综合矿井物探技术在采煤工作面的应用

研究了综合矿井物探技术在内蒙古酸刺沟煤矿6上207工作面的应用,旨在解决该矿区水害问题,保障矿井安全生产。研究通过音频电透视法、矿井瞬变电磁法和槽波地震勘探技术,全面掌握工作面地质结构和水文地质条件,分析其对矿井安全的影响。结果表明,顶板瞬变电磁探测发现6处低阻异常区,底板音频电透视探测2处低阻异常区,孔-巷音频电透视发现1处低阻异常区,槽波勘探识别了4处断层和4处槽波能量异常区。这些成果为矿井水害防治和安全生产提供了科学依据。建议加强监测预警,合理规划探放水工程,强化地质构造研究,科学制定综合防治水措施,持续优化物探技术应用,以确保矿井安全稳定运行。

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。

基于三维时空图像的高阻小电流接地选线研究

随着国家电网公司能源互联网建设的逐步推进,对配电网的供电可靠性要求日益增高。为解决配电网高阻小电流接地故障选线准确率低的问题,提出了一种基于三维时空图像的高阻小电流接地选线方法。首先,在小波变换的基础上,采用全卷积神经网络学习高阻小电流接地故障行波的时域特征,并进行故障行波提取;其次,构建小电流接地故障行波时、频域的三维时空图像,采用全卷积神经网络实现多个故障行波周波的关联比对,降低单个故障行波周波识别不准确的问题;最后,在某供电公司进行了5 kΩ高阻小电流接地故障选线验证,其选线准确率为95.7%。所提出的基于三维时空图像的高阻小电流接地选线方法可提高单相接地线路选线准确率,对于快速处置配电网故障具有积极的意义。

采煤工作面水害电法精细探测技术

为了避免工作面回采过程中形成突水威胁,在工作面形成通风系统后,通过采用矿井瞬变电磁法和矿井音频电透视法等较为成熟的工作面内部区域电法探测技术,对工作面区域富水性进行有效监测,建立了煤矿工作面回采前预报含水体的精细技术方法。结果表明:矿井瞬变电磁法可以多角度多层位探测,对工作面顶、底板方向不同深度含水体能较好的圈定分布范围;矿井音频电透视法可以单层位定向探测,对工作面内部煤层层位进行较好的圈定含水体;综合采用矿井瞬变电磁法和矿井音频电透视法对工作面内部区域进行全面的探测,可以实现工作面区域全方位精细探测。

音频电透视法在防治矿井水患中的应用

为了探明某矿20910工作面顶板0~100 m上高部区域岩层富水性分布情况,基于音频电透视法,通过在工作面回风巷、运输巷布置了59个发射点,104个接收点,获得了工作面顶板0~50 m、50~100 m高度范围音频电透视成果图。探测结果表明,20910工作面顶板0~100 m存在4处低阻异常区域,实际回采揭露发现涌水点5处,均位于探测低阻异常区域,探测结果与实际揭露结果验证很吻合。实践表明,该矿20910工作面顶板0~100 m音频电透视法探测成果合理可靠,音频电透视法可以准确探测出工作面顶板一定范围内相对富水区域分布情况。

区域电力相关碳排放核算框架的构建和应用

准确、全面地核算区域电力相关碳排放(后文简称电力碳排放)是指导减排的前提。然而,现有研究忽视了贸易对区域电力碳排放的影响,导致“碳排放泄露”等问题,严重影响了电力碳减排政策的公平性和有效性。鉴于此,本文综合运用IPCC清单编制法、网络法和多区域环境投入产出模型建立了涵盖生产侧、供给侧和消费侧的电力碳排放核算框架,并编制了2012年我国30个省区不同视角下的电力碳排放清单。结果表明:①地区在不同视角下的电力碳排放存在较大差异。以内蒙古为例,2012年其生产侧、供给侧、消费侧视角下电力碳排放分别为3.76亿t、2.39亿t和1.26亿t。②不同视角下各省电力碳排放的空间分布呈现不同的特征:火力发电比重高的北方省份(如内蒙古和山西)有较大的生产侧电力碳排放,制造业所占比重高的中部和东部省份(如河北和山东)有较大的供给侧电力碳排放,而经济发展水平高的东部沿海省份(如江苏和浙江)有较大的消费侧电力碳排放。③各省区之间存在大规模电力碳排放流动。2012年,我国通过输电网络和贸易网络发生的省际电力碳排放流动总量分别为4.60亿t和9.76亿t,分别占全国生产侧电力碳排放总量的13.1%和27.7%。通过输电网络和贸易网络的电力碳排放流动呈现出从中西部地区流向东部沿海地区的空间特征。本文建立的电力碳排放核算框架将生产侧、供给侧、消费侧视角有机地结合在一起,有利于增强对电力系统碳排放的认识,为合理划分区域间电力碳排放责任提供了基础。

