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国家能源集团宁夏煤业有限责任公司中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院江苏省地质调查研究院
封闭不良钻孔不同程度地连通含水层,形成隐蔽性较强的导水通道,对巷道掘进和工作面回采构成水害威胁。基于全空间瞬变电磁理论,构建掘进工作面前方封闭不良钻孔三维地质−地球物理模型,模拟研究封闭不良钻孔影响区模型的全空间瞬变电磁场响应特征,进而探讨矿井瞬变电磁法用于封闭不良钻孔超前探测的有效性。数值模拟结果表明,封闭不良钻孔附近含水体在感应电动势多测道图上表现为幅值增强,异常特征明显。结合宁夏双马煤矿I0104108 工作面运输巷掘进工作面前方封闭不良钻孔超前探测工程开展应用研究,探测结果显示,在钻孔位置的煤层顶板出现局部低阻,表明该钻孔具有一定的导水性,引起顶板局部相对富水性增强。研究结果表明,封闭不良钻孔导致的局部富水性增强可以引起典型且易于识别的瞬变电磁场响应。采用矿井瞬变电磁法进行超前探测,并结合精细化处理解释可以有效查明钻孔附近岩层的相对富水特征,进而对封闭不良钻孔的导水性进行评价,为封闭不良钻孔的治理提供依据,保障矿井安全生产。
封闭不良钻孔矿井瞬变电磁法超前探测数值模拟导水通道
1 矿井瞬变电磁法原理与方法
1.1 基本原理
2 掘进巷道前方封闭不良钻孔瞬变电磁场特征
3 基于全空间理论的矿井瞬变电磁法精细化处理
3.1 磁场计算
3.2 全空间瞬变电磁全区视电阻率计算
3.3 理论模型成像
4 工程应用
4.1 地质概况
4.2 数据采集
4.3 探测结果分析
4.4 掘进工程验证情况
5 结论
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会