瞬变电磁法在煤矿采空区水害防治的应用研究

"瞬变电磁法在采空区防治水中的应用" 瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Method，简称TEM）是一种时间域电磁探测技术，它通过不接地回线或电极发射脉冲式电磁场，然后利用线圈或接地电极监测由此产生的地下涡流导致的二次电磁场变化。这种方法在地质勘探，特别是在煤矿采空区水害的预防中具有重要意义。采空区水害防治是矿井安全生产的关键环节，因为矿井突水可能导致重大生产损失、人员伤亡以及环境问题，严重影响煤炭资源的开采。 矿井水害的突水机理通常与采空区的结构和状态密切相关。老空水往往聚集在采空区下方，一旦发生突水，水量大且速度快，可能短时间内造成严重危害。如果老空水与其它水源建立水力联系，涌水量可能会持续且巨大，加剧对煤矿安全的威胁。此外，老空水通常呈酸性，对金属设施有腐蚀作用，增加了矿井设备的损害风险。 采空区突水的发生主要有以下几个原因：首先，采矿活动可能引发的突水事故防范措施不充分，特别是对采空区积水和废弃小煤窑积水的潜在危险性认识不足；其次，矿井关闭过程中水文地质工作可能未得到足够重视，导致关闭后仍存在安全隐患；最后，由于地质构造和开采活动的影响，采空区上方的岩层可能出现塌陷和裂隙，这些裂隙可以成为地下水进入井下的通道。 瞬变电磁法在防治水害中的应用主要体现在探测老空区积水的位置和规模。通过这种方法，可以准确地识别出可能存在积水的区域，提前采取排水或加固措施，避免突发的矿井水害。这有助于提高矿井的防灾能力，确保煤矿的安全生产，减少因水害造成的经济损失和人员伤亡。 在实际应用中，瞬变电磁法需要结合地质、水文地质条件进行综合分析，通过数据处理和解释，确定地下含水层的分布、厚度以及与采空区的关系，从而为制定有效的防治水方案提供科学依据。此外，还需要定期进行监测，以便及时发现新的风险并采取应对措施。 瞬变电磁法作为一种非破坏性的地质探测技术，对于我国煤矿采空区防治水工作具有重要的实用价值。通过对采空区突水机理的深入理解和瞬变电磁法的有效应用，可以显著提升矿井水害防治的效果，保障煤矿的稳定生产和人员安全。