综合物探在工作面构造与富水异常探查中的应用

为解决大同矿区四台矿石炭系太原组首采面8号煤层短距离急剧起伏变化以及工作面顶底板水害问题,在80207工作面范围内实施了坑透、音频电法和槽波等物探工程,共发现13个物探异常区,其中坑透异常区与槽波勘探1号和2号异常区重叠,1号异常区为切眼处断层所致,判定2号异常区为隐伏构造异常。结合上述物探异常区分析结果,施工了26个探查孔,对存在出水现象的2个钻孔进行了注浆堵水与效果检验,经工作面回采验证,探查效果理想,特别是查明了2号异常区存在3条与工作面走向近一致的隐伏断层,最终实现了首采面8号煤层的安全回采。

几种矿井电法的应用分析

对国内煤矿井下应用较为广泛的直流电法、瞬变电磁法和音频电透视的理论研究基础进行了论述及评价,内容包括正反演理论及资料处理解释方法,并对其研究现状进行了解析。通过实例介绍了三种方法在井下小窑巷道、含水目标体和富水层等进行超前探测中的应用,最后对三种方法在理论基础、解释精度、反演方法等方面进行展望,并对其在理论研究与应用的发展方向提出了建议。

音频电穿透技术在探查工作面顶板富水性的应用

为查明乌兰木伦煤矿松散含水层下采煤工作面顶板岩层导水构造,采用音频电穿透仪探测工作面顶板岩层的电性变化特征,得到高分辨的音频电穿透视成果图,进而分析采煤工作面顶板岩层导水构造水的分布范围及发育特征。结果表明:12421工作面顶板上覆松散含水层和基岩孔隙裂隙含水层的含水性相对较强;31411工作面顶板受到上覆工作面采空区积水影响较大;对探测结果进行钻探验证,验证结果较为吻合,表明音频电穿透交汇物探法能够较为准确地探测采煤工作面顶板岩层导水构造情况。

多种物探方法在煤矿回采工作面防治中的应用

煤矿回采工作面在回采过程中,顶底板的水害、回采煤层及回采煤层顶底板岩层的地质构造等容易造成瓦斯突出、水害等严重事故。为了煤矿的安全高效生产,必须探测回采工作面顶板的含水性和顶板以及回采工作面内部的地质构造情况。以神东某矿12407工作面为例,利用音频电穿透法、坑道无线电波透视法和瞬变电磁法三种工作面物探方法对顶板和工作面内部进行探测。通过音频电穿透法和瞬变电磁法相结合探查回采工作面顶板富水性以及地质构造情况;通过坑道无线电波透视法和瞬变电磁法相结合探查回采工作面内部富水性以及地质构造情况。三种物探方法探测成果进行相互对比分析、验证和总结,有效地探查了12407工作面顶板和工作面内部的富水性以及地质构造情况。三种物探方法施工简单、施工效率高,探测成果相互补充,有效地圈定了地质异常体的位置和范围,为煤矿安全高效生产、灾害防治提供可靠的依据。

矿用高分辨电法监测系统设计

电阻率法是煤矿水害潜在风险判别、监测和预警的重要手段,也是矿井地质信息透明化的重要数据来源。进行井下电法监测时,单一的单巷电剖面法或双巷电透视法对富水区定位精度不高。此外,由于大规模电气设备产生的电磁干扰越来越强,传统的电法监测设备难以取得有效数据。针对上述问题,设计了一种矿用高分辨电法监测系统,该系统可在采动过程中实时进行单巷电剖面法及双巷电透视法数据的自动采集,并利用2种观测数据进行约束反演成像,提升了低阻异常体的成像分辨率。设计了二级放大及工频滤波电路,在进行电剖面和电透视数据采集时配置不同的采样时序、采样频率及数字滤波器,以抑制大规模电气设备对电法响应信号的干扰。性能测试结果表明,矿用高分辨电法监测系统可在噪声环境下有效分辨1μV目标信号,在电透视模式和电剖面模式下,工频抑制比分别不低于35 dB和80 dB。水槽物理模拟试验结果表明,该系统可有效分辨在工作面倾向约为300 m时底板下60 m处大小约为10 m3的低阻异常体。测试和试验结果验证了该系统具有较强的工频干扰和随机干扰抑制能力,能够在煤矿有限的观测空间和强干扰条件下获得可靠有效的数据,提高了反演结果中异常体的成像分辨率。

