胜利矿不明采空积水区瞬变电磁法测试研究

摘要

煤矿开采后形成的采空积水区是影响矿井生产和建设的重大安全隐患之一。胜利矿井田范围内分布着早期开采的47个大小煤矿，特别是其中45个小煤窑开采时间长短和规模不一，开采随意性强，越层、越界、乱采现象明显，采掘后形成大量无记载、无规则的采空积水区。查清采空积水区位置、范围等赋存情况，对采取积极措施防止采空区积水引发的水灾事故发生，保证人身和财产安全和实现矿井安全高效生产具有重要的意义。
　　为了探测2＃层采空积水情况，对勘探区范围，测点和测线间距进行了设计。通过试验确定了适合本次勘探任务的主要设备仪器测试参数，并在完成测试任务后对测试结果质量进行了评价分析。结合采空区地球物理和探测结果特征，提出了采空积水区的判定方法。然后对2＃层的采空积水区范围进行了分析，共推断出6个采空积水区。借助2＃层的探测结果尝试对6＃层的采空积水区进行了分析，共推断出3处采空积水区。最后利用推断形成采空区的开采煤矿的方法，对各采空积水区进行了进一步的验证。
　　在介绍井下瞬变电磁法探测原理的基础上，设计了在三条井巷中布置12个测站、共计24个测面的探测方案。根据视电阻率在剖面图上的分布规律，提出了低阻异常区的分析判定方法及流程，并依其对各测面的测试结果进行了分析。共发现2＃层采空积水区三处，6＃层一处。通过与地面物探结果对比分析，两个测试结果对比分析可知，吻合度较高，说明测试结果具有较高的可靠性。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 主要研究内容及技术路线

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 技术路线

2 矿井概况及物探方法选择

2．1 矿井概况

2．1．1 区域地层

2．1．2 矿井地质构造

2．1．3 主要可采煤层

2．1．4 矿井开拓方式及采准巷道布置

2．1．5 水文地质条件

2．2 周边矿井及小窑调查分析

2．3 采空积水区物探方法对比分析及选择

2．3．1 重力勘探

2．3．2 地震勘探

2．3．3 放射性勘探

2．3．4 瞬变电磁法勘探

2．4 本章小结

3 瞬变电磁法原理和地面探测方案设计

3．1 地面瞬变电磁法工作原理

3．1．1 地面瞬变电磁法基本原理

3．1．2 瞬变电磁法响应特征

3．1．3 全区视电阻率计算

3．1．4 探测深度计算

3．2 探测方案设计

3．2．1 仪器设备

3．2．2 勘探范围选择

3．2．3 回线装置选择

3．2．4 测线和测点密度的确定

3．3 本章小结

4 地面物探数据处理及采空积水区范围分析

4．1 仪器设备参数的试验测定

4．1．1 时基试验

4．1．2 关断时间试验

4．1．3 接收延时试验

4．1．4 电流试验

4．1．5 叠加次数试验

4．2 探测结果及质量评价

4．2．1 探测结果

4．2．2 质量评价

4．3 探测数据处理

4．3．1 地面物探数据处理系统特点及流程

4．3．2 曲线拟合

4．4 采空区地球物理特征及探测结果解释方法

4．4．1 采空区地球物理特征

4．4．2 采空积水区的分析判定方法

4．5 2#层物探典型测线特征解释及采空积水区范围确定

4．5．1 典型测线特征解释

4．5．2 采空积水区范围确定

4．5．3 2#层采空积水区的进一步验证

4．6 6#层物探典型测线特征解释及采空积水区范围确定

4．6．1 典型测线特征解释

4．6．2 采空积水区范围确定

4．6．3 6#层采空积水区的进一步验证

4．7 本章小结

5 井下瞬变电磁法测试及分析

5．1 井下物探方案设计

5．1．1 井下瞬变电磁法原理及特点

5．1．2 探测仪器设备

5．1．3 井下探测方案设计及实施

5．2 异常区分析判定方法及流程

5．2．1 异常区分析判定方法

5．2．2 异常区分析判定流程

5．3 井下物探测试分析

5．4 井下物探结果

5．5 井上和井下物探结果对比分析

5．5．1 2#层并上和井下物探结果对比分析

5．5．2 6#层井上和井下物探结果对比分析

5．6 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

作者简历

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