采掘工作面物探设计
更新时间:2023-11-27 19:50:01 阅读量: 教育文库 文档下载
山西高平科兴赵庄煤业 采掘工作面瞬变电磁法探测设计
采掘工作面瞬变电磁法探测设计
一、矿井瞬变电磁(TEM)的原理及特点
矿井瞬变电磁和地面瞬变电磁法的基本原理的一样的,理论上也完全可以使用地面电磁法的一切装置及采集参数,但受井下环境的影响,矿井瞬变电磁法与地面的TEM的数据采集与处理相比又有很大的区别。由于矿井轨道、高压环境及小规模线框装置的影响,在井下的探测深度很受限制,一般可以有效解释200m左右。另外地面瞬变法为半空间瞬变响应,这种瞬变响应来自与地表以下半空间层,而矿井瞬变电磁法为全空间瞬变响应,这种响应来自回线平面上下(或两侧)地层,这对确定异常体的位置带来很大的困难。实际资料解释中,必须结合具体地质和水文地质情况综合分析。具体来说矿井瞬变电磁法具有以下特点:
1.受矿井巷道的影响矿井瞬变电磁法只能采用边长1.5m的多匝回线装置,这与地面瞬变电磁法相比数据采集劳动强度小,测量设备轻便,工作效率高,成本低;
2.采用小规模回线装置系统,因此为了保证数据的质量、降低体积效应的影响、提高勘探分辨率,特别是横向分辨率;
3.井下测量装置距离异常体更近,大大的提高测量信号的信噪比,经验表明,井下测量的信号强度比地面同样装置及参数设置的信号强很多;
4.地面瞬变电磁法勘探一般只能将线框平置于地面测量,而井下瞬变电磁法可以将线圈放置于巷道底板测量,探测底板一定深度内
含水性异常体垂向和横向发育规律,也可以将线圈直立于巷道内,当线框面平行巷道掘进前方,可进行超前探测;当线圈平行于巷道侧面煤层,可探测工作面内和顶底板一定范围内含水低阻异常体的发育规律;
5.矿井瞬变电磁法对高阻层的穿透能力强,对低阻层有较高的分辨能力。在高阻地区如果用直流电法勘探要达到较大的探测深度,须有较大的极距,故其体积效应就大,而在高阻地区用较小的回线可达到较大的探测深度,故在同样的条件下TEM较直流电法的体积效应小得多。
二、矿井瞬变电磁法地球物理特征
在探测富水区的位置及其分布范围等方面,瞬变电磁法是目前最有效的方法之一,其物理基础是富水区相对于周围地层有明显的电性差异。理论上讲,干燥岩石的电阻率值很大,但实际上地下岩石孔隙、裂隙总是含水的,并且随着岩石的湿度或者含水饱和度的增加,电阻率急剧下降,即赋水性的不均匀程度在瞬变电磁参数图件上反映为电阻率的高低变化;当岩层完整时其电阻率较高,受构造运动或地下水作用的影响,部分地段岩层破碎或裂隙发育,破碎程度及其含水的饱和度越大(砂岩、灰岩富水性增强),岩石的导电性会显著增强,地层电阻率会明显降低,断面图上会有明显的低阻异常反映。正常情况下,各层位电性在横向上是相对均一的。当存在局部低阻异常体(裂隙带、富水区等)时,在断面上就会出现局部低电阻率异常区。从邻近井田钻孔电测井资料分析,从地表到11号煤层,正常地层的电阻
率是依次继增的,当岩层富水时,其电阻率会降低,和围岩相比较形成低阻反映。为以导电性差异、电性感应差异作前提的瞬变电磁法探测技术的运用提供了良好的地球物理前提。本区含煤地层为二叠系、石炭系地层,煤层、围岩、富水区与导水通道的电阻率差异明显,具有良好的瞬变电磁法勘探地质条件。 三、矿井瞬变电磁工作仪器
现场仪器使用的为武汉地大华睿地学技术有限公司生产的TEMHZ75矿用瞬变电磁仪+TEMJF50实现。这套矿用瞬变电磁仪对低阻充水破碎带反映特别灵敏、体积效应小、纵横向分辨率高,且施工快捷、效率高等优点,既可以用于煤矿掘进头前方,也可以用于巷道侧帮、煤层顶、底板等探测,为煤矿企业在生产过程中水患和导水构造的超前预测预报提供技术手段。通过多次脉冲激发场的重复测量叠加和空间域多次覆盖技术的应用提高信噪比,应用于煤矿井下水害超前预报使用,有效勘探深度能达到200米。 四、采掘工作布置与技术措施评述
1.回采工作面测点设计
