煤层顶板致灾水体井上下双磁源瞬变电磁响应及应用

论文摘要

煤层顶板隐蔽致灾水体是矿井水害之一,矿井瞬变电磁法是探测矿井灾害水源的主要方法之一。由于矿井瞬变电磁法采用多匝小回线装置,发射磁距小,其探测深度不能满足大深度矿井对煤层顶板探测的要求。基于此,提出了井上下双磁源对煤层顶板进行立体探测的新方法。利用有限差分数值模拟技术,对井上(地面)激发,井下巷道接收和井上下双磁源激发,井下接收2种装置瞬变电磁响应进行了对比,结果表明:当顶板含有富水体和不含有富水体时,瞬变电磁响应特征均有明显的差异,主要表现为:在感应电位衰减曲线交叉点左侧,顶板存在含水体时曲线幅值相对较小,而在交叉点右侧幅值相对较大,表明该曲线特征与顶板富水性密切相关。分别采用井上下双磁源激发、巷道接收和井下磁源激发、巷道内接收2种工作方式在某矿进行煤层顶板含水体实际探测,探测结果表明:当煤层顶板富水性较强时,井上下双磁源激发、井下接收与井下激发、井下接收的瞬变电磁响应特征与数值模拟结果一致,交叉点左侧井下单磁源激发的视电阻率值明显低于井上下双磁源激发视电阻率值,而在交叉点右侧情况正好相反;当顶板富水性较弱时,2种情况所测的视电阻率曲线趋势基本一致,实际探测结果与钻孔资料吻合良好,对大深度矿井顶板隐蔽致灾水体的探测提供了一种新的有效探测方法。

论文目录

• 1 井上下瞬变电磁立体探测方法
• 2 瞬变电磁场三维时域有限差分法
• 3 井上下瞬变电磁立体探测数值模拟
• 4 井上下瞬变电磁立体探测矿井应用
•   4.1 数据资料采集方法
•   4.2 矿井瞬变电磁探测资料处理与解释
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 于景邨,苏本玉,薛国强,常江浩

关键词: 磁源,煤层顶板,隐蔽致灾水体,瞬变电磁

来源: 煤炭学报 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学

专业: 地质学,地球物理学,矿业工程,安全科学与灾害防治

单位: 中国矿业大学资源与地球科学学院,中国科学院地质与地球物理研究所,河北地质大学勘技学院

基金: 国家重点研发计划资助项目(2018YFC0807804-02),江苏省自然科学基金面上资助项目(BK20181360)

分类号: P631.325;TD745

DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.KJ19.0550

页码: 2356-2360

总页数: 5

文件大小: 236K

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