煤矿三维地震数据、瞬变电磁数据综合解释系统研究

地球物理勘探是探测煤矿水害的有效方法之一。针对目前广泛应用的煤矿三维地震、瞬变电磁勘探,提出了三维地震数据结合瞬变电磁数据综合解释方法,并在此基础上研制了基于Windows的《煤矿三维地震数据、瞬变电磁数据综合解释系统》。系统以VC++/MFC为开发工具,ACCESS为数据库,具有良好的稳定性和可扩充性,可以实现地震数据和瞬变电磁数据的基本解释工作。把系统运用于实际解释中,效果良好。

三维地震及瞬变电磁法联合勘探在煤矿中的应用实例

煤矿采空区是在煤矿开采作业完成后留下的空间。由于历史原因,一些煤矿地下存在大量废弃老窑采空区,对煤矿的安全运营产生巨大威胁。三维地震勘探及瞬变电磁法都是目前解决煤矿采空积水问题的快捷高效手段。联合使用两种物探方法进行勘探,相互验证,相比于单一的物探手段,勘探结果具有更高的准确性,可有效减少物探反演的多解性,在各煤矿勘探中广泛应用。本次在山西某煤矿采空积水区进行三维地震及瞬变电磁探测,充分收集既往地质、钻探资料,进行综合分析,对外业采集数据在工作站进行高精度处理解释。实践证明,三维地震联合瞬变电磁法能够更加准确地圈定低阻异常范围,较之单一方法,准确度更高,为探测采空积水区提供实践依据。

三维地震与瞬变电磁法综合探查煤矿采空区技术的应用

老窑采空区积水一直是煤矿生产中最危险的水患之一,文章利用三维地震时间剖面反射波的特征对采空区进行解释,结合瞬变电磁法视电阻率显示特征,圈定了采空异常区位置和范围。结果表明,三维地震勘探与瞬变电磁法综合探查老窑采空区技术可行,效果更好、更可靠。

三维地震及瞬变电磁综合勘探在煤田构造探测中的应用

断层、陷落柱、采空区及采空积水等构造普遍存在于煤田中,给矿井建设及煤炭开采带来很大的安全隐患。为了查明山西下合煤矿15号煤层的断层、陷落柱、采空区等构造及煤层上覆水的分布范围,给新增区的后续生产建设提供可靠依据,故对新增区特别进行三维地震及瞬变电磁综合勘探。该方法较单一的勘探手段可以提高解释成果的准确性,减少物探解释的多解性。通过充分地三维地震和瞬变电磁试验,选择合适的施工参数,将两者的成果进行仔细对比分析以提高解释成果的准确性。

基于并行直流电法和瞬变电磁的综合物探

为了提高井下工作面异常体勘探的准确度,详细叙述了直流电法和瞬变电磁物探技术的原理,并分析了各自的优缺点,初步探索了综合物探技术在提高探测质量中的应用。首先对一工作面进行直流电法的探测并反演成图,然后利用瞬变电磁技术对同一工作面进行探测并反演成图,最后找出直流电法和瞬变电磁技术反演成图中的共同异常区作为重点异常体。实验数据结果表示:综合物探技术更能突出工作区内异常体,更为准确地确定异常区的位置,对实际物探具有一定的指导意义。

地质雷达和瞬变电磁综合探测巷道前方含水构造

针对井下复杂地质条件和单一地球物理探测技术的局限性,本文提出应用瞬变电磁法和地质雷达有机结合的综合物探技术。通过简要概述两种探测技术的基本原理和主要测量参数,并进行N1306辅顺回风联络巷现场工业性试验,探测了裂隙水赋存区域和煤岩体岩性变化情况,为巷道掘进提供有效的技术支撑。

利用三维地震及瞬变电磁法探查老窑、采空区及陷落柱

煤矿采空区富含水对煤矿安全生产构成事故隐患,三维地震勘探技术对查明断层、采空区及陷落柱等地质构造有明显的优势,是探测煤层采空区及陷落柱行之有效的手段;瞬变电磁法则可查明构造含水情况,两种方法结合起来即可对采空区、陷落柱边界及含水情况做出探测,为煤矿开采提供技术保障。本文以探查山西北祖煤矿老窑、采空区、陷落柱破坏范围及积水情况为例,说明了利用三维地震勘探和瞬变电磁法技术探查煤矿采空区及陷落柱的具体方法,取得了可喜的成果。

