浅埋煤矿采空区多梯度电法探测技术研究

"煤矿浅埋老窑采空区多梯度剖面装置探测研究" 本文主要探讨了使用高密度电法中的多梯度剖面装置来探测煤矿浅埋老窑采空区的技术方法和实际应用。高密度电法是一种非侵入性的地球物理探测手段，能够有效地揭示地下介质的电阻率分布，从而帮助识别和定位采空区。 在建立二维正演模型时，研究人员考虑了采空区的两种主要电性特征：充水采空区呈现低阻异常，而未充水采空区则表现为高阻异常。这种差异是由于水的存在会显著降低岩石的电阻率。文章指出，采空区顶板的冒落带形状对其探测影响显著，冒落带的高度可通过煤层高度、煤层倾角和顶板岩石碎胀系数计算得出。 内蒙某露天煤矿被选为实证研究的区域，该地区地形平坦，煤系地层稳定，无明显的构造干扰。通过多梯度剖面装置的正演响应分析，得出结论：无论是高阻还是低阻模式，异常响应的幅度都会随着采空区深度的增加而减小。当埋深超过采空区直径的3至5倍时，正演剖面上可能无法清晰显示异常特征。对于高阻异常，反演结果显示位置、宽度、顶部埋深和电阻率值与理论模型的吻合度较高。然而，对于充水采空区，异常规模的确定存在一定的误差。 实际勘探案例表明，多梯度剖面装置在探测浅埋采空区时能取得较好的效果，尤其在不充水的采空区，其探测精度更高。这项研究对于提高煤矿安全性和防止地质灾害具有重要意义，它提供了对采空区探测的一种有效工具，并有助于优化煤矿的开采规划和安全管理。 关键词：高密度电法；多梯度剖面装置；采空区 本文作者对高密度电法在煤矿采空区探测领域的应用进行了深入研究，通过理论模型和实地考察，验证了多梯度剖面装置在实际操作中的实用性和准确性，尤其是在处理浅埋且不充水的采空区问题上，显示出较高的技术优势。这为未来类似地质条件下的采空区探测提供了理论依据和技术支持。