影距離為25～55m。

3結(jié)論

圖5底板超前探測(cè)扇形圖采用瞬變電磁法在井下巷道掘進(jìn)獨(dú)頭處進(jìn)行了順層、頂板、底板的探測(cè)，分析推斷出了底板方向迎頭右側(cè)15。、3O。掃描線探測(cè)方向上4O～70m處和順層探測(cè)迎頭O。、右側(cè)l5。掃描線探測(cè)方向上50～70m處兩個(gè)低阻異常，效果明顯，是一種較為理想且行之有效的物探方法，為礦井的安全掘進(jìn)提供了依據(jù)。