礦井孔中瞬變電磁法探測技術(shù)研究與應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-08-10 20:04
煤礦底板奧灰?guī)r溶水嚴(yán)重的威脅著安全生產(chǎn),常規(guī)的礦井瞬變電磁法具有較強(qiáng)方向性和對水體敏感,但效果受到巷道環(huán)境影響。采用數(shù)值模擬了孔中瞬變電磁法對低阻體模型的響應(yīng)特征,分析了純異常場的數(shù)據(jù)曲線的特點(diǎn),顯示該施工方法具有較高分辨率。結(jié)合鄂爾多斯煤礦工程實(shí)例,采用了礦井瞬變電磁法和孔中瞬變電磁法對煤層底板含水層富水性進(jìn)行探測應(yīng)用對比,并結(jié)合鉆孔進(jìn)行了檢驗(yàn)。研究表明:孔中瞬變電磁法分辨率較高,精準(zhǔn)探明了各含水層的富水性,能夠與將物探和鉆探更有效的結(jié)合,是一種非常有效的方法。
【文章來源】:地下空間與工程學(xué)報. 2020,16(S1)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
孔中瞬變電磁剖面探測示意圖
為研究圖1孔中瞬變電磁法數(shù)據(jù)的異常響應(yīng)特征,為實(shí)際數(shù)據(jù)處理提供技術(shù)支持,建立如圖2的正演模型。發(fā)射等效面積為4 m2,接收等效面積為1 m2,電流1A,巷道迎頭前方20 m處設(shè)立一個含水體,位于底板下方2 m,含水體規(guī)模為2 m×2 m×2 m,發(fā)射電流設(shè)為1A,發(fā)射接收供點(diǎn),共設(shè)置0 m、5 m、10 m、15 m、20 m、25 m、30 m、35 m、40 m、50 m、60 m這11處點(diǎn),背景電阻率設(shè)為1 000Ω·m,巷道腔體電阻率設(shè)為10 000Ω·m含水體電阻率設(shè)為10Ω·m。
從曲線中可以看出,首先孔中發(fā)射接收裝置的瞬變電磁法對底板隱伏裂隙帶的響應(yīng)特征為“單峰”異常,在異常中心時表現(xiàn)為正值最大,整體多測道曲線呈“W”形態(tài),與礦井瞬變電磁法磁場垂直分量的響應(yīng)特征相似[22-24],不同在于響應(yīng)的數(shù)量級更大、距離定位更準(zhǔn)確。2 工程實(shí)例
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]瞬變電磁三維FDTD正演多分辨網(wǎng)格方法[J]. 孫懷鳳,程銘,吳啟龍,米德才,李術(shù)才,李貅,李敦仁,李凱,駱俊暉. 地球物理學(xué)報. 2018(12)
[2]礦井全空間孔中瞬變電磁響應(yīng)積分方程法數(shù)值模擬研究[J]. 陳丁,程久龍,王阿明. 地球物理學(xué)報. 2018(10)
[3]綜合物探在某隧道病害處理中的研究及其應(yīng)用[J]. 康世海,張銀松,張家劉. 地下空間與工程學(xué)報. 2018(S1)
[4]孔巷瞬變電磁動源定接收方法探測采空區(qū)試驗(yàn)[J]. 范濤. 煤炭學(xué)報. 2017(12)
[5]隧(巷)道掘進(jìn)工作面-鉆孔瞬變電磁超前探測方法物理模擬試驗(yàn)研究[J]. 孫懷鳳,程銘,宿傳璽,李術(shù)才,王世睿,張樂文,范秋雁,李海燕,李凱. 煤炭學(xué)報. 2017(08)
[6]礦井瞬變電磁探測幾個問題探討[J]. 許新剛,岳建華,張瑩. 煤炭與化工. 2017(04)
[7]綜合物探在巖溶斷層中找水的研究及其應(yīng)用[J]. 余京. 地下空間與工程學(xué)報. 2017(S1)
[8]多道瞬變電磁法共中心點(diǎn)道集數(shù)據(jù)聯(lián)合反演[J]. 李海,薛國強(qiáng),鐘華森,底青云. 地球物理學(xué)報. 2016(12)
[9]礦井地面-井下電性源瞬變電磁探測響應(yīng)規(guī)律分析[J]. 李術(shù)才,李凱,翟明華,孫懷鳳,王世睿. 煤炭學(xué)報. 2016(08)
[10]定源回線瞬變電磁三分量純異常三維反演方法[J]. 武軍杰,智慶全,李貅,楊毅,王興春,張杰,鄧曉紅. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2015(06)
博士論文
