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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
含水采空区瞬变电磁时空响应特征研究及应用
  • 11
  • 作者

    宋贵磊 公绪飞 杨富强 崔建廷

  • 单位

    山东科技大学能源与矿业工程学院鄂尔多斯市昊华精煤有限责任公司

  • 摘要
    【目的与方法】为提高矿井瞬变电磁法在煤矿含水采空区的勘探精度,基于高家梁煤矿地质条件,通过COMSOL有限元软件模拟不同层间距含水采空区模型的感应磁场时空响应特征,分析其在视电阻率拟断面图及视纵向电导微分图分布规律;在高家梁煤矿开展了实地探测,成功识别出采空区含水情况。【结果和结论】结果表明:感应磁场在含水体内衰减速度慢于岩层内,电压衰减曲线可随时间的推移分为初始稳定衰减、相对缓慢衰减、相对快速衰减和最终稳定衰减4个阶段;层间距越小,初始稳定衰减阶段到相对缓慢衰减的转折点出现时间越早,相对缓慢衰减和相对快速衰减阶段持续时间越长,感应电压越大;磁场强度最大值通常出现在含水采空区内,且随层间距增大线性减小;视纵向电导二阶微分能有效分辨高阻-低阻交界面,且层间距越小视纵向电导微分幅值越大;在高家梁煤矿20302和20313工作面采空区积水探测中,感应电压衰减转折点分别出现在718.51μs和1 004.31μs,根据相邻测道电压及视纵向电导微分变化,判断出积水横向分别分布在36~120 m和24~168 m,岩-水交界面分别出现在66 m和72 m处,并经钻探得到验证。研究结果可为矿井老空水探测及疏放提供指导,并对矿井安全生产具有重要意义。
  • 关键词

    矿井瞬变电磁法含水采空区层间距时空响应数值模拟

  • 引用格式
    宋贵磊,公绪飞,杨富强,等.含水采空区瞬变电磁时空响应特征研究及应用[J/OL].煤田地质与勘探,1-12[2024-11-19].http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1155.P.20241107.1152.002.html.
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