矿井瞬变电磁探测技术与不良地质响应

"瞬变电磁井下超前探测技术是一种应用于矿井地质探测的重要方法，旨在预测和防止井下水害事故。通过分析导水断层和富水陷落柱等不良地质体的发育规律，该技术能有效地探测掘进工作面前方的含水地质体。本文由王太元、屈旭辉、黄应向等人撰写，详细阐述了基于矿井瞬变电磁原理的探测系统，并探讨了瞬变电磁对不良地质体的响应特性。文章指出，这种技术对于复杂水文地质和构造地质条件下的煤矿安全具有重要意义。" 在矿井作业中，水文地质条件和构造地质的复杂性是导致井下水害事故的主要原因之一。为了确保矿井作业的安全，了解并预测潜在的危险地质结构，如导水断层和富水陷落柱，显得尤为重要。瞬变电磁(Transient Electromagnetic, TEM)技术提供了一种有效的超前探测手段。 瞬变电磁法是一种利用地面或井下发射电磁场，然后测量随时间变化的地电阻率来探测地下地质结构的技术。在井下超前探测中，该技术通过布置特定的探测系统，可以探测到掘进工作面前方的含水地质体，如低阻区，这些区域通常与地下水的存储和传输有关。低阻区是指地层中电阻率较低的区域，常常是由于含水层的存在，水的存在降低了地层的电阻率。 在文章中，作者详细介绍了瞬变电磁井下超前探测的系统布置，包括发射线圈、接收线圈的位置设置以及数据采集和处理流程。他们还深入讨论了瞬变电磁信号在遇到不良地质体时的响应特征。不良地质体，如断层和陷落柱，会显著改变电磁场的传播路径和衰减速率，从而在探测结果中形成特有的信号模式。通过识别这些模式，可以判断工作面前方的地质构造情况，提前采取防范措施。 此外，文章强调了瞬变电磁法在复杂地质环境中的优势，例如其对浅部和深部地质结构的穿透能力，以及对不同介质的敏感性。这些特性使得瞬变电磁法成为矿井水文地质探测的有力工具，有助于减少因不明地质条件导致的水害风险，提高矿井安全生产水平。 瞬变电磁井下超前探测技术在矿井水害防治中发挥着关键作用，通过理解其探测原理和不良地质体的响应特征，可以更准确地评估和预测井下地质风险，为矿井的安全开采提供科学依据。