導(dǎo)語(yǔ)：礦井電磁法在測(cè)試賦水性中運(yùn)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

本文作者：羅軍單位：貴州盤江精煤股份有限公司

0引言

瞬變電磁法用于煤田地下水探測(cè)已有多年，取得了較好的地質(zhì)效果。但到目前為止，瞬變電磁法主要用于地面探測(cè)，其理論基礎(chǔ)基于地下半空間電磁理論。而礦井瞬變電磁探測(cè)目前在國(guó)內(nèi)外都處于研究階段，實(shí)際工作不多。理論上講，井下觀測(cè)時(shí)，發(fā)射、接收線圈距目標(biāo)體較近，在巷道內(nèi)可與含、導(dǎo)水構(gòu)造形成最佳偶合，得到較強(qiáng)的瞬變信號(hào)。但在實(shí)際探測(cè)過(guò)程中，巷道空間、變化多樣的支護(hù)條件及金屬體對(duì)礦井瞬變電磁場(chǎng)的分布規(guī)律都會(huì)產(chǎn)生較為復(fù)雜的影響，使得礦井瞬變電磁法的探測(cè)精度大為降低。因此，在具體施工過(guò)程中，應(yīng)靈活設(shè)計(jì)測(cè)點(diǎn)和線圈位置，使線圈裝置遠(yuǎn)離這些金屬體，并且靠近探測(cè)目標(biāo)體所在巷道一側(cè)，以獲得較好的探測(cè)效果。

1地質(zhì)概況

月亮田煤礦1118117工作面是綜采工作面。工作面走向長(zhǎng)814m，傾斜長(zhǎng)181m，煤層厚度1.4m~1.8m，平均1.6m，工作面底板高程+1256.8m~+1301.4m。本工作面煤層傾角7°～14°，平均傾角10°。工作面范圍內(nèi)煤層小的寬緩褶皺發(fā)育，底板起伏不大，構(gòu)造主要表現(xiàn)為斷層、"頂壓"，并伴有原生節(jié)理、裂隙發(fā)育。切眼至停采線內(nèi)實(shí)揭露落差大于1m的斷層共有8條，其中F3、F4斷層貫穿工作面。工作面回采過(guò)程中涌水來(lái)源主要為頂板冒落裂隙水，受1118115工作面采動(dòng)影響，1118117工作面回風(fēng)巷在掘進(jìn)過(guò)程中頂板有滴、淋水現(xiàn)象[1]。地面標(biāo)高+2043m，地表水與地下水無(wú)水力聯(lián)系。

2儀器與施工方法

本次探測(cè)所采用儀器為福州華虹智能科技開(kāi)發(fā)有限公司生產(chǎn)的YCS40（A）瞬變電磁系統(tǒng)。本次探測(cè)采用中心重疊回線裝置，發(fā)射匝數(shù)9，接收匝數(shù)18，線圈邊長(zhǎng)2m，該模式是最佳的淺部勘探電磁系統(tǒng)。本次探測(cè)技術(shù)參數(shù)如下。

2.1儀器參數(shù)設(shè)置發(fā)射電壓：12V；發(fā)射頻率8.3Hz；疊加次數(shù)：128；抑制系數(shù)：3；測(cè)道數(shù)：40；記錄時(shí)窗：0.008ms～864ms。

2.2裝置參數(shù)設(shè)置發(fā)射線框的邊長(zhǎng)：2m；發(fā)射線框匝數(shù)：9；電阻要求：≤10Ω；接收線框邊長(zhǎng)：2m；接收線框匝數(shù):18。本次探測(cè)測(cè)點(diǎn)間距10m，實(shí)際測(cè)量時(shí)，為了在巷道內(nèi)探測(cè)到頂板巖層內(nèi)富水區(qū)域，采用多匝線框，探測(cè)頂板方向及與煤層呈45°夾角斜上方向，放射線框與接收線框匝數(shù)不等，中心重疊回線裝置，以便與地下（探測(cè)方向）異常體產(chǎn)生最佳偶合響應(yīng)[2]。

