高速公路下伏老采空区探测及验证技术

以高速公路下伏老采空区为研究对象,采用高分辨率地震探测及高分辨电阻率探测方法对测线进行联合探测,并辅以钻孔声波探测、钻孔电视成像技术及深部钻孔数据对联合探测结论进行验证及修正。研究结果表明:高速公路中轴线南北两侧30 m范围内,K3+580~K3+830区段,深度75~90 m区间采空区广泛分布,并推断确定"三带"及采空区的位置及尺寸;经验证前期物探结论比较准确可靠,并对冒落带、裂隙带及采空区高度确定进行进一步的修正;改变以往老采空区位置及状态确定中"重探测轻验证"的做法,说明少而有效的联合探测辅以必要的验证技术对于老采空区位置及状态的确定科学合理。     

可控源音频大地电磁法在潍日高速公路测区应用为例

精确探测地下不明采空区的分布情况,对生产和工程施工安全起着至关重要的作用。基于此,本文采用可控源音频大地电磁法（Controlled-Source Audiomagnetotellurics,简称CSAMT）对潍日高速公路下伏煤矿采空区的分布情况进行精确探测。首先,通过野外多次现场试验,确定最佳采集参数,以获取高品质原始数据;其次,对采集数据进行异常点剔除,并采用中值滤波空间法进行静态校正去噪;然后利用处理后的数据进行反演,得到高分辨率电阻率断面图。通过处理前后电阻率断面图的对比,结果表明处理后的采空区形状更加清晰、位置更加准确。最后,利用测区采空区解释反演结果进行钻孔布设,其反演预测结果与实际钻井基本吻合。     

地面瞬变电磁法对采空区赋水情况的应用研究

为了研究地面瞬变电磁法探测煤矿采空区的响应特征及探测效果的可行性,根据测区的地球物理特征以及工程要求,运用TerraTEM瞬变电磁仪在山东甘霖煤矿矿界内探测采空区范围及采空积水性方面进行了应用。根据地面瞬变电磁法对低阻体响应十分敏感的特性,并结合试验选取的工作参数,较准确地查明了采空区的位置及赋水性情况。实践证明,地面瞬变电磁法在施工过程中能够有效避免井下空间限制及周围金属支架等的干扰,对于低阻体位置的圈定及定性解释,地面瞬变电磁法可作为一种有效的探测手段。     

基于三维高密度电阻率法的露天铁矿山采空区精准探测

针对露天铁矿山地下隐伏采空区精准探测的技术难题，以某露天铁矿山实际矿床地质特征和不同岩矿体电阻率值为基础，建立三种异常识别模型，分析横向电性不均一条件下采空区的异常响应特征，得到了地电场分布规律并通过现场试验进行应用研究.结果表明：异常识别模型能够较准确地模拟地电场分布；三维高密度电阻率法在大面积探测工作中能够有效克服二维高密度电阻率法体积效应对采空区位置精准判别的干扰，减弱了异常扩展等效应.     

瞬变电磁法对多种采空区的探测精度

由于煤矿不断向深部开采,很多煤矿出现了不同深度、不同层次的采空区,而且大部分采空区还存在积水,给煤矿的安全生产带来隐患.为了提高瞬变电磁法对各类采空区的探测精度,建立了高、低阻电性不同的双层采空区组合以及同一开采水平面相邻采空区组合的电性模型进行数值模拟,研究它们在不同层间距或不同水平距离下的电磁场响应规律.结果表明:双层采空区的存在会使瞬变电磁响应变得复杂,增大解析难度;瞬变电磁法易于穿透高阻层,下层采空区的响应容易受到上层低阻屏蔽的影响;瞬变电磁法能够分辨一定层间距的高阻-低阻双层采空区,其他双层采空区难以分辨;瞬变电磁法容易分辨相邻采空区,不同电性的相邻采空区分辨能力也有所不同.     

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。     

高密度电阻率法在路基空洞探测中的应用

为了研究高密度电法应用于已运营公路路基空洞病害无损检测的可行性与适用性,依据长沙绕城高速公路路基空洞病害模拟试验,分别对同路段预埋病害区和正常路基区进行探测,并结合干燥空洞的电性特征,探讨了高密度电阻率法温纳排列对路基空洞病害的探测应用.通过比对分析探测结果可知,预埋病害区探测结果显示视电阻率有明显异常区域,并且视电阻率异常区位置及尺寸与预埋空洞大致相同.这也验证了高密度电法在路基空洞病害检测中的可行性和适用性.     

基于TEM的井下铁矿采空区探测评价

针对铁矿井下采空区探测技术难题,以瞬变电磁法(TEM)理论为依据,采用TerraTEM对井下铁矿不同采矿中段、不同长度的穿脉进行空区探测评价,部分穿脉结合HDRM进行对比验证,并在部分穿脉实施了工程揭露.结果表明,采用合适的采集参数和探测装置的TEM能准确查明井下铁矿中浅层采空区分布情况.且TEM具有更高的对不同介质的电性区分能力,更准确地显示异常体的埋深和规模,不存在传统物探的探测盲区,其探测距离长短不受限制,可进行定点深度范围内的电性差异探测,以查清采掘巷道下方一定深度范围内的采空区和疑似冒落区,保障井下铁矿日常生产安全.     