利用三维地震及瞬变电磁法探查老窑、采空区

煤矿采空区富含水或瓦斯而对煤矿安全生产构成事故隐患,三维地震勘探技术可查明落差5m以上的断层、直径大于20m的陷落柱,控制采空区边界,其平面位置误差不大于20m,是探测煤层采空区边界行之有效的手段。瞬变电磁法可查明含水地质体如岩溶洞穴与通道、煤矿采空区、深部不规则水体等。利用三维地震结合瞬变电磁法探查显德旺矿老窑、采空区破坏范围及积水情况,取得了可喜的成果。

基于两层含水采空区瞬变电磁场数值模拟的拟地震偏移成像

瞬变电磁法是探测煤田采空区的一种有效方法。瞬变电磁拟地震处理解释方法研究日渐成为电磁勘探领域的热点并且取得了突破性进展,所以可以把瞬变电磁拟地震处理解释运用到煤田采空区的探测中来提高勘探精度。文中在瞬变电磁三维时域有限差分数值模拟两层含水采空区模型的基础上,运用预条件正则化共轭梯度算法实现了瞬变电磁扩散场到虚拟波场的稳定转化,并对虚拟波场进行了脉冲压缩处理;最后通过克希霍夫积分解,对虚拟波场进行延拓成像,实现了两层含水采空区模型的三维解释。

三维地震与瞬变电磁在采空区探测中的应用

小窑采空区一直困扰着大型高产高效煤炭矿井的安全生产,迫切需要物探手段调查小窑采空区的位置边界、范围、积水情况等工作。本文采用了三维地震和瞬变电磁探测技术,通过野外数据采集、数据处理、结果分析对比来解释采空区的几何特征,从而为大柳塔煤矿周边小窑采空区的探查与判断提供参考。

三维地震与瞬变电磁在矿井陷落柱探测中的应用

文章整体分析了陷落柱的成因及特征,结合某煤矿的实际地质资料,采用了三维地震物探法和瞬变电磁法对某矿采掘工作面内存在的陷落柱进行了精准探测,并通过本次的物探数据分析,确定了陷落柱的分布位置、影响范围及其导水性,最终结果与实际揭露资料相符,证明了本次物探方法的有效性。

三维地震结合瞬变电磁在石灰岩地区的应用

矿井在石灰岩地层中掘进时极易遇到溶洞、暗河等不良地质现象,采用三维地震结合瞬变电磁法在地面对溶洞、暗河的分布情况进行探测,判定溶洞的含水性,为矿井在石灰岩地层掘进提供技术依据,确保矿井安全。

三维地震、瞬变电磁和测氡法在采空区中的应用

目前国际国内探测小窑采空区的探测方法众多,受地质条件的差异性和探测方法自身的局限性所限,开展采空区探测是地质工作面临的一个难题。因此,开展优选效果好并兼顾到经济性的采空区探测方法的工作很有必要。本次通过对常用的三种物探方法的探测效果进行了对比分析,从而提出优选方案,依据不同地质条件给出采空区探测的技术路线图,达到效果好、经济可行的目的。

钻孔瞬变电磁拟地震反演方法在露天煤矿采空区精细探测中的应用

露天开采煤矿地下存在大量小煤窑采空区,严重威胁煤矿生产安全和人员生命安全。受露天煤矿地表工作环境影响,常规物探手段探测采空区精度较差,而钻孔瞬变电磁探测是一种精度较高的探测方法,属于一种动源动接收的工作方法。为提高资料处理精度,应用滑动时窗波场反变换算法对数据进行高精度波场转换,采用共轭梯度法研究了针对瞬变电磁虚拟波场数据的拟声波介质全波形反演算法,实现了钻孔瞬变电磁数据的拟地震反演,计算了三维数值模型数据的反演结果,并对钻孔径向的小规模低阻异常体取得了良好的成像效果。结合山西朔州地区某露天煤矿的工程实践,对该方法精细探测积水采空巷道形态、性质和规模的实用性和有效性进行了检验。结果表明:钻孔瞬变电磁探测方法是矿井物探与钻探的有机结合与相互补充,拟地震反演方法能够有效应用于露天煤矿采空区的精细解释。

