文档介绍：矿井瞬变电磁仪赋水性探测在振兴矿的应用
[摘要]瞬变电磁仪赋水性探测是科学的、准确的。但任何方法都不是绝对的,都有它的相对性。这就要求基层技术人员只有将地质分析、钻探、物探等方法有机的统一结合起来,才能及时有效地发现问题。
[关键词] 安全生产赋水性探测统一结合
中图分类号:TD743 文献标识: 文献标识码:
1、振兴煤矿水文概况
振兴煤矿位于鹤岗市向阳区东部,各含水岩系主要靠大气降水补给,以断层、裂隙、孔隙、老空及小煤矿为补给通道,导入井下工作面或采空区,威胁矿井安全生产。由于一、二水平煤层已采完,三水平正在开采,生产区的地表都有不同程度的缓慢下降,造成很多塌陷坑,岩石垮落造成裂隙与地表沟通,井下涌水量随降水量大小而增减。每年6-9月雨季时,井下涌水量较大,加上井田内的很多地方小煤矿和邻区新岭矿南露天,都在本矿二水平以上开采,井田周围环山地势较高,而井田内地势较低,使汇水面积增大,侧向补给增多,造成矿井水文地质条件较为复杂。在开采的过程中受老空水及周边小窑威胁,水害十分严重。其中主要影响因素是构造破碎带、裂隙发育区、岩溶、陷落柱等富水区(体)等。随着开采深度的增加,受外营力减弱等原因,岩石裂隙显著减少,涌水量亦显著减少,影响因素主要是上部采空区积水。由于采用由上往下逐步开采的方式,采空区在现采工作面上部形成多层截水空区,经过多年开采,上部采空区范围较广,蓄水量较高。以上因素对巷道的安全掘进与生产构成严重威胁。因此,急需查明赋水情况,以便于准确疏放,确保安全生产。
如何做到提前预报和及时防治,关键在于有效的超前预测。多年来这一问题一直困扰着煤矿的基层技术人员和施工人员。随着当今计算机水平与科学技术不断提高和发展,对这一问题的解决也陆续涌出了不少科学手段,其中主要包括三种手段:地质分析法、钻探法、物探测试法三大类。其中物探类方法近几年来发展很是迅速,与地下水有关的探测主要包括矿井直流电法勘探技术、无线电波透视技术、音频电透视技术、矿井瞬变电磁技术、红外探水等,其种类繁多。而在这些方法中,时间域瞬变电磁法以其本身固有的优点异军突出,在国内外备受青睐并得到很快的发展,特别是在对煤矿生产至关重要的煤田水文地质勘查方面,时间域瞬变电磁法已经成为了首选的物探手段。
2、瞬变电磁基本原理概述
瞬变电磁法又称时间域电磁法,简称TEM或TDEM,它是利用不接地回线或接地线源(电极)向地下发送一次脉冲磁场,在一次脉冲磁场的间歇期间,利用线圈或接地线源(电极)观测二次涡流场的方法。它与其它测深方法相比,具有探测深度大、信息丰富、工作效率高等优点。
瞬变电磁法测量装置由发射回线和接收回线两部分组成,工作过程分为发射、电磁感应和接收三部分。当发射回线中通以阶跃电流I,发射电流突然由 I 下降到零,根据电磁感应理论,发射回线中电流突然变化必将在其周围产生磁场,该磁场称为一次磁场,一次磁场在周围传播过程中,如遇到地下良导电的地质体,将在其内部激发产生感应电流,又称涡流或二次电流,由于二次电流随时间变化,因而在其周围又产生新的磁场,称为二次磁场。由于良导电地质体内感应电流的热损耗,二次磁场大致按指数规律随时间衰减,形成瞬变磁场,二次磁场主要来源于良导电地质体的感应电流,因此它包含着与地质体有关的地质信息,二次磁场通过接收回线观测,并对观测的数