高密度电法在探测煤矿采空区赋水情况的应用研究

简述了高密度电法勘探技术的基本原理以及在应用中应注意的关键技术问题及其处理方法。通过布置在地面的所有电极对地层进行电阻率采集,然后在二维电阻率反演软件中得到二维电阻率断面图。最后运用RViewe反演软件得到电阻率的三维栅栏图。三维反演解释结果客观地反映了采空区的范围以及隐伏水源空间位置,为矿井防治水工程提供了准确信息。通过在某矿的应用实例,说明高密度电法三维成像技术在煤矿采空区探测领域中具有较好的探测效果。     

浅层岩溶和采空区综合探测方法与模型试验

岩溶和采空区已经成为高速公路建设中面临的热点、难点问题。为了准确探测高速公路地基下伏岩层中岩溶和采空区的几何形态和空间分布,提出了地质雷达先验信息的高密度电阻率约束反演方法。采用常规高密度电阻率反演方法、地质雷达和携带先验信息的高密度电阻率约束反演方法,对常见的岩溶和采空区地电模型进行数值模拟,分析岩溶和采空区不同方法的成像规律。结果表明,与常规高密度电阻率反演和地质雷达正演结果相比,携带先验信息约束的高密度电阻率法反演的异常体的空间形态更接近于真实地电模型,对边界的识别更加准确。随后,通过对山东章丘地区岩溶和采空区的模型试验,探明了岩溶和采空区的分布情况,验证了该综合预报方法对岩溶和采空区的探测效果,为高速公路地基下岩溶和采空区的治理方案提供了依据。     

高密度电法探测煤火的正演模拟研究

通过建立煤火的地电模型,采用有限差分法分别对温纳装置进行正演模拟,得到模型的视电阻率断面数据。在对数据加入5%噪声后反演得到视电阻率拟断面图。反演结果表明:火区燃烧中心、烧空区和松散冒落带在反演视电阻率拟断面图上均反映出了异常且与模型相吻合。验证了高密度电法探测煤火的有效性和准确性。因此,高密度电法以其高精度、大信息量的优势,在煤火探测领域必将取得很好的效果。     

综合物探方法在换流变电站接地极址的应用

该文主要介绍了用瞬变电磁测深(TEM)和大地电磁测深(MT)两种方法,解决某换流变电站接地极址地下电性分布的情况。对实测TEM资料进行了一维TEM反演,得到地下2km深度的电性参数和电阻率断面图;对实测MT数据进行预处理后,通过一维反演、二维反演分别得到地下30km深度内的电性参数和电阻率断面图。反演结果表明,TEM与MT结果具有较好的一致性,且电性参数和断面图为接地极址的设计和建设提供了可靠电性参数。     

CSAMT法在新疆焉耆盆地铀矿勘查中的应用

根据新疆焉耆盆地铀矿勘查中的勘探深度要求和测区的电阻率及地形特征,采用了可控源音频大地电磁法(CSAMT)进行勘查.对野外采集的数据进行静态校正等处理后,以卡尼亚电阻率和阻抗相位断面图为辅助资料,利用1D和2D反演电阻率断面图进行了地质推断解释.最后根据对断裂构造、构造单元划分等的推断解释资料,制成了新疆焉耆盆地CSAMT测量综合成果图,为在新疆焉耆盆地进一步的铀矿勘查提供了重要依据.     

基于二维高密度电阻率勘探数据的三维反演及应用

针对目前高密度电阻率法所采用的数据处理方法主要是把地质结构体视为二度体进行二维处理,从而二维数据资料处理结果只是一种近似解释,其计算精度与反演效果达不到精确反演的要求,设计一种典型的地质体模型,利用有限单元法进行正演计算,对含有高斯随机误差的各测线二维正演数据分别进行高密度电阻率法二维、三维反演,对比二维和三维的反演结果.最后在广东某场地采用高密度电阻率法对岩层划分,利用二维勘探的数据进行二、三维反演.研究结果表明:三维反演受高斯随机误差的影响更小,反演结果与实际地质模型更接近;三维反演在岩层划分中更能凸显岩层分界面区域,岩层的空间分布及岩层、覆盖层的整体连续性能更真实地体现,与钻探结果吻合程度更好.     