音频电透视与瞬变电磁法联合探测唐家会煤矿底板奥灰水的应用效果

煤矿工作面底板突水严重威胁了安全高效生产,如何准确有效地预先探明底板隐伏异常含水体是煤矿防治水的关键。大量现场经验表明,单一的工程物探方法因其客观存在的局限性,往往难以满足复杂的生产需求。综合物探法具有数据丰富、方法互补等优点从而得到广泛应用,对煤矿防治水具有重大意义。以唐家会煤矿62103工作面为例,提出了矿井瞬变电磁法和音频电透视相结合的综合物探方法,对62103工作面底板地质情况进行了综合勘察分析,并利用定向孔钻进技术进行了验证。综合物探法探测到的工作面1号和2号低阻异常平面位置基本一致,分析认为1号低阻异常反应为煤层底板下岩性富水性较强所致、发育深度在底板下0-80m范围内,2号异常区域为裂隙较为发育所致、发展深度集聚于底板下侧的0-40m左右。定向孔钻遇1、2号异常体均存在出水量异常增大的现象,表明综合物探法探测结果具有较高的准确度。矿井瞬变电磁法和音频电透视相结合的综合物探法为煤矿安全高效生产提供更为准确的水文地质参数,是未来煤矿防治水安全的重点发展方向。

矿井瞬变电磁法勘探三维模型建立及成果分析

随着矿井开采深度的增加,地质条件的复杂性也愈发明显,为了更安全、高效、准确地探测矿山资源开采周边地质环境,需要更先进的探测技术和探测方法,来提高矿井地质勘探的准确性及探测的直观性。目前矿井主流的探测方法都是以二维勘探为主,主要是受限于勘探空间狭小等环境影响,无法像地面一样开展有效的三维勘探。利用矿井下方有效的空间,增加多方向性的探测,通过数据的整合,进行三维瞬变电磁探测,增加了矿井下方探测的空间性、立体性,最终结果更具有直观性,使矿井下方的超前预测预报及工作面回采的安全性有了更好的保障。采用矿井下瞬变电磁三维勘探方法,三维模拟结果稳定且真实程度较高,经与地质资料分析、对比,与实际地质情况相符。

瞬变电磁仪三维探测技术在采空区富水性中的应用

为解决YCS-40瞬变电磁仪应用过程中生成的2D图难以确定含水区域覆盖范围和含水量的大小问题,将原始数据处理为三维笛卡尔坐标系,通过3D成图软件Voxler形成三维可视化解释图,可以直观地处理出异常含水区,划定物探异常区,预估积水量,为工作面的探放水设计提供依据。

瞬变电磁法及多波地震法在矿井探测中的应用

把瞬变电磁法和多波地震法引入到井下,从理论和实践上对瞬变电磁法和多波地震法综合探测特殊地质构造进行了探讨,从实例的揭露验证情况对比可知,综合应用瞬变电磁法和多波地震法探测掘进工作面的特殊地质构造是一种切实可行的新方法。

瞬变电磁法在煤矿采区水文勘探中的应用

煤矿开采中最重要的地质任务是探测采区内小构造的分布及其含(导)水性,采区三维地震勘探主要用于探测地质构造,而电法勘探则用于含水构造的探测.本文结合实例介绍了应用瞬变电磁法并结合三维地震进行煤矿采区水文勘探的基本原理、野外施工技术及资料处理解释方法.实际应用表明,瞬变电磁法与地震勘探的综合水文勘探降低了物探资料多解性问题,大大提高了勘探精度,可为煤矿防治水工作提供可靠的水文地质资料.

地震波反射法和瞬变电磁法在暗河探测中的应用

通过超前钻探及实际开挖验证,地震波反射法能够较准确地识别暗河的前方边界,但不能有效识别暗河的后方边界,地震波进入暗河内部会形成空白反射区;瞬变电磁法对暗河的富水性较为敏感,但瞬变电磁受体积效应和现场环境干扰的影响,确定暗河的位置与规模时存在一定的偏差。将地震波反射法和瞬变电磁法结合起来,能够提高暗河长距离预报的准确率,为暗河的近距离探查和安全施工提供有益的指导。