矿井瞬变电磁法在超前探测中的应用研究.doc

第9卷第1期2012年1月 CHINESE JOURNAL OF ENGINEERING ,.,2012文章编号:1672—7940(201201—0049—05doi:.1672-,赵莹2,李萍1(,陕西西安710077;,陕西西安710054作者简介:张军(1981-,男,陕西西安人,工程师,主要从事地球物理勘探及研究工作。E-mail:zjun0119@摘要:介绍了瞬变电磁法在井下运用的基本原理和该方法在巷道超前探测上的原理、技术、方法及应用。论述了矿井瞬变电磁技术在探测巷道掘进头前方水的有效性,总结了矿井瞬变电磁技术应用中需注意的若干关键问题。通过实例证明瞬变电磁法可以很好地满足矿井巷道超前预测、预报的要求。在实际工程勘探中,该方法可以准确反映出巷道前方地质体的空间特征,为矿井防治水害提供了依据。关键词:矿井;瞬变电磁法;巷道超前探测;采空区中图分类号::A收稿日期:2011-11-09Application Research of Mine Transient icMethod in Advanced DetectionZhang Jun1,Zhao Ying2,Li Ping1(′an Research Institute TEG Corp,Xi′an,Shanxi 710077,China;′an Dadi Surveying Mapping Project Co.,Ltd,Xi′an Shanxi 710054,ChinaAbstract:This paper introduced the principle,technology,method and application of tran-sient ic methodin mine roadway leading it discussed theeffectiveness of mine TEM technology in detecting gob water ahead of the several keyissues which require notice in the application of mine an example,TEM is an effective way for the request of mine roadway leading prospec- an example,the spatial feature of anomaly body can be reflected exactly using theTEM in advanced detection,thus it provides a foundation for mine water words:mine;transient ic method;roadway leading prospecting;gob1 引言在煤矿开采过程中经常会碰到一些较大的灾害性地质构造,如断层破裂带、裂隙发育区、岩溶、陷落柱及其伴生构造等,不仅破坏了煤层的连续性,还可能诱发矿井突水、瓦斯突出、冒顶等事故,给煤矿的安全生产造成严重威胁[1]。因此,超前预测巷道前方地质构造具有非常重要的意义。矿井瞬变电磁法是近年来发展起来的在煤矿井下巷道内探查其周围空间不同位置、不同形态含水构造的矿井物探方法之一,其凭借体积效应小、方向性强、分辨率高、对低阻区敏感等一些优点,已成为煤矿水害探测的最佳选择方法。传统的钻探方工程地球物理学报(Chinese Journal of Engineering Geophysics 第9卷法虽然准确,但其效率低、成本高,很难圈定富水区范围,并且具有很强的盲目性。而矿井瞬变电磁超前探测可以高效、准确地探测巷道迎头前方赋水状态,可以提高煤矿生产效率,缩短巷道掘进所花费的时间,节约成本[2~7]。根据矿井巷道复杂的探查环境,选择矿井瞬变电磁法进行超前探查。实践表明,矿井瞬变电磁法对掘进巷道前方构造具有较好的探查效果。2 瞬变电磁法基本理论瞬变电磁法又称为时间域电磁法(TEM,它是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场,在一次脉冲磁场间歇期间,利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。通过研究二次涡旋电磁场的时空分布特征,来解决诸如寻找地下矿产,探测地质构造,划分地下富