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1、巷道掘進瞬變電磁法超前預報分析與應用 摘要：YCS40（A）型礦井瞬變電磁儀在新嶺煤礦4年的井下應用實踐中，憑借其對良導體敏感、可多方位探測、操作簡單方便等特點，有針對性地解決井下巷道及工作面開采空間水害探查的相關技術問題，在礦井水害探測與防治中取得良好的應用效果。 關鍵詞：礦井瞬變電磁儀水害防治探測技術 一、概述 新嶺煤礦屬于舊區(qū)復采礦井，原始煤層已破壞，舊巷縱橫交錯，由于礦井為露天與井工聯(lián)合開采，隔水層已遭到破壞，導致井田范圍內(nèi)隔水系數(shù)降低，大氣降水容易直接導入井下滲入舊巷內(nèi)，造成不明積水區(qū)，因此，礦井水文地質(zhì)條件較為復雜?！ ?/p>
2、YCS40（A）型礦井瞬變電磁探測儀能夠超前確定巷道掘進前方及工作面頂?shù)装鍘r層中的水害源的位置和水量狀況，減少煤層底板突水或老空區(qū)出水淹井事故發(fā)生，杜絕巷道掘進以及工作面頂?shù)装逅κ鹿拾l(fā)生。在礦井地質(zhì)災害源探測過程中發(fā)揮著重要的作用。 二、礦井瞬變電磁儀主要特點 1、探測原理4 在發(fā)送回線上供一個電流脈沖方波，在方波后沿下降的瞬間，產(chǎn)生一個向回線法線方向傳播的一次磁場，在一次磁場的激勵下，地質(zhì)體將產(chǎn)生渦流，其大小取決于地質(zhì)體的導電程度。在一次場消失后，該渦流不會立即消失，它將有一個過渡（衰減）過程。該過渡過程又產(chǎn)生一個衰減的二次磁場向
3、回傳播，由接收回線接收二次磁場，該二次磁場的變化將反映地質(zhì)體的電性分布情況。如按不同的延遲時間測量二次感生電動勢，就得到了二次磁場隨時間衰減的特性曲線。當沒有良導體存在時，將觀測到快速衰減的過渡過程；當存在良導體時，由于電源切斷的一瞬間，在導體內(nèi)部將產(chǎn)生渦流以維持一次場的切斷，所觀測到的過渡過程衰變速度將變慢，從而可以發(fā)現(xiàn)導體的存在。賦存于井下各種地質(zhì)單元的水體均具有一定的礦化度，在電性表現(xiàn)出低阻良導體特征，井下一切存在明顯電性差異的異常體均可利用該方法進行探查。 2、處理系統(tǒng) 礦井瞬變電磁處理系統(tǒng)V1.0（MineTransientE
4、lectromagneticMethodsSystemV1.0，以下簡稱：MTEM）可處理、管理礦井和地面所礦井瞬變電磁處理系統(tǒng)采集的瞬變電磁數(shù)據(jù)：可對數(shù)據(jù)進行平滑、重組、晚期視電阻率計算等操作；能對地質(zhì)體的含水性和構(gòu)造進行較為準確的預測預報。 三、礦井應用實例 1、探測位置實際情況4 新嶺煤礦+96機道石門巷道從F1斷層下盤穿過F1斷層，沿10#勘探線后石門施工。先后穿過F1斷層、22層煤、27-29層煤、30層煤。施工區(qū)域F1下盤巖性主要為花崗片麻巖，含黑色礦物較少，肉紅色的長石和白色的石英風化后呈粗大顆粒狀，圍巖堅硬穩(wěn)定，局部受
5、斷層構(gòu)造影響伴有裂隙。過斷層后巖性變?yōu)樯皫r。探測位置（見圖2）為+96機道石門M7點前14米處。 2、工作參數(shù) 儀器各技術參數(shù)，發(fā)送頻率8.3Hz；疊加次數(shù)32；發(fā)送邊邊長2米，匝數(shù)9；接受邊長2米，匝數(shù)18；發(fā)送電壓7V。 測線布置方式為迎頭超前探測，測點布置方向如圖3所示。扇形布置、傾角90°、共布置11個測點。 3、解析結(jié)果及結(jié)論 探測結(jié)果（如圖4）顯示巷道M7點前14米探測巷道施工左前方35-61米發(fā)現(xiàn)探測異常。經(jīng)圖紙對照，巷道前方為F/1斷層帶，有裂隙導水的可能，要求施工前針對異常區(qū)域進行進行打鉆探查并驗證。在探放水完成
6、后，鉆孔放出水量約8m3，排除了該地點的水害隱患，所探測結(jié)果與探測表現(xiàn)的異常特征較為吻合?！ ∷?、結(jié)論 礦井瞬變電磁法作為一種非接觸式探測技術，在礦井地質(zhì)災害源探測過程中發(fā)揮著重要的作用。新嶺煤礦在大量實踐基礎上，驗證了YCS40（A）型礦井瞬變電磁儀的可靠性，同時設備輕便、快捷、智能，利用小線框、小功率，進行中等測深的礦井瞬變探測技術，適合于礦井各種水害防治探測技術應用，有針對性地解決井下巷道及工作面開采空間水害探查的相關技術問題，在巷道掘進水害預報，煤層頂?shù)装甯凰畢^(qū)、導（涌）水通道、陷落柱探測中已經(jīng)取得了良好應用效果，為巷道正常掘進提
7、供了安全保障。4 礦井瞬變電磁勘探技術現(xiàn)場探測靈活，施工方便，同時特殊的測試環(huán)境也帶來了許多地面瞬變電磁法所沒有的問題，如井下各種金屬支護（如錨網(wǎng)、錨桿、工字鋼等）、鐵軌、排水管道、機械設備、電纜等金屬良導體對數(shù)據(jù)采集影響較大，壓制干擾成為井下施工技術的關鍵，對井下數(shù)據(jù)采集中的干擾剔除、深度校正、電磁場的全空間傳播規(guī)律、反演計算等關鍵技術還需要更加深入研究，向著更為精確、定量化的方向發(fā)展?！ ⒖嘉墨I： [1]于景?.礦井瞬變電磁法勘探[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2007； [2]霍全明.瞬變電磁法在煤礦水害預測防治中的應用[M
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