瞬变电磁精准探查技术参数优选方法与应用

瞬变电磁法因探查富水异常区具有操作方便、探测效率高等优点而被广泛采用。为了实现瞬变电磁法对袁大滩煤矿富水异常区的精准探查,分析了瞬变电磁法的技术原理,得出影响探查精度的主要技术参数为探查频率和叠加次数。通过控制变量法对测试剖面进行试验,最终确定最佳探查频率为0.625 Hz,最佳叠加次数为200次,以此为依据对袁大滩煤矿实施了精准探查,最终探查出了127个富水异常区,为其他区域利用瞬变电磁法精准探查富水异常区提供了参考依据。

矿井掘进工作面富水区多点电源高分辨电法探测

为准确探查矿井掘进工作面富水区空间分布,提出了多点电源高分辨电法探测技术。在掘进工作面后方一次布置多道电极观测系统,从掘进工作面向后1/4测线电极依次作为供电点电源电极,采用单极−偶极装置采集数据,得到的视电阻率值视为多点电源电测深数据。利用多点电源电测深成像结果,快速判别掘进工作面是否存在相对富水区,判断富水区是在掘进工作面前方还是后方;将探测范围划分出一系列目标单元,对多点源电测深数据,采用异常目标匹配滤波处理方法,得到探测范围相关度成像结果,其中高相关度值范围准确地反映了掘进工作面前后富水区的分布位置;利用实测多点电源电测深数据拟合一条理论模板曲线,采用比值法校正得到的多点电源测深比值数据能够有效消除巷道空腔及层状地层等因素的影响。在淮南矿业集团潘三矿掘进工作面探测实例表明,多点电源高分辨电法能够准确探查出掘进工作面富水区的位置,有效指导巷道掘进水害防治工作。

回采工作面顶板潜在导水通道综合探查技术应用研究

孟村煤矿工作面开采面临着较为严重的顶板水害威胁,在回采前采取有效技术手段探明顶板上方可能存在的垂向导水通道,为顶板疏放水工作提供靶区显得尤为重要。在401103工作面采用了槽波勘探和顶板高密度电法探测,结果表明:裂隙构造发育区其槽波特征是能量吸收衰减较快、视电阻率值较低,裂隙/断裂构造是工作面顶板含水层的导水通道。该研究成果为矿井治理水害提供了参考资料,也说明了综合物探方法是提前探测工作面内部导含水构造的有效技术手段。

安徽淮北煤矿富水区被动式超低频电磁探测结果解析

被动式超低频电磁法是一种在地表直接接收来自地下3～3000Hz频段的天然超低频电磁信号,通过对接收信号的处理和解释实现对地下的岩性界面、构造、资源和能源进行探测,拥有巨大开发潜力的地球物理勘探新方法。首先简述了富水区的被动式超低频电磁探测机理,其次结合安徽省淮北市煤矿富水区的探测实例来说明该方法的适用性和局限性。在数据处理上采用曲线叠加平均、平滑和特征深度标定的方法,同时采用了测深曲线和视电阻率等值断面进行地质解释。解释结果和已知钻孔资料对比发现,无论在测深曲线上,还是在断面图上,富水区均具有明显的特征。

PROTEM67D系统在探测深部富水异常中的应用

通过瞬变电磁法在平顶山西南部矿区探测主采煤层顶、底板富水异常区的成功实例,探讨PROTEM67D系统在探测埋深大于1 000 m地质体时的应用效果。认为在外业数据采集前,通过试验选择合适的工作参数,是完成深部异常体勘探的前提条件和重要保证。

基于井下复合物探技术的煤层底板富水异常区探查

针对平煤八矿己组煤开采过程中底板寒武灰岩水害问题,在西大巷选用井下瞬变电磁和直流电法复合技术探查了己组煤底板寒武灰岩含水层的赋水性,确定西7点以西的7个地段为富水异常区,经西7点以西160,350,560,740,855,1 320,2 010 m处施工7个深度为150 m的检验孔验证,全部涌水且总涌水量达300 m3/h,说明了井下复合物探技术所确定的富水异常区完全符合实际.

