本文選題：老空水 + 礦井瞬變電磁法��； 參考：《Applied Geophysics》2016年03期

【摘要】：煤礦老空水是煤礦安全的最大隱患。本文對(duì)煤礦老空水的全空間瞬變電磁響應(yīng)特征進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。傳統(tǒng)的數(shù)值模擬方法不能直接模擬井下全空間瞬變電磁場(chǎng)。我們采用了以多組發(fā)射線(xiàn)圈代替?zhèn)鹘y(tǒng)的單發(fā)射回線(xiàn)的方式,使在有限差分法直角網(wǎng)格中加載任意方向發(fā)射回線(xiàn),同時(shí)根據(jù)全空間特點(diǎn)對(duì)磁場(chǎng)的z分量算法進(jìn)行了改進(jìn);根據(jù)煤礦實(shí)際地質(zhì)資料建立全空間三維地電模型,采用時(shí)域有限差分法模擬了含煤地層中不同位置和不同形態(tài)老空水模型的全空間瞬變電磁響應(yīng),并分析其視電阻率特征。數(shù)值模擬結(jié)果表明:煤層與其頂?shù)装咫娦圆町悓?duì)視電阻率分布產(chǎn)生較大影響,致使視電阻率分布呈以巷道迎頭為圓心的近似圓形分布;不同位置和不同形態(tài)的老空水模型,其視電阻率等值線(xiàn)低阻異常區(qū)與其基本吻合,當(dāng)老空水位于巷道迎頭位置一側(cè)時(shí),由于全空間效應(yīng)的影響,在另一側(cè)產(chǎn)生一范圍相對(duì)較小的低阻假異常區(qū),但其等值線(xiàn)數(shù)值相對(duì)較高。將井下瞬變電磁法應(yīng)用于實(shí)際老空水的探測(cè)中,探測(cè)資料圈定的老空水位置為后期鉆探結(jié)果所證實(shí),證明了所提出的方法是合理與有效的。
[Abstract]:Old empty water is the biggest hidden danger of coal mine safety. In this paper, the characteristics of the full space transient electromagnetic response of old coal mine water are numerically simulated. The traditional numerical simulation method can not directly simulate the whole space transient electromagnetic field. In this paper, we adopt the method of replacing the traditional single transmitting loop with multi-sets of transmitting coils to load the loop in any direction in the rectangular grid of the finite difference method, and improve the z component algorithm of the magnetic field according to the characteristics of the whole space. Based on the actual geological data of coal mines, a three-dimensional geoelectric model in full space is established. The full space transient electromagnetic response of different positions and different forms of old empty water models in coal-bearing strata is simulated by using finite-difference time-domain method, and its apparent resistivity characteristics are analyzed. The numerical simulation results show that the difference of electrical properties between coal seam and its roof and floor has a great influence on the apparent resistivity distribution, which causes the apparent resistivity distribution to be an approximate circular distribution with the center of roadway at the head of the roadway, and the old hollow water model with different positions and different forms. The low resistivity anomaly area of the apparent resistivity isoline basically coincides with it. When the empty water is located on one side of the head-on position of the roadway, due to the effect of the full space effect, there is a relatively small range of low resistivity false anomaly area on the other side. But its isoline value is relatively high. The downhole transient electromagnetic method is applied to the detection of actual old empty water. The location of the old empty water delineated by the detection data is confirmed by the later drilling results, which proves that the proposed method is reasonable and effective.
【作者單位】： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院;
【基金】：supported by the National Key Scientific Instrument and Equipment Development Project(No.2011YQ03013307) the Project Funded by the Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions Key Laboratory of Coal Resources Exploration and Comprehensive Utilization,Ministry of Land and Resources
【分類(lèi)號(hào)】：TD745;P631.325

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本文編號(hào)：1809545