【摘要】：礦井水害是煤礦安全生產的重要威脅之一,而大多數(shù)礦井水害可以通過提前預測來避免事故發(fā)生。礦井瞬變電磁法是井下常用超前探測物探方法,該方法的研究大多數(shù)集中于重疊回線裝置,偶極裝置研究較少。然而偶極裝置由于發(fā)射線圈與接收線圈分離,其受一次場影響較小,相對于重疊回線裝置有較大優(yōu)勢。系統(tǒng)研究該方法必將豐富我國礦井隱蔽水源預測預報的技術手段,從而提高礦井防治水的技術水平。為了研究瞬變電磁法偶極裝置探測的瞬變響應規(guī)律,依據(jù)典型礦井災害水源特征和物理模擬相似性準則,建立礦井災害水源地質模型進行物理模擬實驗,并采用重疊回線裝置進行對比試驗研究。實驗內容包括偶極裝置記錄點定位、偶極距、分辨率以及探測深度等相關問題,總結偶極裝置的工作特點,并進行礦井實驗來進行驗證。研究結果表明:以發(fā)射線圈中心為記錄點和以接收線圈中心作為記錄點均不能準確判斷異常體位置,而以發(fā)射線圈和接收線圈的中點作為記錄點,可以準確判斷異常體位置;偶極距為40cm時相比偶極距為30cm得到的電位剖面曲線圖幅值大,說明感應信號更強,偶極距為50cm時,曲線基本趨于平緩,單峰異常形態(tài)不明顯,不能判斷出異常體的具體位置,說明50cm偶極距并不如30cm偶極距和40cm偶極距條件下瞬變電磁響應明顯,得出最佳偶極距40cm;當異常體模型形態(tài)和組合發(fā)生變化時,偶極裝置分辨率明顯高于重疊回線裝置;相同條件下,偶極裝置探測深度沒有重疊回線裝置探測深度深,感應信號沒有重疊回線裝置強。通過礦井探測實例得出偶極裝置比重疊回線裝置分辨率高,與物理模擬實驗結果相符,從而證明該方法的可行性。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TD745.2
【圖文】：

實際勘探中一般忽略它的影響。井瞬變電磁法施工技術（Construction Technolont Electromagnetic Method）煤系地層的沉積序列比較清晰，其電導率在橫向上相對比定變化的規(guī)律�；诖�，探測巷道迎頭及左右側幫區(qū)域，，如圖 2-1 所示，給出扇形視電阻率等值線圖，可以推斷、空間范圍及其和地層導通情況。雙“煙圈效應“原理推算出“煙圈”將沿 47°傾斜錐面擴故對每一個探測點設計采用頂板 45°、順層 90°、底板 1 所示。采用 45°角度變化法遵循“煙圈效應”，可以避免出方有效區(qū)域的全覆蓋探測，準確收集地質信息，確保地質若巖層傾角為 ，對于頂板、順層、底板的探測角度需要做05 ，090 和0135 ，確保線圈法線方向始終與巖7]。

圖 3-1 異常體物理模型Figure 3-1 Models of anomalous bodies表 3-1 異常體模型參數(shù)Table3-1 Parameters of models of anomalous bodies體模型 規(guī)格 電導率（σ/（s型 1 4cm×10cm 1.56×10型 2 4cm×15cm 1.56×10型 3 4cm×20cm 1.56×10型 4 5.5cm×20cm 1.56×10型 5 6.5cm×20cm 1.56×10數(shù)設計物理模擬相似性準則可知為保證實驗室物理模擬結果，選取線性比例尺 k=10。物理模擬探測裝置包括偶極用 20cm×20cm×40 匝和 20cm×20cm×60 匝回線分別作

Table3-1 Parameters of models of anomalous bodies異常體模型 規(guī)格 電導率（σ/（s·m-1））模型 1 4cm×10cm 1.56×107模型 2 4cm×15cm 1.56×107模型 3 4cm×20cm 1.56×107模型 4 5.5cm×20cm 1.56×107模型 5 6.5cm×20cm 1.56×1073.2.2 線圈參數(shù)設計由 3-1 節(jié)物理模擬相似性準則可知為保證實驗室物理模擬結果與礦井實際探測情況一致，選取線性比例尺 k=10。物理模擬探測裝置包括偶極裝置和重疊回線裝置均采用 20cm×20cm×40 匝和 20cm×20cm×60 匝回線分別作為發(fā)射線圈和接收線圈，由直徑為 0.33mm 的漆包線制成，如圖 3-2，具體規(guī)格參數(shù)詳見表3-2。

【參考文獻】

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本文編號：2769609