矿井孔中瞬变电磁法探测技术研究与应用

煤矿底板奥灰岩溶水严重的威胁着安全生产,常规的矿井瞬变电磁法具有较强方向性和对水体敏感,但效果受到巷道环境影响。采用数值模拟了孔中瞬变电磁法对低阻体模型的响应特征,分析了纯异常场的数据曲线的特点,显示该施工方法具有较高分辨率。结合鄂尔多斯煤矿工程实例,采用了矿井瞬变电磁法和孔中瞬变电磁法对煤层底板含水层富水性进行探测应用对比,并结合钻孔进行了检验。研究表明:孔中瞬变电磁法分辨率较高,精准探明了各含水层的富水性,能够与将物探和钻探更有效的结合,是一种非常有效的方法。

孔中瞬变电磁法在综放工作面底板破坏深度探测中的应用研究

鄂尔多斯盆地准格尔东部煤田石炭-二叠系6煤层为巨厚煤层,煤层底板面临奥陶纪灰岩含水层威胁尤为突出,由于采动效应的影响会形成底板采动破坏带,可能会形成新的导水通道引起突水灾害。针对底板采动破坏带测试问题,提出采用动源动接收的孔中瞬变电磁法,在采前和采后工作面底板钻孔中获取岩层电阻率特征数据的方法。首先通过数值模拟对比孔中瞬变电磁法在完整和二层岩层模型中呈现的电阻率差异性,验证该方法对二层岩层模型具有较好分辨率;然后在准格尔煤田酸刺沟煤矿6119巨厚煤层综放工作面进行试验,通过探查底板电性差异层得到底板破坏深度,经过验证结果准确可靠。研究表明:孔中瞬变电磁法探测技术与测试钻孔相结合,通过对比采前与采后结果获取了较为准确底板破坏深度,对类似条件下的工作面破坏深度测试提供了一种新的方法。

煤矿垂向导水通道综合探测关键技术的研究

矿井瞬变电磁法常被用来探测煤矿垂向导水通道对奥灰带压巷道掘进危害,受巷道等条件的限制,均采用多匝小线圈进行发射和接收.由于存在线圈的自感和互感,造成瞬变电磁法早期的数据畸变,为此引入矿井瞬变电磁法的数据校正方法。通过巷道三个方向的瞬变电磁法探测,准确圈定了巷道迎头二个异常的位置。根据探查成果设计钻孔,结合孔中瞬变电磁法精准探明了裂隙带的发育规律,为注浆工程提供了准确的靶区,从而保障了巷道掘进的安全。