环保视角下水电企业节能减排研究

为了减少水电企业的污水排放量,促进水电企业的可持续发展,提出了环保视角下水电企业节能减排研究。基于MFCA方法基本原理的分析,确定了MFCA方法在节能减排方面的优势,结合了MFCA方法的执行原理,设计了用MFCA方法实现节能减排的思路,将MFCA方法引入到了水电企业的节能减排工作中;运用结构嫡权法确定污水排放量指标参数,并利用污水排放量指标判断矩阵,计算出水电企业污水排放量指标权重值;最后通过节能减排技术模型的建立,实现环保视角下水电企业的节能减排。实验结果表明,环保视角下的节能减排技术相比于传统节能减排技术,污水排放率降低了62.5%。

综合物探方法探测工作面隐蔽灾害的应用研究

为了查明回采工作面的地质构造及煤层富水情况,以排除回采时的隐患,通过采用物探方法对工作面进行探测。采用无线电波坑道透视法、矿井音频电透法以及瞬变电磁法3种物探方法,对工作面进行了综合勘探。结果表明:瞬变电磁法对富水性区域反应良好,而无线电波坑道透视法和矿井音频电透法对富水性较弱的构造也有较好的响应,其中无线电波坑道透视法对陷落柱探测比较准确,而矿井音频电透法偏向于断层的探测。

井下电法探测煤矿水患致灾因素的应用

我国许多煤矿的水文地质条件复杂,开采过程中受到水害的严重威胁。电法勘探因其对水体敏感,在煤矿水害致灾因素探查方面得到了广泛应用。通过介绍井下电法勘探(包括井下瞬变电磁法、直流电测深法、直流三极超前探测法及音频电透视法)在煤矿水害致灾因素探查方面的技术特点及应用实例,探讨了井下电法勘探今后的发展方向。

新公约下高职船电专业“船舶电气”教学改革

目前教学改革的趋势是提高课堂教学效果和点燃学生的学习兴趣。在天津海运职业学院船电专业的"船舶电气"教学与建设中,采用重视课程思路,开发多角度思维,优化教学方法,加强师资培训,多媒体辅助教学等多种教学手段相结合的综合教学模式,来达到教学效果。

综合物探技术在工作面防治水中的应用

兴盛园煤矿地质及水文地质条件复杂,开采的1#、2#煤层为近距离煤层,带压程度较高,受周边小煤窑开采破坏严重。为超前探明1-101首采工作面地质构造及小窑破坏区范围,采用了矿井瞬变电磁法、探地雷达、音频电透视法等综合物探技术对1-101首采工作面进行地质探查,查明了工作面隐伏导水构造及小窑采空破坏区范围,为工作面的防治水工作提供了充足的地质依据。

矿井水害音频电透视法监测水槽物理模拟试验研究

矿井音频电透视法是采煤工作面水害隐患监测的主要方法之一,但在煤矿井下工况环境中,其监测电极容易发生锈蚀,导致监测数据质量下降,对监测结果成像解释造成不利影响。笔者开展矿井水害音频电透视法监测水槽物理模拟试验研究,建立尺寸相似比为1∶250的物理模型模拟底板水动态导升过程,通过与数值模拟结果进行对比,分析电极锈蚀对监测数据的影响特征,采用电极一致性校正方法对该影响加以校正,进一步通过三维电阻率反演成像验证校正方法的有效性。物理模拟与数值模拟结果显示,浅部小规模异常体和深部异常体(70 m深度)会导致接收曲线极大值在其中心位置附近略有降低,随深部异常体位置逐渐升高,接收曲线在异常体中心位置形成交汇,整体上呈现越来越明显的双驼峰状形态;电极锈蚀会导致物理模拟接收曲线出现锯齿状畸变或发生整体偏移,电极锈蚀导致的采集误差容易掩盖浅部小规模异常体和深部异常体的异常响应,并导致成像结果中出现假异常,对监测成果解释产生不利影响;采用电极一致性校正方法,通过对物理模拟试验数据分别按照共发射点和共接收点顺序进行二次排序和光滑滤波,可以消除电极锈蚀带来的采集误差,压制成像结果中的假异常,改善成像效果。此外,物理模拟接收曲线整体表现出左低右高的变化规律,导致成像结果中异常位置整体向右侧偏移,还需要通过进一步试验探索造成该现象的原因。

音频电透视法在工作面顶板富水性探测中的应用

为了消除首采工作面顶板突水的隐患,采用音频电透视法对首采工作面上覆岩层的富水性进行探测。通过对128、64、32、16、8 Hz五个频率进行测试得出,1501首采工作面顶板120 m范围内存在2处富水异常区,分别为顶部0~30 m层位(横坐标30~50 m、纵坐标10~25 m)和>30~<60 m层位(横坐标35~70 m、纵坐标15~30 m)。结果表明:上述5个频率的视电阻率勘探结果的有效勘探深度分别为煤层顶板0~30、>30~<60、60~<90、90~120 m岩层段。研究结果为工作面安全开采提供应用参考。