大阳煤矿陷落柱区域富水性探测研究

陷落柱区域富水性的探测研究对预防矿井水害有重要意义。根据大阳煤矿井田钻探资料、地质信息等,对煤矿的充水因素进行分析,采用地面瞬变电磁法和井下探测相结合的探查技术对其采区内XT1陷落柱的富水性进行了探查研究,并提出相应的防治水对策建议。在测区内通过在距3~#煤顶30 m,3~#煤,3~#煤底30 m,9~#煤,15~#煤,15~#煤底30 m的不同层位做了六张视电阻率水平切片,对不同水平截面瞬变电磁切片分析,推测测区内异常区情况。结果表明:XT1陷落柱为弱富水性,含水层位为3~#煤层底30 m、9~#煤层和15~#煤层。     

瞬变电磁法在山西探测陷落柱中的应用

介绍了瞬变电磁法的理论基础，通过瞬变电磁法的应用实例，说明瞬变电磁法是一种高效、快捷的物探方法，将有很好的应用前景。     

矿井瞬变电磁技术在陷落柱探测中的应用

陷落柱是影响煤矿安全生产的重要因素之一。介绍了矿井瞬变电磁技术探测的基本原理,采用澳大利亚TERRATEM仪器在矿井巷道迎头位置设计了14个测点,进行了4个探测方向(与水平方向夹角为-60°、-40°、-20°和0°)的探测实验,通过对探测结果的分析,准确发现了迎头前方50 m~75 m处的陷落柱结构,并分析了其导水性以避免矿井透水事故的发生。     

井下瞬变电磁技术在含水陷落柱治理中的应用

鉴于瞬变电磁法在探测含水地质异常体时优于传统钻探、物探的特点,利用其对东庞矿2903工作面突水陷落柱和范各庄矿10#导水陷落柱进行了监测,结果表明,井下瞬变电磁动态监测技术在含水陷落柱注浆治理过程中是一种有效的动态评价方法。     

煤田陷落柱波场模拟与分析

以常见的煤田陷落柱为基础,建构陷落柱模型,采用声波方程及相应的边界条件对陷落柱的地震纵波响应进行模拟。并对模拟地震记录进行了详细分析,绘制了陷落柱时距曲线。在此基础上,指出了陷落柱柱壁绕射是陷落柱地震响应的重要特征;陷落柱底面强干涉波是其底面的重要标识;并对地震观测系统的选择提出了建议。     

陷落柱影响采场围岩破坏的数值模拟分析

针对岱庄煤矿4325工作面在掘进过程中揭露一岩溶陷落柱的情况,结合以往研究成果和工作面实际情况,利用FLAC3D数值模拟软件建立三维模型,对工作面距岩溶陷落柱不同距离的垂直应力和水平应力进行模拟,分析得到：该工作面垂直应力、水平应力均小于地应力的正常值;由于岩溶陷落柱的存在,使应力应变分布极不均匀,陷落柱附近顸板应力在垂直方向的作用范围在40～50m．远离陷落柱其影响逐渐减小,但对底板岩层的最大破坏深度为25m。     

用大地电磁频谱测量法探测煤矿区陷落柱

根据大地电磁频谱测量法的基本原理和特点,确定了相关的探测区大地电阻率模型,校正系数,将所得频率的标定直接转换为探测深度的刻度.通过探测实例,说明了大地电磁谱测量法在煤矿区探测陷落柱和识别煤层等的应用效果和应用前景.     

赵庄二号井3~#煤层陷落柱防水煤柱数值模拟研究

运用FLAC-3D软件对赵庄二号井的DX17陷落柱的防水煤柱进行了数值模拟研究。通过留设不同宽度的保护煤柱,分析煤系煤层周围及陷落柱附近塑性区及最小主应力变化情况,得出了陷落柱防水煤柱的合理留设宽度,3~#煤层临近陷落柱开采时,留设70 m的防水煤柱是可靠的。     

陷落柱导富水性综合探测技术

陷落柱在华北煤田广泛发育和分布,为避免井下采掘中揭露陷落柱造成水害事故,以葛亭煤矿为例,在对比研究了各种物探方法应用条件的基础上,根据EH4法的电性场分析和SYT法的相对地应力分布情况,对葛亭煤矿已有或可能存在的陷落柱进行综合探查。对探查数据进行精细解释,及陷落柱的导富水性进行综合评判,结果表明,两种方法的对比探测对于寻找陷落柱位置和确定富水范围非常有效,能为陷落柱导富水性的探测提供可靠依据。     

陷落柱的三维地震信息解释

针对邱集煤矿在岩巷掘进过程中发生的重大突水事故,结合矿井地质和水文地质信息,利用三维地震数据动态解释技术和地震属性技术,确定了陷落柱的存在及其平面位置、发育高度、空间形态。结果表明,该陷落柱位于出水点东南280 m处,平面长轴长度约为200 m,短轴长度约为150 m,高度为50～80 m,空间形态类似于烟囱体和盐丘体。该结果可为矿井防治水害提供水文地质依据。     

电磁暂态仿真中网络等值的方法研究

在进行电磁暂态仿真时,为降低计算规模,需要对电网数据进行等值处理.在利用电力系统综合稳定程序(PSASP)进行Ward等值后,采用基于戴维南定理的多电势等效理论,实现了电磁暂态仿真时系统的网络等值,并开发了相关的等效转换软件.针对某省级电网算例系统,利用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了等值后的系统模型,对算例系统等...     

