瞬变电磁法在煤矿采空积水区探测中的应用——以山西某煤矿为例

随着我国煤炭资源需求量的不断增加,煤矿开采深度不断增加。随之而来的煤矿防水问题日益严重,煤矿采空积水成为威胁各大煤矿生产安全的巨大隐患。瞬变电磁法作为解决煤矿采空积水问题的一种快捷高效手段,被广泛认可和使用。本文在山西某煤矿东部采空积水区进行瞬变电磁探测,辅以以往地质、钻探资料进行综合分析,对外业采集数据进行了综合处理解释。实践证明,瞬变电磁法能够准确圈定低阻异常范围,为准确探测采空积水区提供实践依据,保障煤矿安全高效生产。

瞬变电磁法在探测煤矿采空积水区的应用

探测煤矿采空积水区通常较难,但可以充分利用瞬变电磁法对低阻地质体反应灵敏和分辨率高的特点,通过精细处理和分析研究,从而有效地探测采空积水区。以吉林某煤矿和山西某煤矿采空积水区探测为例,介绍了瞬变电磁法在探测煤矿采空积水区中的应用及效果。

瞬变电磁法探测煤矿采空积水区

应用瞬变电磁法,探测煤矿采空积水区,有效地排除了煤矿的安全隐患.

综合电法勘探在煤矿多层采空积水区的应用

以山西晋中某煤矿为例,以瞬变电磁法为主,激发极化法为辅,对该矿2~#、4~#和9~#煤层的采空积水区进行勘探。通过对已知采空区试验工作,确定了该区2种方法的工作参数及可行性。并以采区120线的数据资料进行对比分析,验证2种勘探方法解释结果的一致性。根据视电阻率顺层切片图,圈定了该矿各层采空积水区的范围,以证明综合电法勘探的可行性。

小煤窑采空积水区的探查方法

为了解决开采下组煤层受上组煤层采空积水区的影响,往往需要对上部煤层采空积水区的位置、范围、积水量进行探查清楚,减少不必要的钻探工程,精准确定探放上部煤体钻孔的施工参数,为准确解放开采煤层提供可靠的地质基础资料。在走访曾经在小煤窑工作的相关人员、通过查阅小煤窑遗留下的相关资料和地方志的基础上,采用井筒见煤点推断测算法、地面瞬变电磁法和地震法相结合的物探探测方法,对小窑不明采空积水区的位置、积水量以及受积水影响区域进行了研究。结果表明:该方法适合不明采空积水区的探查治理。

瞬变电磁法与激发极化法在采空积水区探测中的应用

为更加准确地探测采空积水区范围,根据采空区积水对安全生产的影响程度,突出水患调查重点区域,采用多种物探手段开展采空积水区水患调查和勘查工作。从基本原理和数据处理方面对瞬变电磁法与激发极化法进行了介绍,通过工程案例分析,对这两种方法在采空积水区探测方面的应用效果进行了探讨。研究结果表明,采用瞬变电磁法与激发极化法进行综合探测与解释,所推断的采空积水区范围更为准确,钻探验证结果与推断情况较为一致。

浅埋煤层采空积水区TEM与CSAMT探测优化反演

综合物探是圈定浅埋煤层采空积水区的有效方法,常规的中心回线瞬变电磁法(TEM)在反演非中心点数据时,存在计算误差。可控源音频大地电磁法(CSAMT)探测频率范围跨度大,对浅部地质体的分辨能力差。采用大定源TEM一维正演,计算了偏离发射回线中心不同位置测点的瞬变电磁响应,与中心点相比,偏离距越大,早期信号畸变越严重,以大定源TEM一维正演理论为基础,反演计算了非中心点数据,计算结果准确还原了模型的电性特征;对CSAMT频率进行优化,结合目标层埋深,加密对应埋深范围内的频点,提高CSAMT对浅埋地质体的分辨能力。通过正演模拟和实测数据处理,结果表明:大定源TEM一维反演可以消除偏离距带来的早期信号偏差,还原模型的真实电阻率响应;优化频率的CSAMT采集更丰富的浅部地层信息,实现对浅埋地质体的探测,2种方法综合探测,结果相互验证,消除了单一方法的多解性,探测结果更加可靠,是一种针对浅埋煤层采空积水区精确探查的有效方法,经钻探验证,结果准确。

