第
39
卷
第
9
期
煤
炭 科 学 技 术
Vol. 39 No. 9
2011
年
9
月
Coal Science and Technology
Sept. 2011
全空间瞬变电磁法在煤矿防治水中的应用
于
景邨
1,2
,
刘
振庆
1
,
廖
俊杰
1
,
蒋
宗霖
1
,
孙
伟涛
3
( 1.
中国矿业大学
资源与地球科学学院
,
江苏 徐州
221008; 2.
深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
,
江苏 徐州
221116;
3.
中国煤炭地质总局
119
勘探队
,
河北 邯郸
056107)
摘 要
:
针对煤矿生产和建设中的水害源探测问题
,
基于瞬变电磁法
“
烟
圈效应
”
理论
,
采用重叠
回线装置对掘进工作面前方和回采工作面顶底板隐伏含
(
导
)
水构造进行探测
,
对测点布置和探
测方向的设计进行了研究
。
结果表明
:
在掘进工作面两侧拐角位置
,
同一个探测方向分别按与巷道
掘进方向呈
30°、45°
和
60°
角进行探测
,
不仅避免了掘进工作面常规方法超前探测时存在的盲区
,
而且有利于对异常区的空间定位
;
对回采工作面顶底板探测时
,
在同一个测点探测方向按与煤层呈
45°
角向顶板和向底板探测
,
使得探测范围内发育的赋水构造与工作装置耦合最佳
,
提高了信噪比
。
关键词
:
瞬变电磁法
;
超前探测
;
掘进工作面
;
含
(
导
)
水构造
中图分类号
: P631
文献标志码
: A
文章编号
: 0253 - 2336 ( 2011) 09 - 0110 - 04
Application of Full Space Transient Electromagnetic Method to
Mine Water Prevention and Control
YU Jing-cun
1,2
,LIU Zhen-qing
1
,LIAO Jun-jie
1
,JIANG Zong-lin
1
,SUN Wei-tao
3
( 1. School of Resources and Geosciences,China University of Mining and Technology,Xuzhou 221008,China;
2. State Key Lab of Deep Rock and Soil Mechanics and Underground Engineering,Xuzhou 221116,China;
3. No. 119 Geological Exploration Team,China National Administration of Coal Geology,Handan 056107,China)
Abstract: According to the water disaster prediction problems in the mine construction and mine production,based on“the smoke circle
effect”theory of the transient electromagnetic method,the overlapping return line device was applied to survey the hidden water bearing
( flow) structures in the front of the gateway driving face and in the roof and floor of the coal mining face and to study the design of the
measuring point layout and the survey direction. The results showed that at the turning corner locations of the two side walls in the gateway
driving face,the survey could be conducted on the same survey direction with the gateway driving direction in 30°,45° and 60°。Thus
the blind area existed in the conventional gateway driving method could be eliminated during the pilot survey and the space positioning in
the abnormal zone would be favorable. During the roof and floor survey of the coal mining face,at the survey direction of the same measur-
ing point,the detection could be conducted on the 45° of seam to the roof and to floor,the water structure developed in the detection
scope could be best coupled with the work device and the signal and noise ratio could be improved.
Key words: transient electromagnetic method; pilot detection; mine roadway heading face; water bearing ( flow)
structure
收
稿日期
: 2011 - 04 - 21
责任编辑
:
曾康生
基金项目
:
国家重点基础研究发展计划
( 973
计划
)
资助项目
( 2007CB209400)
作者简介
:
于景邨
( 1966— ) ,
男
,
安徽无为人
,
教授
,
博士生导师
,
博士
,
主要从事矿井地球物理勘探
、
工程与环境地球物理勘探
、
电磁
法勘探资料处理和解释方法等方面的研究与教学工作
。Tel: 15062196987,E - mail: iamliuzhenqing@ 163. com
矿井突水事故大多发生在富水矿井的巷道掘进
或工作面回采过程中
,
因此在巷道掘进和工作面回
采
前
,
采用物探技术查明巷道掘进工作面前方或回
采工作面顶底板及工作面内的隐伏含
(
导
)
水异
常构造
,
提前采取治理措施成为矿井物探防治水的
关键所在
,
因此
,
超前预测异常构造具有非常重要
的实际意义
#
1
$
。
目
前煤矿常用的物探防治水方法主
要有矿井直流电法
、
无线电波透视法
、
音频电透视
法和矿井瞬变电磁法等
[2]
,
而矿井瞬变电磁法凭
借其对低阻异常体反应灵敏
,
方
向性强
,
体积效应
小
、
横向分辨率高
、
工作效率高和成本低等优点
,
在探测隐伏含
(
导
)
水构造
、
充水钻孔
、
采空区
积水等方面取得了很好的应用效果
[3 - 4]
。
本
文基于
矿井瞬变电磁法全空间
“
烟圈效应
”
理论
,
为了
011
DOI:10.13199/j.cst.2011.09.116.yujc.002