環(huán)工作面電磁法底板突水監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、傳統(tǒng)的物探方法如直流電法,瞬變電磁法,無線電波透視,震波CT等只是在某個(gè)時(shí)刻對工作面底板做靜態(tài)的觀測。工作面回采過程中,隨著底板應(yīng)力的釋放,底板含水構(gòu)造或裂隙會(huì)在底板承壓水的作用下不斷向上發(fā)育成為導(dǎo)水通道,最后沖破隔水層造成礦井底板突水事故。工作面底板的含水構(gòu)造或裂隙是隨著工作面回采不斷變化的,因此需要一種方法能夠?qū)Φ装搴畼?gòu)造或裂隙的發(fā)育進(jìn)行長期實(shí)時(shí)的監(jiān)測,針對以上問題論文提出了采用環(huán)工作面電磁法對工作面底板突水進(jìn)行監(jiān)測的技術(shù)研究。<

2、br>　　論文借鑒地面大定源回線瞬變電磁理論基礎(chǔ),根據(jù)采煤工作面的實(shí)際施工環(huán)境,提出了環(huán)工作面電磁法底板突水監(jiān)測的研究思路。從理論研究、數(shù)值模擬和物理模擬實(shí)驗(yàn)等方面對環(huán)工作面電磁法做了大量研究工作,利用數(shù)值模擬結(jié)果,分析了環(huán)工作面電磁法在全空間層狀介質(zhì)、不同位置異常體、不同深度異常體、多個(gè)異常體存在時(shí)磁場強(qiáng)度在不同測線、不同測點(diǎn)的衰減變化情況及磁場強(qiáng)度在二維平面上的分布規(guī)律。通過物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M了均勻全空間,不同位置異常體、不同深度異常體的

3、響應(yīng)。通過數(shù)值模擬和物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,在環(huán)工作面回線內(nèi)任一點(diǎn)接收到的感應(yīng)信號對工作面底板下的不同含水異常體都有較明顯的響應(yīng),可用于預(yù)測工作面底板的突水信息,為環(huán)工作面電磁法觀測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。根據(jù)數(shù)值模擬及物理模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提出了環(huán)工作面電磁法底板突水監(jiān)測系統(tǒng)。結(jié)合底板含水裂隙頂部與底板之間的距離大小,提出了利用電磁響應(yīng)信號來表述底板突水系數(shù)的方法,并將電磁響應(yīng)突水系數(shù)劃分為三級突水預(yù)測閾值:突水提醒閾值、突水警告閾值、突水報(bào)