唐山沟矿近距离煤层采空积水区探测技术研究

基于唐山沟开采煤层12#上部地层的地球物理特征,通过合理布置点距、线距以及严谨的室内数据处理解释,运用瞬变电磁法小线框技术探测了测区内8#、11#煤层高低阻分布范围。根据唐山沟矿的水文地质资料及物探处理结果圈出测区内的采空区及积水分布范围。结论表明:采空区积水与围岩电性差异明显,瞬变电磁法能够圈定近距离煤层采空积水区分布范围,为煤矿安全生产及水文地质工作提供依据。

多层采空积水区瞬变电磁响应研究

多层采空区积水情况调查对资源整合型矿井的安全生产至关重要。为了提高瞬变电磁法对多层采空富水性的勘察水平,采用数值技术方法对积水采空区的瞬变电磁场影响规律进行了研究,分析了高、低阻多种电性组合、两层采空区的中心回线响应特征。研究结果表明,多层采空的存在导致大地电性分布更加复杂,浅层采空区积水的存在将影响深部采空区积水情况的甄别,导致瞬变电磁法的垂向分辨率降低。地层电阻率随深度逐渐降低的电性结构有助于瞬变电磁法的垂向分层。

CSAMT相位校正及其在煤矿采空积水区探测中的应用

可控源音频大地电磁法(CSAMT)磁场数据易受电磁干扰,且会导致相位数据质量严重下降。采用参考邻近测点高质量的相位数据,并结合最小二乘拟合及插值的方法,对受影响的相位数据进行校正。经正演模拟处理分析发现:三次多项式插值效果较好,不但能够更准确地还原相位曲线的变化特征,而且将校正后的相位数据参与到反演计算中,使反演结果更加准确、可靠。将该方法应用于山西某矿采空积水区探测,探测结果较为准确地反映了已知采空积水区的范围。

综合电法勘探在山西东南部煤田采空积水区中的应用

以山西东南部某大型煤矿为例,采用瞬变电磁和直流电法对该矿采空积水区进行探查,通过对已知采空区视电阻率特征的分析,确定了该区二种方法的解释原则,及高低阻异常的阈值。并以采区100线对数据资料进行对比分析,以验证二种勘探方法的解释结果的一致性。依据测区瞬变电磁三维数据体切出的3煤视电阻率平面图,圈定了3煤采空积水区的范围。经钻孔验证,D异常区为3煤采空积水区。

地面瞬变电磁法在山西某矿采空积水区探测中的应用

山西南部某矿为兼并重组整合矿井,采空区较多且积水情况不明,为查明勘探区内的采空积水区分布范围,采用了地面瞬变电磁法进行勘探。通过勘探区的工作表明,地面瞬变电磁法能够有效地探测出采空积水区所造成的低阻异常,在解释过程中,通过地质资料结合数理统计的方法,科学、快捷地划分电性异常的阈值,得到的成果资料与已知采空积水区对应效果较好,可为矿井的安全生产提供地质依据。

瞬变电磁法在乌达矿区探测采空积水区的应用效果分析

首先对乌达矿区的地质概况和小煤窑采空区的现状进行了分析,鉴于瞬变电磁法(TEM法)在探测含水、导水构造方面的优势,以其为探测手段,通过对瞬变电磁法资料的分析和解释及随后的钻探验证结果说明瞬变电磁法是一种有效的探测采空积水区的方法。

小煤矿采空积水区综合探放技术应用分析

分析了物探、钻探、化探3种井下探测手段对掘进巷道中煤矿小窑采空积水区有效探测的可行性及实用性。通过在柳湾煤矿西翼胶带巷巷道P51点东51处进行物探工作,工作结束后根据物探结果设计钻孔并进行钻探探放水,之后采用化探技术手段分析水质类型并分析水源,通过分析与总结物探、钻探、化探工作对小煤矿采空积水区探查中发挥的作用,证明了井下多种探查手段综合应用的合理性和有效性。在井下防治小煤矿采空积水区时,该矿采用物探先行、钻探验证、化探跟进的工作方法,并将物探、钻探、化探测工作严格执行到位,相较之前的采用单一技术手段,掘进巷道中小煤矿采空积水区的防治效果得到了明显提升。