高密度电阻率法探测煤矿采空区灾害的可行性研究

针对煤矿开采后遗留下大量未做处理的地下采空区可能引起地质灾害这个问题,本文首先介绍了高密度电阻率法的工作原理及电阻率三维有限元正演模拟的方法,通过建立采空区模型,进行正演模拟进一步说明了利用高密度电阻率法对煤矿地下采空区探测是行之有效的方法。     

深部矿井底板隐伏含水构造瞬变电磁探测应用

介绍了瞬变电磁法视电阻率计算和时-深转换基本原理;根据现场地质水文资料,并结合实际巷道工作面操作环境,应用PROTEM EM-47HP系统,对12051工作面底板开展隐伏含水构造探测,印证了该系统对低阻异常体敏感、定向性好、精度高的特点;利用BETEM后处理软件分析数据,经正-反演处理得到底板地层视电阻率断面图和顺层剖面图,初步确定了存在突水危险的隐伏含水构造异常区,为下一步钻孔查证提供了依据。     

瞬变电磁探测技术探查采空区分布研究

采用瞬变电磁探测技术对山西古县晋辽下辛佛煤业有限公司矿区进行地面探测,结合采空区的视电阻率呈现高阻特征,通过视电阻率分布情况查明矿井采空区分布范围。并从剖面探测成果及水平切片探测成果上,综合分析采空区的导、富水性得出了采空区及异常区在煤系地层中的富水性及其分布范围,为井下水害预报和防治提供可靠依据。     

瞬变电磁超前探测技术在昭阳矿掘进中的应用

本文介绍了矿井瞬变电磁探测技术的基本原理、视电阻率计算公式、装置与施工技术及数据处理特点,并在昭阳煤矿三水平副下山巷道掘进的迎头进行了现场应用,探测结果表明,通过对采集到的数据进行处理,绘制视电阻率等值线断面图,结合地质资料可以准确判定地质异常区域的位置和富水性强弱。     

煤层气富集矿井采空区瞬变电磁波场变换成像技术

煤矿采空区及采动裂隙是煤层气富集、渗流及赋存的重要载体,精准探测采空区位置及采动裂隙成为煤层气开采的基础工作.基于波场变换理论,采用非线性阻尼最小二乘算法对波场变换积分方程进行反演计算,开展了全空间响应校正及波场数据处理,阐述了矿井瞬变电磁合成孔径工作方法,进行了采空区三维模型波场成像数值模拟,在晋城煤层气富集矿区开展了巷道掘进超前及工作面探测工程应用试验.研究结果表明:波场变换成像技术能够提取瞬变电磁信号中的电性界面信息,对采空区及采动裂隙的富水边界反映明显,钻探验证结果同波场成像及视电阻率综合分析成果吻合,该技术可降低体积效应对采空区及采动裂隙解释工作的不利影响.     

基于瞬变电磁法的采空区含水体分布探测

为探明采空区含水体层次结构、展布范围以及富水状况,以黑龙江省鸡东县某矿为例,根据不同赋存状态下岩层、煤层、采空区及其含水层电阻率的差异,采用PROTEM瞬变电磁仪进行地面探测,分析采空区含水体的二次场变化情况,捕捉低阻异常体,进而反演成像。结果表明：测区内局部地段塌陷裂隙、断层发育明显;1、3号异常区为采空区含水体,2号异常区为断层裂隙含水体。瞬变电磁法探测结果与现场钻探结果一致。该方法为煤矿防治水工作、煤矿水害事故应急救援及煤炭资源整合提供了可靠的技术支持。     

