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介绍瞬变电磁法在煤矿采空区勘查中的应用，并对比不同回线装置在实际工程中的效果。结果表明，重叠回线装置的横向分辨率较高，探测深度达数百米；大定源回线装置能够探测深部信息，且能比较详细地划分异常。
瞬变电磁法在采空区勘查中的应用
【摘 要】
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介绍瞬变电磁法在煤矿采空区勘查中的应用，并对比不同回线装置在实际工程中的效果。结果表明，重叠回线装置的横向分辨率较高，探测深度达数百米；大定源回线装置能够探测深部信息，且能比较详细地划分异常。
【机 构】
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Shanxi Shenlan Geographic Information Engineering Co. , Ltd. , Taiyuan 030002, China
【出 处】
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煤矿采空区地球物理勘查技术暨第五届工程物探疑难问题研讨会
【发表日期】
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2012年8期
其他文献
为了调查和监测山西省中部某个变电站周边采空区的活动情况，使用瞬变电磁中心回线法前后三次进行探测，探测结果显示每次采空区范围在不断扩大，地面出现明显的下沉和塌陷，说明该地区极不稳定。通过瞬变电磁法可以快速获得浅部至中、大深度地层的电性信息，能够较好地解释采空区地质问题，取得令人满意的探测结果。
通过宝成线观音山至青石崖区间某一石拱桥的病害整治工程，介绍了物探检测方法在石拱桥病害整治工程中的应用。采用超声波透射波法和CT法对石拱桥进行检测，结果表明，超声波法对石砌结构的桥梁检测效果较好；超声波透射波法和超声波CT法联合应用，可以比较好的检测石拱桥内部病害区位置及大小，为制定石拱桥的治理方案提供了有力的技术支持，同时也为治理效果检测提供了一种有力手段。
为方便煤田采空区瞬变电磁资料的解释，笔者根据瞬变电磁纵向电导微分成像的原理，编制了集层状模型正、反演、微分电导成像、采集数据预处理以及传统的视电阻率等方法于一体的综合瞬变电磁精细处理解释软件，并将这套软件应用于河南省老窑煤矿采空区的解释和推断工作中。结果表明：该软件处理速度快，成像直观，解释精度高。
通过设计物理模型，实现对小煤矿采空区的数值模拟研究，分析了小窑采空区产生的地震响应在地震时间剖面的反射波特征。发现小范围采空区在地震时间剖面的响应是反射波组同向轴错断，大面积采空区在地震时间剖面的响应表现为了煤层同相轴的“类向斜特征”。对山西晋城和洪洞地区两个煤矿采空区进行实地探测研究，都取得较好的应用效果。
在对煤矿采空区的勘查中，浅层地震可谓是首选的地球物理方法之一，其以分辨能力强、探测效果好等优势被广泛的应用于该领域，尤其是对同时存在多层采空区的情况更显示其优越性，但对比其他地球物理方法又具有野外作业要求高、资料处理解释技术难度大等特点，所以在这些方面更应以严谨的态度对待。根据以往的工作成果，对该方法的野外采集技术、资料处理与解释等方面提出了一些个人的见解。
随着各地兼并开发的老煤窑、小煤窑比例的增加，煤田开采所面临的地质问题、尤其是采空区越来越复杂，掘进中极易引发突水事故。针对这一问题，笔者阐述了三维地震、高密度电法、可控源电法一体化综合物探解释技术用于解决煤田多层采空复杂区勘探研究方法，实际勘探结果证明，综合物探解释技术能有效地解决煤矿采空复杂区勘查。
在白银市魏家地煤矿，为了查明F1-2断层组走向及其推覆体构造下煤层起伏形态及构造分布情况，进行了三维地震勘探。针对该区复杂的地震地质条件，在资料采集以及处理时均采用了相应的技术措施，获得了品质较高的三维数据体；在资料解释过程中采用常规地震资料解释辅以地震属性解释相结合的手段，解释的推覆体逆掩构造下的地质构造特点比较明显，圈定了断层煤的分布范围。
为了便于研究地质体中常见层状地质结构的瞬变电磁响应特点，开发了针对板状体的正演计算软件。软件设计采用了面向对象与面向过程的方法，通过动态链接库将两者结合起来。系统界面友好、稳定，可以实现各种板状体的正演计算。二维计算采用有限差分的方法，实现了不同厚度、倾角、电导率的板状体及其组合的计算，计算结果以直观的图形曲线形式展现出来，并可利用其他成图软件进行深加工与研究。
随着经济、城镇化建设的快速发展，查明拟建地下巷道位置、埋深、规模和走向，对于地基处理和基础设计显得十分重要。笔者针对城市特殊的场地条件和干扰环境，开展了综合物探方法探测城市地下巷道的可行性研究，提出了以瞬变电磁法为主，浅层地震反射波法佐证为辅的新型综合物探组合模式，并深入研究了其可行性和互补作用。实践表明，上述综合物探方法组合既可适应于城市地下巷道的探测精度，又具有压制来自城市干扰的优势，是行之有