瞬变电磁法在石膏矿采空区探测的应用与优势

"瞬变电磁法在煤矿水害探测中的应用和优势，以及在江西罗塘石膏矿采空区的具体应用案例。通过对比各种地球物理方法的优缺点，选择了瞬变电磁法，结合地质和钻探验证，有效地识别了采空区异常。" 在煤炭开采中，对采空区、矿区和含水区的探测至关重要，以防止可能引发的水害事故。瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Method，简称TEM）作为一种时间域电磁法，因其独特的优点在煤矿水害资料解释中占据重要地位。这种方法具有勘探深度大、探测范围广、对低阻介质敏感、作业时间短、效率高、成本低以及受地形影响小等特点。然而，传统的方法如直流电法受到地表条件和游散电流的干扰，地质雷达的探测深度有限，而高密度电阻率法虽有高分辨率但探测深度较浅，这些都限制了它们在特定情况下的应用。 在江西罗塘石膏矿的实例中，由于采空区充水后的电阻率较低，与周围岩石的电性差异较小，传统的地球物理方法可能无法准确识别。瞬变电磁法在此发挥了关键作用，特别是大定源回线瞬变电磁法，尽管其对异常的定量解释精度有限，但在压制干扰和达到所需勘探深度方面表现优秀。通过参数试验，确定了发射回线框边长为300m×400m，发射频率为32Hz的参数，这既压制了干扰，也确保了足够的勘探深度。 在选择探测方法时，需要考虑目标体的埋深、岩石的电性差异以及数据采集的效率和成本。罗塘石膏矿区的岩性主要包括泥岩、砂岩和石膏矿层，这些岩层的电阻率存在一定的差异，为物探提供了基础。含水采空区的电阻率显著低于其他岩石，这为利用瞬变电磁法识别异常提供了可能性。 在实施瞬变电磁法探测后，还需要结合地质调查和钻探验证来提高解释结果的准确性。通过这种方法，能够有效地识别出小电性差异地质条件下的采空区异常，为煤矿的安全开采提供了重要的科学依据。因此，瞬变电磁法不仅是一种重要的地球物理勘探技术，也是预防和控制煤矿水害的重要工具。在实际操作中，根据地质条件和目标需求，选择合适的工作参数和解释方法，是实现精确探测的关键。