基于高密度电阻率法的铁矿山采空区数值模拟

应用高密度电阻率法,以鞍山—本溪地区铁矿山主要岩矿体电阻率值的实测结果为基本参数,选用适合现场作业的温纳和偶极两种装置,并根据现场地质情况建立简单地质条件、围岩存在和复杂地质条件三种空区探测模型;详细分析了不同地质条件下的地电场分布规律和空区异常反映特征.结果表明,不等电性地质体的存在影响了空区异常的反映,空区异常在复杂地质条件下往往以次级异常或弱异常的形式显示.应用该模型对鞍山—本溪地区铁矿山空区探测结果进行解译,准确地推测了多处空区,证明了该模型在铁矿山采空区探测中的有效性.     

高密度电法在非煤矿山老窑采空区探测中的应用

由于矿山开采存在不明废弃老窑及采空区、老窑采空区资料不详、边界和积水情况不明等问题,矿山生产存在严重安全隐患。本文以湖南冷水江某金属矿山老窑采空区探测为例,采用高密度电法实施了4条物探测量剖面,经数据反演处理解译,共推断出8个采空区异常,其视电阻率特征均为高阻异常,显示其均为非充水采空区,根据已有矿体产出形态,推测采空区体积共约2 484 m³,基本确定了采空区的整体情况。     

大地电磁测深法探测山区深埋隧道隐伏构造——以安石隧道探测为例

隧道掌子面前方与上方存在的隐伏构造在隧道施工过程中具有极强的致灾性.针对云南凤庆安石隧道具有长、大、深埋,且其地表起伏大的特点,采用大地电磁测深法对隧道上方隐伏构造进行探测.首先对观测数据进行静态效应校正等预处理;随后进行带地形的基于光滑约束最小二乘反演,得到了隧道轴线及平行轴线的视电阻率剖面图;最后利用反演结果并结合研究区的区域地质构造、岩性特征以及水文地质条件等,揭示出与隧道斜交的两条隐伏构造的空间展布,该成果与后期钻探结果吻合,表明大地电磁测深法可以有效地探测出山区深埋隧道前方与上方隐伏构造的位置与姿态,为隧道安全施工与地质灾害防治提供了重要的参考依据.     

瞬变电磁法定量评估河流流域开采区富水性技术

为了查明河流下渗对露井联采采空区和回填区影响的范围及程度,采用瞬变电磁法对鄂尔多斯呼和乌素沟与乌兰木伦河附近井工开采采空区及露天开采回填区进行探测试验,根据距离河流的远近不同从"线、面、体"等角度全方位分析电性响应特征情况,并结合物探区域内钻探抽水试验结果,探讨瞬变电磁法定量探测富水性的可行性。结果表明:瞬变电磁法可精确勘查河流流域露井协采煤矿浅埋深地质异常体(埋深不超过150 m)富水范围及强度,河流附近不含水(或弱含水)采空区高阻特征明显,而河流附近含水回填区低阻特征明显;附近河流对回填区影响较大,横向可达500 m,回填区呈现明显的富水"漏斗",横向影响范围随深度增加缩小,富水强度随深度增加也减弱,基本与露天剥离回填空间范围相吻合,而附近河流对采空区及上部岩层影响较小,横向不超过80 m,纵向主要影响采空区上部含水层,对采空区补给较少,采空区基本不含水(或弱含水);尝试建立钻孔单位涌水量与视电阻率之间的关系式,并用瞬变电磁法定量探测区域单位涌水量从而确定富水性等级。     

基于密度-孔隙度-自然伽马的储层多参数反演——以苏里格气田为例

针对苏里格气田含气砂岩厚度薄、延伸有限及其波阻抗范围与泥岩存在重叠的难题,对苏里格气田储层敏感性地球物理参数进行了分析,选取了密度-孔隙度-自然伽马进行联合反演预测含气砂岩分布,避免了单参数反演的多解性,提高了储层反演的精度.经钻井证实该方法能较好地对苏里格气田含气砂岩进行预测.