航空瞬变电磁一维正演的连分式算法研究

针对快速Hankel变换精度不高的问题,改进了连分式算法,使之能够计算余弦变换,并与快速汉克尔变换算法作了比较,结果表明：无论是计算积分收敛或核函数快速衰减的余弦变换,还是计算核函数震荡增加的发散型Hankel积分时, 连分式算法都具有精度高、计算稳定的特点,而滤波法计算核函数震荡增加的发散型Hankel积分的误差较大.最后,把连分式算法应用于航空瞬变电磁一维正演模拟计算,得到了满意的瞬变响应,其计算精度、速度和稳定性很好,为瞬变电磁模拟计算提供了一种新的计算方法.     

轨道交通牵引供电网电磁辐射场强的数值模拟

在分析城市轨道交通牵引供电系统工作原理与特点的基础上,针对人流集中的轨道交通站台建立了一种高压直流牵引系统下的静态电磁场模型,探讨了静态电磁场仿真的适用数值计算原理与边界条件处理方法。采用有限差分法对该电磁场模型进行了理论计算与数值模拟,结果表明:以轨道交通岛式站台中心为原点,在站台上1.7 m高处,往两侧电场强度与磁感应强度逐渐变大,在站台边缘处电场强度最大值达220 V/m,磁感应强度最大值达60μT,与电磁辐射场强的实地监测结果一致。     

圆坯连铸结晶器电磁搅拌数学模拟

用数学模拟对马钢一钢厂圆坯连铸结晶器(断面尺寸为φ450mm)电磁搅拌过程进行了研究,找出变化规律,确定合理的工艺参数,优化结晶器流场.电磁搅拌过程的计算结果表明:磁场强度随搅拌频率减小、搅拌电流增大而增大;电流强度不改变磁场分布;在结晶器高度方向上磁场分布呈现中间大两端小的特征,流场在搅拌力作用下更趋于合理.最佳搅拌工艺参数为:搅拌电流350A,频率2Hz.     

瞬变电磁探测地下洞体的可行性分析

针对工程建设中常见的地下洞体,从理论和实际应用两方面分析了用瞬变电磁法进行洞体探测的有效性及地下洞体瞬变电磁响应的物理过程和响应特征,给出了地下洞体的数学模型以及球坐标下地下洞体在阶跃电流激励下的瞬变电磁响应表达式。利用瞬变电磁法,对某煤矿的地下采空区进行了探测,其解释结果与钻探资料吻合得很好,证明了在工程勘察中利用该方法探测地下洞体的可行性和有效性。     

增强型电磁驱动装置瞬态磁场分析

 基于ANSYS有限元仿真平台的动网格技术,建立了三维增强型电磁驱动装置有限元模型。结合440 kA发射条件下增强型电磁驱动装置附近的空间磁场分布,验证了模型的可靠性。结合模型开展仿真,获得了增强型电磁驱动装置内膛中轴线上磁场的分布规律,以及电磁驱动装置径向磁场在空间的衰减规律。指出电流峰值时刻,电枢前端的磁感应强度随着距离增大先增大,而后趋于不变。在模型中,可认为电枢前端磁场最大为2.3~3.3 T。     

均匀半空间中心回线瞬变电磁法正演研究

通过对均匀半空间中心回线装置瞬变电磁法表达式分析,可以为瞬变电磁法的反演提供理论正演数据、可以为瞬变电磁法的反演提供一定的方法,同时还可以为野外生产设计与室内数据筛选与剔除提供一定的参考。通过一个反演实例说明在晚期微小的二次电位误差将对视电阻率的计算会产生很大的影响,并编制了matlab程序计算各种工作装置和视电阻率理论正演二次电位衰减到噪声影响程度高的准确时间,对工程设计、评价视电阻计算的准确度及剔除受噪声影响严重的数据有一定的参考性。     

瞬变电磁波测井三轴感应响应特征

瞬变电磁波测井的关键在于对不同界面的探测与识别,为提高仪器的灵敏度和探测距离,采用时间域瞬变电磁方法,模拟高精度三轴测井装置下的瞬变电磁波响应.结果表明:地层距离接收线圈越远,则异常出现的时间越晚,对异常的探测越不敏感;异常场的响应分析表明时间域远探测距离可达50 m左右;同时,瞬变电磁波测井响应对线圈的收发距并不敏感,因此可以采用较短的仪器长度达到频率域较长仪器才能做到的远探;瞬变电磁波遇到高阻层时传播速度加快,识别油-水层界面的能力增强可见瞬变电磁波测井拓展了薄层敏感性测井资料在储层评价方面的应用,对于电磁波测井领域的发展意义重大.     

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。