矿井瞬变电磁法在超前探测采空积水区中的应用研究

基于瞬变电磁法的基本理论以及矿井采空区的地球物理特征,并结合矿井瞬变电磁法的技术特点,采用小线框重叠回线装置探查矿井采空积水区。结果表明:用此装置得出的视电阻率断面图横向分辨率较高,但纵向分辨率不高;采空积水区距离巷道越近,在视电阻率断面图上低阻响应越早,采空积水区体积越大,低阻异常范围越大,电阻率值越低。

浅谈乡镇煤矿采煤工作面上部采空积水区的探放方法

针对福建省乡镇煤矿多年来受周边老窑、采空区及含水层等的水害威胁,和新罗区乡镇煤矿老窑积水区探放水的实际,探索如何对采空积水区下的煤层进行探放水和安全回采,提出防止透水事故的安全技术措施。

时域电性源地空电磁系统在煤炭采空积水区勘查中的应用

为实现山区复杂地形条件下,对沁水盆地东南地区煤炭采空区及采空积水区的快速、精确勘查,采用时域电性源地空电磁法对上述区域进行地球物理勘查。时域地空电磁法采用地面发射空中接收的方式,在地面布设接地长导线源,利用大功率发射机向地下发射时域方波信号,在空中利用无人机搭载接收系统沿平行于发射源的预定航线进行飞行探测获取电磁信号和测点坐标信息,发射与接收的电磁数据通过GPS时钟进行同步。利用时域电性源地空电磁探测系统,采集到了信噪比高的电磁数据,同时开展了地空电磁基线校正方法、地空电磁噪声抑制方法及视电阻率成像方法的研究,进一步提升电磁数据的质量和成像分辨率。通过对时域电性源地空电磁数据和空间坐标信息进行处理获得反应测区地电信息时间的电性源地空电磁法视电阻率,结合已知地质信息进行解释,推断解释了煤炭采空区和采空积水区的空间分布特征。时域电性源地空电磁法在极大减少地面工作量的同时,兼顾了勘探深度,因此兼具航空电磁法快速高效和地面电磁法勘探深度大的特征。本次勘查表明:利用该系统开展地空电磁勘查,可以实现工作效率4~5倍的提升,且勘探效果与已知地质信息基本吻合,表明时域电性源地空电磁探测系统可以实现对煤炭采空区的快速、精确勘查。针对本次勘查的效果,可以预期时域电性源地空电磁探测系统将在复杂地形条件下的深部资源探测、环境、工程、灾害地质调查中发挥重要的作用。

强电磁影响区浅埋多层采空积水区探测技术

陕北神木矿区历史上曾分布有较多的小煤窑,因经过多年无序、粗放开采,形成了大量的隐伏采空积水区。其大多呈浅埋、多层的特征,对邻近煤层或下层煤开采构成重大的安全隐患,必须要对此实施有效探查,以保障煤矿安全生产。部分勘探区因电磁干扰环境复杂,使得电磁感应类探测方法效果不佳,但采用传导类高密度电阻率法进行探测,可以克服强电磁噪声影响,获取较高质量的原始数据。通过先对原始数据进行去噪、圆滑处理,再采用最小二乘法进行反演,可使多层采空积水区得到有效探测。

“U”字型采空积水区的下山掘进工艺

介绍了在受断层影响而形成的“U”型采空积水区的下山巷道掘进工艺。

瞬变电磁法勘探在煤矿多层采空积水区的应用研究

随着科技的不断发展,目前在多层煤矿采空积水区研究出比较有效的地质勘测技术和方法。相对而言,瞬变电磁法应用的效果更好,具有较高的分辨率以及反应迅速的特点,不仅在一定程度上降低了检测施工成本,同时对提高施工效率具有重要意义,能够对煤矿采空区的具体位置准确探测。基于此,本文对煤矿多层采空积水区应用瞬变电磁法进行了相关分析研究。