導(dǎo)語：煤礦井下瞬變電磁勘探效果思索一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

近年來，礦區(qū)生產(chǎn)礦井透水事故時有發(fā)生，給企業(yè)造成重大的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟損失，因此，進行煤礦井下掘進的超前探測，為礦井的開采及水災(zāi)害防治提供依據(jù)，以預(yù)防礦井水災(zāi)害的發(fā)生。

1地層電性特征及數(shù)據(jù)采集

1．1地層電性特征

煤系地層有層狀分布特點，在致密完整的情況下，巖層橫向上導(dǎo)電性相對均一。如在順地層水平方向上局部地段出現(xiàn)破碎或裂隙時，導(dǎo)致該處巖層段含水明顯增加時，因水體良好的導(dǎo)電性，使該段巖層電阻率明顯低于圍巖，通過對比水平方向上巖層電阻率值間差異與變化，發(fā)現(xiàn)其中異常分布形態(tài)，并結(jié)合已有礦井資料進行分析，從中了解及掌握地下水文地質(zhì)異常的特征，以達(dá)到探測工作的目標(biāo)。

1．2數(shù)據(jù)采集

工作方法：目前，國內(nèi)外用于煤礦井下水文地質(zhì)探測的物探方法主要有礦井直流電法、音頻電透視法、瑞利波法、礦井地質(zhì)雷達(dá)及瞬變電磁法。礦井直流電法和音頻電透視法均屬直流電法即體積勘探方法，受體積效應(yīng)的影響比較大，即定向性(方位性)較差，且工作效率低。瑞利波法和礦井地質(zhì)雷達(dá)可用于超前探測，具有定向性好、探測精度高的優(yōu)點，但探測距離較小(一般不大于30m)，不能滿足現(xiàn)場生產(chǎn)需要。瞬變電磁法(TEM)觀測的是二次場，可在近區(qū)進行觀測(采用重疊回線裝置)，定向性好，可用于井下全方位探測(掘進頭前方，巷道側(cè)幫、煤層頂?shù)装逄綔y等)，且探測距離大、分辨率高、施工快捷，故本次井下超前探測選用瞬變電磁法。使用儀器及裝置：井下施工采用澳大利亞MonashGeoScope公司的專業(yè)瞬變電磁探測儀terra．TEM。該儀器抗干擾、輕便、自動化程度高，數(shù)據(jù)采集由微機控制，自動記錄和存儲，應(yīng)用USB接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)回放。瞬變電磁勘探有多種工作裝置，常用的有偶極一偶極裝置、大定回線源裝置、同點裝置，由于同點裝置具有測深測量和剖面測量的雙重工效及占地面積小等優(yōu)點，適合井下施工，故選擇該裝置的重疊回線形式工作。其施工參數(shù)，①發(fā)射／接收線框，多匝2x2m矩形回線；②采樣時窗，1～34ms；③疊加次數(shù)，64次；④時間采用標(biāo)準(zhǔn)時間序列。數(shù)據(jù)采集：為實現(xiàn)探測目的，在某煤礦50101工作面膠帶運輸巷620m處進行了超前探測。迎頭探測時按照與迎頭正前方不同夾角進行扇面掃描，形成對迎頭左前方、正前方、右前方的探測。在順層超前探的基礎(chǔ)上，改變線框水平夾角實現(xiàn)了對煤層頂、底板含水性的探測。

2資料處理解釋及勘查效果

2．1資料處理解釋

資料處理流程：如圖1所示。資料分析與解釋：井下瞬變電磁超前探是通過對扇形區(qū)掃描采集曲線電性異常來推斷含水異常體的分布特征。為摸清巷道掘進巖層橫向水文地質(zhì)條件，通過分析掘進前方整體電性曲線衰減規(guī)律和扇形等值線圖電性分布形態(tài)推斷解釋其含水異常，對比其與正常背景值之間的差異，從而了解區(qū)內(nèi)巖層的含水性質(zhì)，查清含水異常的分布規(guī)律。資料解釋時，異常的劃分標(biāo)準(zhǔn)主要根據(jù)視電阻率等值線斷面圖上低阻異常相對于背景場的變化情況及與分布范圍，推斷解釋含水體的賦存特點，即含水體的空間位置以及富水程度進行相對定性分析。

2．2勘查效果

順層超前探測：圖2為順層方向超前探測視電阻率等值線扇形圖，該圖主要反映迎頭左前方、正前方、右前方水平方向上的電性變化情況。探測時，右?guī)湾^網(wǎng)支護靠近迎頭，其掃描方向受到干擾，視電阻率值較低8—10Q•M。由圖易知，有效掃描區(qū)域內(nèi)，視電阻率值10—30Q•M，相對低阻異常區(qū)位于迎頭0。、右側(cè)l5。掃描線探測方向上50～70m，視電阻率值小于l0n•M。推測該異常為瞬變電磁勘探的體積效應(yīng)即底板方向存在的低阻帶在水平方向上的映射，鑒于物探的多解性，不排除該異常區(qū)存在構(gòu)造的可能性。底板超前探測：圖3為底板方向超前探測視電阻率等值線扇形圖，其顏色充填部分為沿探測方向的有效探測區(qū)域，能反映迎頭左前方、正前方、右前方底板的電性變化情況。探測時，右?guī)湾^網(wǎng)支護靠近迎頭，其掃描方向受到干擾，視電阻率值較低610Q•M。由圖易知，有效掃描區(qū)域內(nèi)，視電阻率值10～30Q•M，相對低阻異常區(qū)位于迎頭右側(cè)15o、30。掃描線探測方向上40～70m，視電阻率值為7～9Q•M。扇面圖上低阻異常區(qū)幅值及范圍較小，結(jié)合本工作面地質(zhì)情況，推測該異常為底板灰?guī)r局部富水反映。本次底板探測采用45。下傾掃描，探測異常區(qū)在巷道順層方向投影距離為25～55m。

3結(jié)論

圖5底板超前探測扇形圖采用瞬變電磁法在井下巷道掘進獨頭處進行了順層、頂板、底板的探測，分析推斷出了底板方向迎頭右側(cè)15。、3O。掃描線探測方向上4O～70m處和順層探測迎頭O。、右側(cè)l5。掃描線探測方向上50～70m處兩個低阻異常，效果明顯，是一種較為理想且行之有效的物探方法，為礦井的安全掘進提供了依據(jù)。