超高密度空间透视技术在煤矿开采底板破坏动态监测中的应用研究

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超高密度电法系统的装置类型多样,操作简便快捷,具有极强的抗干扰能力,结合基于孔间电阻率CT原理的空间透视技术,可获取繁多的链接数据,根据具体实际需要,进行不同装置的数据处理。恰逢矿井开采步入深部时代,巷道底板破坏深度未知,岩体富水性不明,需要将超高密度电法系统与空间透视技术的优势互补,对开采底板的不良地质情况做出预报,指导工程准确施工。为探究超高密度空间透视技术的勘测效果,本文主要做了如下几个方面的研究:(1)对国内外研究现状做出系统性总结,将超高密度电法系统原理与空间透视技术理论进行分列式阐述,剖析各自的深层特性,归纳边界条件下的点电位计算公式。(2)针对矿井煤层中不良地质体的赋存形态及地质特征,设定简单与复合的典型地电模型,在电势,电场,电流密度以及电阻率反演四个方面,进行相应的数值模拟,分析产生的反应效果。(3)通过设定理想状态下的干扰因素模型,对数据处理过程中,存在的影响因素做出单一性模拟,将产生的成图结果进行对比性分析,确定这些因素对实际测量结果的影响程度,并作出合理地优化矫正。(4)结合白庄煤矿的工程实例,分析固定时段间隔下的动态监测情况,找寻煤层与含水体间的电阻率与应力关系,归纳水体运移的导向问题,验证所建立的地电模型的数值模拟成果,是否对实际工程具有指导意义,并总结出超高密度空间透视技术在矿区的应用特点。理论研究与实践成果表明,超高密度空间透视技术具有分辨率高,成图效果好,探测精度高,灵活性强的优势特征,对煤矿开采底板破坏深度和水体运移导向的探测效果明显。本文所设定的典型地电模型,契合矿井工作面煤层内部的异常体分布状态,其数值模拟的效果具有较高的适配性,对实际工程勘探有着一定程度的指导作用。
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