瞬变电磁探测技术在煤矿井下应用研究

摘要

瞬变电磁法为寻找地下低阻体的重要方法。在应用方面，瞬变电磁法还主要应用于地面探测。由于目前煤矿向着更深的方向发展，地下水的问题变得尤为突出，应用瞬变电磁法可以有效地探测出地下低阻体，结合地质条件，准确的找出含水区域。在矿井巷道狭小的特殊空间内，传统探测方法受到限制，全空间电性分布特征及分布规律的多变性是长期困扰探测结果准确程度的主要因素。因此，本文针对煤矿井下应用，开展探测装置研究，得出在井下探测合理的装置形式，达到较高的精度和信噪比。通过室内模拟实验和井下试验验证该方案的可行性及正确性。 在瞬变电磁信息解释技术方面，利用Visual Basic语言编程技术，编制数据处理软件，实现数据处理自动化。编制程序调用标准化格式数据文件来自动生成曲线，可以通过与Golden software公司Suffer商业软件和Oringinlab 公司Origin商业软件进行对比，无论精度和趋势性均准确可靠。软件除具有上述功能外，在进行数据处理后可以自动标示出异常区段部位，通过与地质条件对应比较后可以判别异常体的空间位置、是否与含水体有关，为最终的地质解释提供技术保障。 本文一方面利用瞬变电磁技术，通过公式推导出适合在煤矿井下使用的、合理的探测装置形式，该装置的发射线圈尺寸为2m×2m，线圈匝数为20匝，结合背景场地质因素的物性条件和反演技术，查明巷道底板的物理地质异常分布规律，为矿井高效高产提供相应的地质技术保障。另一方面，在复杂地质背景条件下铁矿的探测，瞬变电磁法有着特有的优势。可以去除电阻率等传统方法接地电阻的影响，消除浅部地质干扰体对深部测量结果的影响。 文章最后，结合地面已开采的铁矿区及一个煤矿井下工作面实际应用，并结合钻孔资料证实论文结论正确，具有较高的实用价值，可以推广使用。