副井 物探试验报告(侧)第2次.doc

副井(出水点) 瞬变电磁法试验报告试验单位:马蹄煤矿技术科时间: 2014 年7月 26日 1 一、前言在副井距落平点以上约 60 米(涌水点)两侧(左右两帮),每 5米布置一个点,两侧分别布置6个点, 测试 3条线, 1线斜向上 30°,2线顺层 0°,3线斜向下 30°。物探勘探任务及目的: 1)探测此范围内涌水点低阻体异常及分布范围及。 2)分析测区内含水构造形态、水力联系。 3)对测区内煤层开采或水害治理提供物理探测技术依据。 4)为布置探防水钻孔设计提供依据。二、地址——地球物理特征从电性上分析不同地层的电性分布规律:煤层电阻率值相对较高,砂岩次之,粘土岩类最低。由于煤系地层的沉积序列比较清晰,在原生地层状态下,其导电性特征在纵向上固定的变化规律, 而在横向上相对比较均一。当存在构造破碎带时,如果构造不含水,则其导电性较差,局部电阻率值增高;如果构造含水,由于其导电性好,相当于存在局部低电阻率值地质体。综上所述,当断层、裂隙和陷落柱等地质构造发育时,无论其含水与否,都将打破地层电性在纵向和横向的变化规律。这种变化规律的存在,为以岩石导电性差异为物理基础的矿井瞬变电磁法探测提供了良好的地质条件。三、矿井瞬变电磁法基本理论矿井瞬变电磁和地面瞬变电磁法的基本原理的一样的,理论上也完全可以使用地面电磁法的一切装置及采集参数,但受井下环境的影响,矿井瞬变电磁法与地面的 TEM 的数据采集与处理相比又有很大的区别。由于矿井轨道、高压环境及小规模线框装置的影响,在井下的探测深度很受限制, 一般小功率发射只能有效解释 100m 左右。另外地面瞬变法为半空间瞬变响应,这种瞬变响应来自与地表以下半空间层,而矿井瞬变电磁法为全空间瞬变响应,这种响应来自回线平面上下(或两侧) 地层,这对确定异常体的位置带来很大的困难。实际资料解释中,必须结合具体地质和水文地质情况综合分析。瞬变电磁法或称时间域电磁法(Time domain ic methods) ,简称 TEM ,它是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲电磁场,在一次脉冲电磁场间歇期间,利用不接地线 2 圈或接地电极观测二次涡流场的方法。其基本工作方法是:于地面或井下设置通以一定波形电流的发射线圈,从而在其周围空间产生一次磁场,并在地下导电岩矿体中产生感应电流。断电后,感应电流由于热损耗而随时间衰减。衰减过程一般分为早、中和晚期。早期的电磁场相当于频率域中的高频成分,衰减快,趋肤深度小;而晚期成分则相当于频率域中的低频成分,衰减慢,趋肤深度大。通过测量断电后各个时间段的二次场随时间变化规律,可得到不同深度的地电特征。在导电率为σ、导磁率为 0?的均匀各向同性大地表面铺设面积为 S 的矩形发射回线,在回线中供以阶跃脉冲电流)(tI ,?????????00 0t tIt (1) 图1 瞬变电磁法工作原理示意图在电流断开之前,发射电流在回线周围的大地和空间中建立起一个稳定的磁场(如图 1所示)。在t=0 时刻,将电流突然断开,由该电流产生的磁场也立即消失。一次磁场的这一剧烈变化通过空气和地下导电介质传至回线周围的大地中,并在大地中激发出感应电流以维持发射电流断开之前存在的磁场,使空间的磁场不会即刻消失。由于介质的热损耗,直到将磁场能量消耗完毕为止(见图 2)。3 图2 瞬变电磁法感应电磁场转换原理示意图由于电磁