瞬变电磁法在煤层富水性预测中的应用下载

weixin_39821051 2020-10-02 06:31:05

以唐山矿Y484外工作面为研究对象,采用矿井瞬变电磁法对工作面溜子道和风道顶底板50 m内进行了探测,分析和研究了工作面煤层的富水性。结果表明,该矿Y484外工作面顶板为透水岩层,底板为隔水岩层,异常区域富水性较小,低阻异常区域在垂向上未能贯通,导水构造的存在可能性较小。
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为保证工作面安全回采,采用矿井瞬变电磁法对内蒙古新上海庙矿区某煤矿侏罗系煤层顶板岩层的富水性进行探测,从干扰校正后的视电阻率分布规律及对应地层的物性条件2个方面对低阻异常区进行地质解释,并利用后期疏放水钻孔对探测结果进行了验证。研究表明:矿井瞬变电磁法可以确定煤层顶板岩层富水异常区位置及分布范围,并定性评价其富水程度,为工作面顶板水防治工作提供有效的科学依据。

新疆天山某煤炭勘查区,需查明一水平内火烧煤层的下边界及其富水性。在综合分析该区地质资料及物性参数的基础上,采用了以磁法和瞬变电磁法为主的物探方法。磁法勘探测网设计为20m×80m,并在后期对西部测线进行了加长。根据测区实测磁异常分布图、低通滤波后磁异常分布图、向上延拓30m磁异常分布图及垂向二阶导数磁异常分布图,圈定火烧区主要分布在测区的北部。瞬变电磁法勘探测网设计为40m×80m,依据下1、下5及下10煤层底板富水异常分布图,解释下1、下5煤底板的富水性主要集中在测区的北部,与火烧区范围高度一致,而下10煤层底板富水性极不均匀,仅在测区北部煤层露头附近,受砂岩裂隙的影响,接受降水补给形成零星砂岩裂隙富水区。该解释成果经矿方钻孔验证,结论基本可靠。

新疆某煤矿位于呼图壁地区,整个地区地质工作程度相对较低,已知地质信息较少。采取磁法勘探、地质调查及钻探手段对勘探区内地层分布、煤层赋存状态、煤层火烧区范围予以查明。煤层经过自燃后,其自身及顶底板围岩的物理化学性质发生较大改变,其中磁化率指标自燃前后变化相对较大。根据这一物性参数选取磁法勘探结合地面调查手段对勘探区内煤层的火烧范围及深度进行探查。通过对磁测数据进行化极、延拓、反演,结合地调成果得到相应地质模型,并在此基础上进行了钻探验证,基本查明了勘探范围内地层、煤层火烧区赋存状态,勘探成果对后期工作具有指导意义。

为了探明煤矿掘进巷道前方顶底板富水情况,运用瞬变电磁法对该巷道掘进工作面前方顶底板进行探测,为煤矿安全生产提供可靠地质依据,在井下运用瞬变电磁法进行探测,取得可信的地质成果。

煤层顶板隐蔽致灾水体是矿井水害之一，矿井瞬变电磁法是探测矿井灾害水源的主要方法之一。由于矿井瞬变电磁法采用多匝小回线装置，发射磁距小，其探测深度不能满足大深度矿井对煤层顶板探测的要求。基于此，提出了井上下双磁源对煤层顶板进行立体探测的新方法。利用有限差分数值模拟技术，对井上(地面)激发，井下巷道接收和井上下双磁源激发，井下接收2种装置瞬变电磁响应进行了对比,结果表明:当顶板含有富水体和不含有富水体时，瞬变电磁响应特征均有明显的差异，主要表现为:在感应电位衰减曲线交叉点左侧，顶板存在含水体时曲线幅值相对较小，而在交叉点右侧幅值相对较大，表明该曲线特征与顶板富水性密切相关。分别采用井上下双磁源激发、巷道接收和井下磁源激发、巷道内接收2种工作方式在某矿进行煤层顶板含水体实际探测，探测结果表明:当煤层顶板富水性较强时，井上下双磁源激发、井下接收与井下激发、井下接收的瞬变电磁响应特征与数值模拟结果一致，交叉点左侧井下单磁源激发的视电阻率值明显低于井上下双磁源激发视电阻率值，而在交叉点右侧情况正好相反;当顶板富水性较弱时，2种情况所测的视电阻率曲线趋势基本一致，实际探测结果与钻孔资料吻合良好，对大

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