基于瞬变电磁对七矿底板富水性的探测研究

针对七矿底板突水可能造成的危害,对21160风巷和机巷利用瞬变电磁方法探查了己组煤底板寒武灰岩含水层的赋水性。根据探测的数据推断6处可能富水异常区,综合对比现场的探测条件和地质资料,确定三处为富水异常区,为煤矿的安全生产提供了技术支持。

城市地铁穿越溶洞施工技术

以大连地铁2号线松江路站—东纬路站暗挖区间工程为例,介绍了暗挖爆破法穿越富水岩溶区时的施工工序和超前地质预报手段。利用地质补勘钻孔、地质CT探测、洞内超前探孔等技术手段探明溶洞发育位置、形态,通过洞内与地表相结合的处理方式消除或减小溶洞对暗挖施工的影响。

基于TEM的铁矿灰岩富水区探放水综合治理研究

某铁矿为典型的岩浆岩侵蚀形成的矽卡岩型矿床,地层破碎形成富水区,积水量大,严重威胁了矿区安全生产。针对该铁矿富水区水量大、范围广、威胁大、探测难、探放水复杂等难题,提出了一套适用于金属矿山富水区积水疏放的综合探放水技术。将等效参数法运用于大功率瞬变电磁探测中,用以区分传统瞬变电磁法难以区分的矿体和水体。根据大功率瞬变电磁法探测结果,并与地质资料和实际钻探数据相互验证、补充,确定富水区空间位置及大小,进而进行探放水设计,确定探放水方案。在探放水前,为了查明不同富水区之间的水力联系,优化探放水设计方案,提高探放水治理时的可控性,同时保证矿区生产区域的安全生产,在不同富水区之间进行了连通性试验,并对存在安全隐患的区域进行了及时处治,保障了矿山安全生产,为类似金属矿山综合探放水治理提供了有益借鉴。

乌蒙山地区岩溶地下水流系统结构及其找水应用

为推动乌蒙山贫困缺水区生态环境建设、地下水资源合理利用,以昭通市作为重点调查区,基于地质调查、泉流量统计、水质检测,展开岩溶地下水富集规律及物探找水方法的研究。结果表明:①研究区岩溶地下水系统以条带岭谷型、埋藏型为主。条带岭谷型岩溶地下水系统以现代岩溶为主,目标含水层多、发育深度有限、岩溶发育及富水程度差异大,富水块段为背斜核部及两翼、向斜核部、断层影响带;埋藏型岩溶地下水系统以古岩溶为主,目标含水层单一、发育深度较深且极不均匀,富水块段为断陷谷盆埋藏的古岩溶。②地下水化学类型以HCO_(3)型、HCO_(3)·SO_(4)型为主,条带岭谷型、埋藏型岩溶水分别占96.73%,92.93%,水质总体较好,综合水质评价Ⅰ~Ⅲ类水占比分别为80.84%,64.41%。③建议对>50 L/s大泉进行提引、丰储冬用,对富水块段进行综合物探探测和钻探验证的方法找水。④综合物探找水方法:先通过高密度电法、联合剖面法查明岩溶破碎带及断层,再激电测深确定极化率高的含水层,最后综合测井和钻孔揭露确定具体出水段及涌水量,找水成功率为86.67%,适用于条带岭谷型及浅埋岩溶地下水。

工作面底板岩层含水性的矿井瞬变电磁法探测

主要介绍了矿井瞬变电磁法的基本原理、施工方法、技术特点以及数据处理方法,并与某工作面底板岩层探测实践相结合,从而表明矿井瞬变电磁法具有方便、快捷、高效等特点,可以准确地圈定底板岩层富水异常区的分布范围,并对其富水程度做出定性评价。

回采巷道富水区域掘进超前探放水技术研究

为确保51103回风巷掘进安全,针对物探确定的富水区域,采用超前探放水技术对富水区域进行探测及疏排,并依据现场实际对超前探放水钻孔布置进行设计。布置的探放水钻孔累积疏排顶板裂隙水以及邻近采空区内积水约3 803 m^(3),对富水区域进行疏排后巷道掘进过程中基本不受顶板裂隙水以及邻近采空区积水影响,取得较好的探放水效果。

