多層采空區(qū)地面-巷道瞬變電磁探測(cè)響應(yīng)特征研究.pdf

1、采空區(qū)積水是誘發(fā)我國(guó)煤礦特大突水災(zāi)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(cè)問題，綜合地面瞬變電磁與礦井瞬變電磁的優(yōu)點(diǎn)，地面-巷道瞬變電磁探測(cè)技術(shù)有望成為探測(cè)多層采空區(qū)的有效方法之一。本文采用理論推導(dǎo)、數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)等手段對(duì)地面-巷道瞬變電磁探測(cè)技術(shù)采空區(qū)的可行性進(jìn)行了分析研究。
　　首先簡(jiǎn)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(jiǎn)要分析了地面-巷道瞬變電磁法的數(shù)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(zhì)特征，建立了相應(yīng)的地球物理模型，對(duì)地面觀測(cè)、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(yīng)特征進(jìn)行了數(shù)值模擬。模擬結(jié)果顯示：
　?。?）對(duì)于單層采空區(qū)，無(wú)論充水與否（高阻與低阻），井下巷道中接收的異常響應(yīng)幅值高于地面探測(cè)的響應(yīng)幅值，表明地面-巷道瞬變電磁探測(cè)對(duì)單層采空區(qū)分辨率優(yōu)于地面瞬變電磁探測(cè)。
　　（2）對(duì)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(cè)

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