[1]隧道含水構(gòu)造三維瞬變電磁場響應(yīng)特征及突水災(zāi)害源預(yù)報研究[D]. 孫懷鳳.山東大學(xué) 2013
碩士論文
[1]煤礦典型致災(zāi)水源瞬變電磁三分量響應(yīng)特征研究[D]. 周嗣輝.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
本文編號:3334697
【文章來源】:地下空間與工程學(xué)報. 2020,16(S1)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
孔中瞬變電磁剖面探測示意圖
為研究圖1孔中瞬變電磁法數(shù)據(jù)的異常響應(yīng)特征,為實(shí)際數(shù)據(jù)處理提供技術(shù)支持,建立如圖2的正演模型。發(fā)射等效面積為4 m2,接收等效面積為1 m2,電流1A,巷道迎頭前方20 m處設(shè)立一個含水體,位于底板下方2 m,含水體規(guī)模為2 m×2 m×2 m,發(fā)射電流設(shè)為1A,發(fā)射接收供點(diǎn),共設(shè)置0 m、5 m、10 m、15 m、20 m、25 m、30 m、35 m、40 m、50 m、60 m這11處點(diǎn),背景電阻率設(shè)為1 000Ω·m,巷道腔體電阻率設(shè)為10 000Ω·m含水體電阻率設(shè)為10Ω·m。
從曲線中可以看出,首先孔中發(fā)射接收裝置的瞬變電磁法對底板隱伏裂隙帶的響應(yīng)特征為“單峰”異常,在異常中心時表現(xiàn)為正值最大,整體多測道曲線呈“W”形態(tài),與礦井瞬變電磁法磁場垂直分量的響應(yīng)特征相似[22-24],不同在于響應(yīng)的數(shù)量級更大、距離定位更準(zhǔn)確。2 工程實(shí)例
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]瞬變電磁三維FDTD正演多分辨網(wǎng)格方法[J]. 孫懷鳳,程銘,吳啟龍,米德才,李術(shù)才,李貅,李敦仁,李凱,駱俊暉. 地球物理學(xué)報. 2018(12)
[2]礦井全空間孔中瞬變電磁響應(yīng)積分方程法數(shù)值模擬研究[J]. 陳丁,程久龍,王阿明. 地球物理學(xué)報. 2018(10)
[3]綜合物探在某隧道病害處理中的研究及其應(yīng)用[J]. 康世海,張銀松,張家劉. 地下空間與工程學(xué)報. 2018(S1)
[4]孔巷瞬變電磁動源定接收方法探測采空區(qū)試驗(yàn)[J]. 范濤. 煤炭學(xué)報. 2017(12)
[5]隧(巷)道掘進(jìn)工作面-鉆孔瞬變電磁超前探測方法物理模擬試驗(yàn)研究[J]. 孫懷鳳,程銘,宿傳璽,李術(shù)才,王世睿,張樂文,范秋雁,李海燕,李凱. 煤炭學(xué)報. 2017(08)
[6]礦井瞬變電磁探測幾個問題探討[J]. 許新剛,岳建華,張瑩. 煤炭與化工. 2017(04)
[7]綜合物探在巖溶斷層中找水的研究及其應(yīng)用[J]. 余京. 地下空間與工程學(xué)報. 2017(S1)
[8]多道瞬變電磁法共中心點(diǎn)道集數(shù)據(jù)聯(lián)合反演[J]. 李海,薛國強(qiáng),鐘華森,底青云. 地球物理學(xué)報. 2016(12)
[9]礦井地面-井下電性源瞬變電磁探測響應(yīng)規(guī)律分析[J]. 李術(shù)才,李凱,翟明華,孫懷鳳,王世睿. 煤炭學(xué)報. 2016(08)
[10]定源回線瞬變電磁三分量純異常三維反演方法[J]. 武軍杰,智慶全,李貅,楊毅,王興春,張杰,鄧曉紅. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2015(06)
博士論文
[1]隧道含水構(gòu)造三維瞬變電磁場響應(yīng)特征及突水災(zāi)害源預(yù)報研究[D]. 孫懷鳳.山東大學(xué) 2013
碩士論文
[1]煤礦典型致災(zāi)水源瞬變電磁三分量響應(yīng)特征研究[D]. 周嗣輝.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
本文編號:3334697
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