【摘要】：礦井水害是煤礦安全生產(chǎn)的重要威脅之一,而大多數(shù)礦井水害可以通過(guò)提前預(yù)測(cè)來(lái)避免事故發(fā)生。礦井瞬變電磁法是井下常用超前探測(cè)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(chǎng)影響較小,相對(duì)于重疊回線裝置有較大優(yōu)勢(shì)。系統(tǒng)研究該方法必將豐富我國(guó)礦井隱蔽水源預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的技術(shù)手段,從而提高礦井防治水的技術(shù)水平。為了研究瞬變電磁法偶極裝置探測(cè)的瞬變響應(yīng)規(guī)律,依據(jù)典型礦井災(zāi)害水源特征和物理模擬相似性準(zhǔn)則,建立礦井災(zāi)害水源地質(zhì)模型進(jìn)行物理模擬實(shí)驗(yàn),并采用重疊回線裝置進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括偶極裝置記錄點(diǎn)定位、偶極距、分辨率以及探測(cè)深度等相關(guān)問(wèn)題,總結(jié)偶極裝置的工作特點(diǎn),并進(jìn)行礦井實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。研究結(jié)果表明:以發(fā)射線圈中心為記錄點(diǎn)和以接收線圈中心作為記錄點(diǎn)均不能準(zhǔn)確判斷異常體位置,而以發(fā)射線圈和接收線圈的中點(diǎn)作為記錄點(diǎn),可以準(zhǔn)確判斷異常體位置;偶極距為40cm時(shí)相比偶極距為30cm得到的電位剖面曲線圖幅值大,說(shuō)明感應(yīng)信號(hào)更強(qiáng),偶極距為50cm時(shí),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(shuō)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(yīng)明顯,得出最佳偶極距40cm;當(dāng)異常體模型形態(tài)和組合發(fā)生變化時(shí),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(cè)深度沒(méi)有重疊回線裝置探測(cè)深度深,感應(yīng)信號(hào)沒(méi)有重疊回線裝置強(qiáng)。通過(guò)礦井探測(cè)實(shí)例得出偶極裝置比重疊回線裝置分辨率高,與物理模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符,從而證明該方法的可行性。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TD745.2
【圖文】：

實(shí)際勘探中一般忽略它的影響。井瞬變電磁法施工技術(shù)（Construction Technolont Electromagnetic Method）煤系地層的沉積序列比較清晰，其電導(dǎo)率在橫向上相對(duì)比定變化的規(guī)律�；诖耍綔y(cè)巷道迎頭及左右側(cè)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(dǎo)通情況。雙“煙圈效應(yīng)“原理推算出“煙圈”將沿 47°傾斜錐面擴(kuò)故對(duì)每一個(gè)探測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)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(yīng)”，可以避免出方有效區(qū)域的全覆蓋探測(cè)，準(zhǔn)確收集地質(zhì)信息，確保地質(zhì)若巖層傾角為 ，對(duì)于頂板、順層、底板的探測(cè)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(dǎo)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(shè)計(jì)物理模擬相似性準(zhǔn)則可知為保證實(shí)驗(yàn)室物理模擬結(jié)果，選取線性比例尺 k=10。物理模擬探測(cè)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(dǎo)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(shè)計(jì)由 3-1 節(jié)物理模擬相似性準(zhǔn)則可知為保證實(shí)驗(yàn)室物理模擬結(jié)果與礦井實(shí)際探測(cè)情況一致，選取線性比例尺 k=10。物理模擬探測(cè)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(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2769609