浅谈巷道掘进超前探测技术的应用

矿井水害是制约煤矿安全高效生产的主要地质灾害之一,对其进行预测和预防有着非常重要的意义。分析了瞬变电磁法、直流电法的技术手段和应用特点,以同煤集团下属某矿井为例,以瞬变电磁法、直流电法同时进行探查作业,并对2种方法得出的数据进行分析。实证结果表明,这2种方法都可以有效判断煤矿井下富水区域位置,数据重合位置相对富水性区域几率较大,为掘进工作提供指导。在应用时,可以利用两者结合的综合物探技术,既提高探测的精度,又通过互相验证提高了探测可靠性。

综合勘探方法在赵家寨矿井的应用

赵家寨矿井地质构造复杂,对矿井安全生产影响较大。采用三维地震与瞬变电磁法相结合的综合物探技术,对该矿井地质构造及其富水性进行了探测,取得了良好的效果,满足了矿井现代化生产的要求。介绍了三维地震勘探和瞬变电磁法勘探相结合探测采区的断层、褶曲等富水及导水状况的方法、特点及经验。

榆树坡煤矿5105工作面底板富水异常区治理技术

榆树坡煤矿5号煤层首采面为带压开采工作面,且工作面内部发育有多条断层,使得该面在回采期间发生底板奥灰突水事故的可能性增加。为了实现该面安全带压开采,在该面回采前,对工作面采取综合物探方法探查构造发育区及富水异常区,底板超前预注浆工艺加固隔水层改造含水层。通过底板注浆治理工艺,该面实现了安全带压开采,取得了良好的经济效益,为该矿井及周边带压开采矿井提供了防治水思路,社会效益显著。

瞬变电磁法在勘探中的应用

应用瞬变电磁法探测确定了勘探区域内F102和F2(3古交断层)的位置,并根据电法低阻异常体划定了地下水富水区。

视电阻率垂向电测深在无锡市地质环境勘查中的应用

在城市中,存在着大量的多物理属性背景干扰,其中以地质发育,工业、民用电磁信号,城市噪声等为主要影响。视电阻率垂向电测深方法具有垂直方向分辨率高、装置简易、工作效率高的优点被广泛应用于城市地质环境勘查。本次在无锡市完成3条总长3160 m的测线E1、E2、E3,结合以往的勘查以及对异常区的钻探验证,结果显示在勘查区存在2条断层F1、F2,并且在垂向划分了岩层,确定了富水区域,取得了优良的应用效果,为无锡市地质环境评价提供了参考依据。

瞬变电磁法和激光雷达扫描微动勘探联合探测煤层富水区的应用

地下水在岩石中流动时,会对岩石产生物理和化学作用,如溶蚀、侵蚀和搬运作用,这些作用会加剧岩石的裂隙化和断层的活动,导致煤层富水区勘探难度增加。而通过瞬变电磁法精确测量地下介质对电磁脉冲的响应,结合激光雷达高精度监测地表高程变化和微小震动,可以实现对深部和复杂地质条件下煤层富水区的精确识别与地表形变预测。以国能榆林能源郭家湾煤矿为例,研究瞬变电磁法和激光传感微动勘探联合探测煤层富水区的应用。根据岩层分布深度在地表搭建电磁信号发射装置,通过介质反射扩散原理来探测视电阻率变化,获取实时感应到的电阻率变化数据。利用激光雷达扫描的数据,得到补充的微动勘探短剖面。结合电阻率的变化和微动勘探短剖面,进行联合分析,以约束电阻率的特征与微动勘探短剖面的分析。根据分析结果,可以精确划定煤层顶板的富水区范围,实现煤层顶板富水区勘探。实验结果表明,这种联合方法能够很好地分析煤层顶板的富水性,对煤层顶板富水区分布勘探结果与实际结果完全一致,勘探精度达到100%。因此,联合勘探方法具有良好的应用效果,实际应用价值较高。