本文關(guān)鍵詞：采空區(qū)全空間瞬變電磁響應(yīng)特征與應(yīng)用研究　出處：《煤炭科學(xué)研究總院》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 全空間瞬變電磁法 采空區(qū) 三維有限元模擬 干擾試驗 探測應(yīng)用

【摘要】：現(xiàn)階段,煤炭作為我國主體能源的地位在短期內(nèi)難以改變,而其開發(fā)利用必然會導(dǎo)致各類采空區(qū)的產(chǎn)生。采空區(qū)具有致災(zāi)隱蔽性、多樣性、復(fù)雜性及突發(fā)性等顯著特征,采空區(qū)水害、有毒有害氣體災(zāi)害以及由其誘發(fā)的不良地質(zhì)災(zāi)害等事故的頻發(fā)嚴重威脅著礦井安全高效生產(chǎn),制約了礦區(qū)生態(tài)文明建設(shè)。為準確探測預(yù)報采空區(qū),本文針對全空間瞬變電磁法勘探技術(shù),綜合理論研究、數(shù)值模擬、現(xiàn)場試驗及探測應(yīng)用等方法,完成如下主要研究工作:(1)基于瞬變電磁法基礎(chǔ)理論,闡明了全空間瞬變電磁法應(yīng)用于探測采空區(qū)的基本方法原理。(2)采用三維有限元正演模擬手段開展了均勻?qū)щ娊橘|(zhì)條件下的半空間及全空間瞬變電磁二次場分布及擴散特征對比研究,采空區(qū)存在條件下的全空間瞬變電磁場時空演化規(guī)律研究,以及采空區(qū)圍巖介質(zhì)、充水條件、規(guī)模大小、形態(tài)特征、距離遠近等因素客觀差異下的全空間瞬變電磁二次場響應(yīng)特征研究,并對巷道內(nèi)存在大型鐵器條件下的二次場衰減規(guī)律進行了初步模擬研究。(3)在數(shù)值模擬研究基礎(chǔ)上,補充進行了相對系統(tǒng)化、定量化的井下大型鐵器、刮板輸送機、錨網(wǎng)及電力等典型干擾下的全空間瞬變電磁響應(yīng)特征現(xiàn)場試驗研究,并總結(jié)出了相應(yīng)條件下的干擾規(guī)避措施。(4)結(jié)合晉城礦區(qū)的采礦地質(zhì)和水文地質(zhì)條件進行了探測參數(shù)優(yōu)化現(xiàn)場試驗,并提煉出了相應(yīng)的最優(yōu)參數(shù)。基于上述研究成果,在礦區(qū)內(nèi)進行了含水及不含水采空區(qū)的全空間瞬變電磁法現(xiàn)場探測應(yīng)用研究,取得了良好預(yù)測預(yù)報效果。
[Abstract]:At this stage of coal as the main energy status is difficult to change in the short term, and its development and utilization will inevitably lead to all kinds of goaf. The goaf disaster has concealment, diversity, complexity and significant features of sudden disaster, mining goaf, toxic and harmful gas and by frequent disasters the induced geological disasters and other accidents are a serious threat to the safe and efficient production of mine, restricts the construction of ecological civilization. For the accurate detection and prediction of mine goaf, the whole space transient electromagnetic exploration technology, numerical simulation, comprehensive theoretical research, field test and application of detection method, complete the main research work are as follows: (1) the transient electromagnetic method based on the basic theory, expounded the basic method and principle of full space transient electromagnetic method in detecting goaf. (2) using three-dimensional finite element numerical simulation method has been carried out in homogeneous medium. Under the condition of half space and the whole space transient electromagnetic field distribution and comparative study of the two characteristics of diffusion, existence under the condition of full space transient electromagnetic field spatial evolution laws of the goaf, and the goaf surrounding rock, water filling condition, size, morphology, spatial distance and other factors of instantaneous objective difference the transient electromagnetic response characteristics of the two field, and the roadway in two field attenuation under the condition of large iron is studied. (3) in the numerical simulation on the basis of the research, supplemented by systematic, quantitative underground large iron, scraper conveyor, full space transient anchor the electric power and the typical interference under the variable field test study on characteristics of electromagnetic response, and summed up the corresponding measures to avoid interference conditions. (4) with the Jincheng mine mining geological and hydrogeological conditions of the detection parameter optimization Based on the above research results, the whole space transient electromagnetic field detection method for water cut and non water cut goaf is applied, and good prediction effect is achieved.

【學(xué)位授予單位】：煤炭科學(xué)研究總院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P631.325;TD745

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