多層采空區(qū)地面-巷道瞬變電磁探測響應特征研究.pdf

1、采空區(qū)積水是誘發(fā)我國煤礦特大突水災害事故的主要原因之一。隨著煤礦開采深度的增加，許多礦區(qū)面臨著多層采空區(qū)探測問題，綜合地面瞬變電磁與礦井瞬變電磁的優(yōu)點，地面-巷道瞬變電磁探測技術有望成為探測多層采空區(qū)的有效方法之一。本文采用理論推導、數值模擬、現(xiàn)場實驗等手段對地面-巷道瞬變電磁探測技術采空區(qū)的可行性進行了分析研究。
　　首先簡要介紹了地面-巷道瞬變電磁法的工作方法，基于一維層狀的理論公式，簡要分析了地面-巷道瞬變電磁法的數值模擬方

2、法以及該方法的正演模擬流程。
　　基于采空區(qū)的地質特征，建立了相應的地球物理模型，對地面觀測、地面發(fā)射井下巷道中接收兩種方式下不同采空區(qū)的電位響應特征進行了數值模擬。模擬結果顯示：
　?。?）對于單層采空區(qū)，無論充水與否（高阻與低阻），井下巷道中接收的異常響應幅值高于地面探測的響應幅值，表明地面-巷道瞬變電磁探測對單層采空區(qū)分辨率優(yōu)于地面瞬變電磁探測。
　?。?）對于雙層采空區(qū)，與單層采空區(qū)一樣，地面-巷道瞬變電磁探測

3、對其分辨率優(yōu)于地面瞬變電磁探測；地面-巷道瞬變電磁法對雙層高阻采空區(qū)的探測效果比單層高阻采空區(qū)差，對雙層低阻采空區(qū)的探測效果比單層低阻采空區(qū)好；當存在上層高阻下層低阻或上層低阻下層高阻采空區(qū)時，地面-巷道瞬變電磁法對低阻采空區(qū)的探測效果更好，而對于高阻采空區(qū)的探測效果很弱。上述結果表明地面-巷道瞬變電磁法能夠有效分辨雙層采空區(qū)。
　　（3）隨著采空區(qū)與其圍巖的電性差值逐漸增大，該方法對采空區(qū)的探測效果逐漸增強；地面-巷道瞬變電磁法