文档介绍：瞬变电磁法在矿井防治水中的应用李小明��曹代勇�李永军�朱�.华北科技学院北京东燕郊��泄�笠荡笱�禾孔试从氚踩ǹ2晒�抑氐闶笛槭�北京摘要:介绍了矿井瞬变电磁超前探测技术的原理与方法,并以塔山矿主平硐瞬变电磁探测为例,分析了瞬变电磁法在探测巷道前方岩层富水区中的应用。通过井下探放水钻孔及实际揭露资料验证,该方法探测采掘工作面前方富水位置和范围是非常有效的物探方法之一,能为井下水害预报和防治提供可靠依据。关键词:瞬变电磁超前探测富水区�把�水害是影响矿井安全生产的五大灾害之一,尤其是在中国东部地区,随着开采深度的不断增加,高水压问题愈显突出��T诳缶�2晒�讨校�槊鞑删蚬ぷ髅媲***郊岸グ甯凰�斐�区位置是煤矿安全生产亟待解决的水害问题。钻探方法准确但速度慢、成本高,难以圈定富水区范围,且打钻时存在危险;传统的直流电法等物探技术虽效率高、成本低,但因体积效应大等原因造成准确率和探测距离难以满足生产需求。矿井瞬变电磁法是近几年来发展起来的在煤矿井下巷道内探查其周围空间不同位置、不同形态含水构造的矿井物探方法之一。我们看到瞬变电磁法存在着很多其他物探方法所不能比拟的优点,凭借其近距离观测、体积效应小、方向性强、分辨率高、对低阻区敏感、施工快速的优点,可以有效地探测巷道周围�段�诘睦峡账��殉晌C嚎笏�μ讲獾淖罴逊椒ㄖ�籟�。瞬变电磁法���抢�貌唤拥鼗叵�大回线磁偶源�蚪拥叵咴�电偶源�虻叵路�送一次场,在一次场的间歇期间,测量地下介质的感应电磁场��纬�电压随时间的变化��8枚�纬〉拇笮〖八ゼ跛俣扔氲叵碌刂侍逵泄兀��荻�纬∷ゼ跚�叩奶卣鳎�涂梢�判断地下地质体的电性、规模、产状等。通过选择合适的装置形式,应用瞬变电磁法探测井下采掘工作面前方及顶板的含水性。笔者在山西大同国投塔山矿主平硐掘进巷道超前预报中采用了矿井瞬变电磁法,对该矿主平硐掘进头前方一定范围内的富水区进行了探测,探测结果与钻探验证结果基本吻合,取得了良好的应用效果。�缶�脖涞绱欧ɑ�驹��矿井瞬变电磁法是利用不接地回线向巷道周围空间发射一次脉冲磁场,在一次脉冲磁场间歇期间,利用线圈观测二次涡流场的方法。简单地说,瞬变电磁法的基本原理就是电磁感应定律。其基本工作方法是:于井下巷道内设置通以一定电流的发射线圈,从而在其周围煤矿开采地质条件探查技术丽�塔山矿第六编�������;�����计划”课题�������·���
空间产生一次电磁场,并在巷道周围导电岩矿体中产生感应电流,断电后,感应电流由于损耗而随时间衰减。衰减过程一般分为早、中和晚期。早期的电磁场相当于频率域中的高频成分,衰减快,趋肤深度小;而晚期成分则相当于频率域中的低频成分,衰减慢,趋肤深度大。通过测量断电后各个时间段的二次场随时间变化规律,可得到不同深度的地电特征。在电导率为口,磁导率为肋的均匀各相同性空间附设面积为�木匦畏⑸湎呷Γ�诨叵咧泄┮缘�阶跃脉冲电流���T诘缌鞫峡V�埃�⑸涞缌�在回线周围空间建立起一稳定磁场。在���刻,将电流突然断开,由该电流产生的磁场也立即消失。一次场的这一剧烈变化通过空气和地下导电介质传至回线周围大地中,并在大地中激发出感应电流以维持发射电流断开之前存在的磁场,使空间磁场不会立即消失。由于介质的欧姆损耗,这一感应电流将会迅速衰减,这种迅速衰减的磁场又在其周围的地下介质中感应出新的强度更弱的涡