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。     

综合电法在南岭煤矿采空区地球物理勘查中的应用

煤层采空区及采空区积水的存在,对煤层的开采会造成很大的安全隐患,查明采空积水区对煤矿防灾、治灾方面的意义重大,采用综合性的物探方法进行煤矿采空区及采空区积水探测具有明显优势,是保证煤矿安全生产的重要手段.通过介绍瞬变电磁法、可控源音频大地电磁法综合电法勘探技术用于采空区及采空积水区勘查的应用效果,说明这两种物探方法进行煤矿采空区综合探测的有效性.     

电法勘探在红会三矿探测采空区中的应用

小煤窑破坏性无序开采,造成了许多采空区,给红会三矿八采区生产带来安全隐患.采用电法探测手段,根据研究区的地质概况确定了区内不同地层的电性特征,查明了该区内采空区的分布范围、小窑采空区的边界线、采空区的埋藏深度以及积水情况.与实测资料对比,探测精度在允许范围内,为该区井巷掘进工作提供可靠的技术支持和安全保障.     

祁连山阴凹槽地区塞浦路斯型铜矿物探找矿标志

为研究祁连山阴凹槽塞浦路斯型铜矿物探找矿标志,在该地区通过开展高精度磁测和激电剖面测量工作,对该地区火山岩、变质岩和沉积岩的磁性特征及矿化蚀变带中的电性特征进行了研究。结果表明:阴凹槽地区塞浦路斯型铜矿磁异常特征呈现为弱负磁异常,激电异常特征呈现为"低阻高极化"异常。根据磁异常、激电异常结合蚀变带特征,在阴凹槽地区圈定了两处塞浦路斯型铜矿成矿有利区。     

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.     

瞬变电磁法在探测煤田采空区积水中的应用

在介绍测区地质概况的基础上,利用瞬变电磁法对同煤集团塔山煤矿采空区及采空积水区进行探测,在已知地质钻孔附近进行了参数选择实验,并根据高阻为采空区,特低阻为采空积水的地球物理原则,指导后期资料解释。     

综合物探方法在灵新煤矿采空区探查中的应用

采空区的存在对煤矿区生产、人民财产安全和工程建设造成极大的安全隐患。有效地探测采空区成为解决上述问题的关键。该文从采空区地球物理特征入手,采用三维地震、高密度电法的综合物探方法对采空区进行探测。三维地震勘探技术可查明直径大于20m的陷落拄,控制采空区边界,平面位置误差不大于20m。高密度电法是剖面法和电测深法的集中,在原理上与普通电阻率法相同,是一种阵列勘探方法,不同点是该方法在观测中设置了高密度的观测点;它具有较高的分辨能力,且勘探效率高,结合钻孔资料能进行一、二维反演,圈定电阻率异常区,从而确定采空区范围及充水情况。     

安徽铜陵舒家店铜矿三维音频大地电磁探测研究

利用音频大地电磁法,对安徽省铜陵矿集区舒家店斑岩型铜矿床进行三维探测研究。对经过预处理的实测AMT数据利用相位张量进行维性分析;通过挑选适当的测点和频域数据,设计合理的参数,利用WSINV3DMT程序进行实测AMT数据3D反演,得到舒家店铜矿床的3D电性模型;利用模型响应与实测AMT数据的拟合对比对反演结果进行评价;利用不同深度、不同方向的空间切片讨论3D反演模型的电性结构特征。研究结果表明:该区深部2D/3D构造特征明显;所选反演模型整体精度较高,仅部分局部精度低;深部与代表岩体的高阻体相间共存的低阻体异常极可能是蚀变岩体或直接是矿体的反映。     

大地音频测深在玉泉山区地热勘查中的应用

本文叙述了大地音频测深在地热普查中,电性特征很好地反映出异常区及与之对应的水文地质单元,同时根据电性分布特征,解决深部构造问题的应用效果。大地音频电磁测深相对于传统的直流电法勘探具有不受高阻层屏蔽、勘探深度大等优点。在玉泉山区地热勘探中,利用大地音频电磁测深资料,为测区的进一步开发提供了可靠的地球物理信息。     

物探方法在找水工作中的应用

本次物探找水应用音频大地电位法通过在地表测量和分析某些频段组合场Ef的信号特征,区分出异常电场,达到探测低电阻异常区。低频率曲线反映深部电阻率信息,高频率曲线反映浅部电阻率信息。甚低频电磁法测量某些参数的畸变,发现地下的良导体或磁性感应体的存在。圈定矿体、岩溶发育带,地下河,含水或矿化断裂带,隐伏构造,以及进行快速电阻率填图。电阻率测深法采用不同极距的视电阻率对应于不同深度电阻率值,由各测深点的不同极距视电阻率值,绘出断面等值线图,判断低阻带的空间分布及倾向特征,结合水文地质资料,推断含水区位置。     

瞬变电磁法在煤矿采空区探测中的应用

采空区的存在对煤矿区的生产、人民财产安全和工程建设造成极大的安全隐患,通过地球物理方法有效地探测采空区的位置、范围、深度,成为解决上述问题的关键。由于瞬变电磁法对于采空区积水探测效果极佳,探测深度也较大,因此本文从采空区地球物理特征入手,分析瞬变电磁法探测采空区的基本原理,结合工程实例说明瞬变电磁法可有效地实现对采空区的探测,为采空区的综合治理提供可靠的地质资料。     

瞬变电磁法在富源县阿形煤矿采空区勘查中的应用

利用物探手段主要是"瞬变电磁法",进行实地探测以初步确定采空区范围,未开采区域主要寻找断层富水区段。通过对探测数据的综合分析,获取了采空区、地层、富水断层的物性参数,以定性和定量分析相结合的方法,划分出了地层、断层富水区段和采空区的范围。