3探測(cè)結(jié)果分析

根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，視電阻率在1Ω•m以下時(shí)，工作面頂板相對(duì)富水，但對(duì)于泥巖等電阻率值相對(duì)較低的巖層，在探測(cè)解釋成果中也會(huì)出現(xiàn)較低的視電阻率值，在數(shù)據(jù)解釋時(shí)，結(jié)合地質(zhì)情況，對(duì)低阻異常進(jìn)行解釋。本次探測(cè)自1118117工作面自工作面30m作為探測(cè)的0點(diǎn)位置，1118117工作面回風(fēng)巷測(cè)線長(zhǎng)550m，運(yùn)輸巷測(cè)線長(zhǎng)580m，總測(cè)線長(zhǎng)1130m，分別對(duì)1118117工作面頂板及兩幫45°方向進(jìn)行了探測(cè)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行系列處理，最終得出TEM視電阻率擬斷面圖[3]。圖1和圖2是本次探測(cè)的1118117工作面回風(fēng)、運(yùn)輸TEM視電阻率擬斷面圖及對(duì)應(yīng)的色標(biāo)，圖中不同的顏色表示不同的視電阻值，電阻率由低到高按照從冷色調(diào)到暖色調(diào)升高的規(guī)律分布。因此填充了不同顏色的該斷面圖可以更直觀的判斷探測(cè)區(qū)域頂板電阻率的分布情況。橫坐標(biāo)代表測(cè)點(diǎn)位置，縱坐標(biāo)代表沿探測(cè)方向的探測(cè)深度。一般情況下，在同一條件下巖石的電阻率不會(huì)發(fā)生變化。但如果巖石（煤）出現(xiàn)空區(qū)或者充水那么巖石的電阻率就會(huì)發(fā)生大的變化。從圖一中可以發(fā)現(xiàn)，1118117工作面回風(fēng)左45°方向探測(cè)視電阻率存在較大差異，在測(cè)線的0m～400m，頂板上方深部70m開(kāi)外的區(qū)域存在低阻異常（藍(lán)色區(qū)域），結(jié)合地質(zhì)資料分析判斷：受1118115工作面采動(dòng)影響，巖層裂隙發(fā)育，與煤層上部含水層連通導(dǎo)致裂隙含水[4]。其它兩個(gè)方向探測(cè)視電阻率差異不大，說(shuō)明探測(cè)方向煤巖體富水性較差。從圖2中可以發(fā)現(xiàn)，多處存在小范圍低阻異常，結(jié)合地質(zhì)資料分析判斷：斷層裂隙與煤層上部含水層相連，導(dǎo)致斷層裂隙局部含水。為進(jìn)一步對(duì)1118117工作面頂板賦水性進(jìn)行解釋，利用1118117工作面回風(fēng)、運(yùn)輸TEM探測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)1118117工作面頂板60m、80m、100m不同深度進(jìn)行切片處理，以便于綜合分析[5]。從圖3中可以發(fā)現(xiàn)，回風(fēng)距切眼180m范圍內(nèi)出現(xiàn)低阻異常，經(jīng)過(guò)綜合解釋，1118117工作面受1118115工作面采動(dòng)影響比較大，回風(fēng)距切眼180m頂板含水裂隙發(fā)育，巷道頂部存在富水帶。在圈定的相對(duì)富水異常區(qū)進(jìn)行打鉆放水，先期在相對(duì)富水區(qū)各施工鉆孔3個(gè)，觀測(cè)鉆孔放水情況，安裝結(jié)束后再加密鉆孔對(duì)異常富水區(qū)進(jìn)行探放水[6]。工作面正常涌水量25m3/h~30m3/h，最大突水量為75m3/h。分析圈定富水異常區(qū)放水量達(dá)9960m3。

4結(jié)論

a)TEM探測(cè)視電阻率擬斷面圖及相對(duì)視電阻率響應(yīng)曲線是判斷探測(cè)區(qū)域賦水異常最重要的依據(jù)，雖然從圖上不能判斷富水區(qū)的準(zhǔn)確位置，但為地質(zhì)解釋提供了重要依據(jù)；b)礦井瞬變電磁法裝置形式靈活多樣，為探測(cè)工作面頂板的賦水性情況，可選擇線框法線垂直頂板及與煤層呈45°夾角斜向上等幾個(gè)方向進(jìn)行探測(cè)，以對(duì)頂板賦水性做全面的了解，同時(shí)取得較好的探查效果；c)瞬變電磁法具有對(duì)低阻體反映靈敏、分辨率較高的特點(diǎn)，用于對(duì)水害的探測(cè)具有其它物探方法比擬的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)瞬變電磁法還具有施工方便、高效、成本低、對(duì)地形地物條件要求小等優(yōu)點(diǎn)。