瞬变电磁法在矿井巷道掘进前方富水性探测中的应用

介绍了矿井瞬变电磁超前探测技术的原理与方法,以淮北某煤矿井下巷道瞬变电磁探测为例,分析了瞬变电磁法在预测预报巷道前方含水体中的应用。通过后期该巷道揭露资料,验证了该方法的有效性,可以为巷道安全掘进提供可靠地质条件预测参数。

第 2卷第 2 0期 2 1年6 0 O月

安徽地质 Ge l g A n u o o yof h i

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文章编号：o 5 1 72 l )l l 6 1 o -6 5 (O 0O -O 2—3

瞬变电磁法在矿巷道掘进前方 富水性探测中的应用 潘友忠 (徽省勘查技术院，徽合肥 203 )安安 3 0 1

摘要：介绍了矿井瞬变电磁超前探测技术的原理与方法，以淮北某煤矿井下巷道瞬变电磁探测为例，分析了瞬变

电磁法在预测预报巷道前方含水体中的应用。通过后期该巷道揭露资料，验证了该方法的有效性，可以为巷道安全掘进提供可靠地质条件预测参数。 关键词：矿井瞬变电磁法；超前预报；含水异常体；巷道 中图分类号：P 3 .2 61 3 2文献标志码：A

收二次磁场，该二次磁场的变化将反映地质体的电性分布情况。如按不同的延迟时间测量二次感生电动势 v() t,就得到了二次磁场随时间衰减的特性曲

线。如果没有良导体存在时，将观测到快速衰减的矿井巷道掘进过程中，受地质条件制约，经常过渡过程；当存在良导体时，由于电源切断的一瞬出现掘进前方突水影响煤矿安全生产，严重时而导间，在导体内部将产生涡流以维持一次场的切断， 致安全事故。因此必须超前预测预报掘进前方富水所观测到的过渡过程衰变速度将变慢，从而发现导性状况，以便采取有效的防治措施，防患于未然， 体的存在。 保证巷道安全快速掘进。 12现场观测方法。矿井瞬变电磁法近年来得到快速发展，具有勘由于井下测量环境所限，我们采用边长小于探深度大、抗干扰能力强、分辨能力高、对富水体 3 m的多匝小线框，因此数据采集劳动强度小、工反应敏感以及现场施工高效、快捷等优点，被广泛作效率高、成本低；另外井下测量装置距离异常体 应用于矿井水文地质勘察等领域。本文针对探测掘更近，大大提高测量信号的信噪比。实际测量结果

O引言

进迎头前方富水性探测，利用瞬变电磁法，通过合说明，井下测量信号的强度比地面同样有效面积的理布置观测系统，获得

掘进迎头前方电阻率分布特相同装置测量的信号强 1~ 0倍。井下的干扰信号 O 10征，进一步评价其富水性。 相对有用信号近似等于零 (于 3 ms间段 ),大 0时 而地面测量信号在衰减到一定时间段 (般小于一 1ms ),就被干扰信号覆盖，无法识别有用异常信 5

l矿井瞬变电磁技术方法 11技术原理 .

号，其数据处理流程为：数据上传一格式转换一数瞬变电磁法属时问域电磁感应方法。在发送回据滤波处理一计算晚期视电阻率一全空间正反演计

线上供一个电流脉冲方波，在方波后沿下降的瞬算。 间，产生一个向回线法线方向传播的一次磁场，在 一

次磁场的激励下，地质体将产生涡流，其大小取

2实例应用

决于地质体的导电程度，在一次场消失后，该涡流 2 1工程概述 .不会立即消失，它将有一个衰减过程，同时又产生淮北某煤矿 14 4] 0 15作面是 10采区( 2 4 1首采区)首 一

个衰减的二次磁场向掌子面传播，由接收回线接采工作面，位于第四个区段。

收稿日期：0 0 0— 8 2 1— 1 1

作者简介：潘友忠( 8一，, 1 9 )江苏南京人， 9男工程师，现从事井下、坑道、地铁掘进等地下作业技术工作。