回采工作面顺槽每隔10米布设一个测点,测点距离煤帮大约30cm左右,每个点设计3个方向点,分别为斜向上45°、平行煤帮、斜向下45°(方向可根据实际情况适当改变,如下图所示),通过在侧帮移动发射接收线圈,形成1条超前探测的实测剖面。
煤层顶板煤层顶板煤层顶板探测方向巷道发射线框煤层巷道发射线框探测方向煤层巷道发射线框45°煤层45°探测方向测线示意图
2.掘进工作面测点设计
掘进工作面在工作面迎头布设11个测点,每个点离煤帮大约20~30cm,分别为平行左边煤帮位置、与左边煤帮成60°位置、与左边煤帮成45°位置、与左边煤帮成30°位置、平行工作面左边位置、工作面正中位置、平行工作面右边位置、与右边煤帮成30°位置、与右边煤帮成45°位置、与右边煤帮成60°位置、平行右边煤帮位置,从而形成一个扇形超前探测区域,每个测点设计3个测线,3个测线分别为斜向上45°、平行煤帮、斜向下45°(方向可根据实际情况适当改变,如下图所示),通过在掘进面迎头移动发射接收线圈,形成1条超前探测的实测剖面。
煤层顶板煤层顶板煤层顶板探测方向巷道发射线框煤层巷道发射线框探测方向煤层巷道发射线框45°煤层45°探测方向测线示意图
4325678910111
测点示意图
3.施工技术措施,矿井瞬变电磁法勘探装置类型采用重叠回线组合装置,边长1.5m的激发和接收正方形线圈,激发线圈匝数4匝,接收线圈匝数40匝。供电电流档为50A,供电脉宽10ms,采样率16μS。每个测点至少采用30次叠加方式提高信噪比,确保了原始数据的可靠性。
地测科
2012年8月
正在阅读:
采掘工作面物探设计11-27
开展感恩节活动总结多篇04-17
10.2分子动理论的初步知识08-26
中国人民解放军各集团军编制战斗序列大全05-02
有限公司章程范本---工商局适用08-15
我的生日作文400字02-05
道路安全会议记录范文05-03
万能铣床的电气控制 - 图文06-22
护士执业考试-护理学基础模拟试题护基试题06-07
均值比较与t检验12-08
- exercise2
- 铅锌矿详查地质设计 - 图文
- 厨余垃圾、餐厨垃圾堆肥系统设计方案
- 陈明珠开题报告
- 化工原理精选例题
- 政府形象宣传册营销案例
- 小学一至三年级语文阅读专项练习题
- 2014.民诉 期末考试 复习题
- 巅峰智业 - 做好顶层设计对建设城市的重要意义
- (三起)冀教版三年级英语上册Unit4 Lesson24练习题及答案
- 2017年实心轮胎现状及发展趋势分析(目录)
- 基于GIS的农用地定级技术研究定稿
- 2017-2022年中国医疗保健市场调查与市场前景预测报告(目录) - 图文
- 作业
- OFDM技术仿真(MATLAB代码) - 图文
- Android工程师笔试题及答案
- 生命密码联合密码
- 空间地上权若干法律问题探究
- 江苏学业水平测试《机械基础》模拟试题
- 选课走班实施方案
- 工作面
- 物探
- 采掘
- 设计
- 多元函数微分法及其应用习题及答案
- 上海财经大学《资产评估学》课程各章习题和参考答案 - 图文
- (塔吊司机) 选择题
- 数据结构教程 第三十一课 动态查找表
- 物业管理处党支部书记兼工会主席XX年述职述廉报告
- 幼儿园大班绘本《像狼一样嚎叫》应彩云优质课教案
- 高考古诗文(广东卷与全国卷异同,常考实词汇总)
- 天翼宽带光猫TEWA-500G破解开通WiFi路由不影响宽带拨号、IPTV(其它光猫可参考)
- 湖北省黄石二中2011届高考录取金榜(通知书已到的标#) 黄石状元教育,二中教务管理
- 水工程经济课后习题答案1
- 参观气象局活动方案
- 安置房设计说明
- 专升本报名流程
- 纯化水系统标准操作规程
- 2016-2017年最新西师大版小学数学四年级下册《小数加减法》练习题1(名校资料)
- 64篇情景式默写整理
- 你知道什么才是正确的恋爱婚姻观?
- 传统香囊五彩丝 华夏元素中国风
- 法理学复习提纲及答案
- 生活英语:美国各州州名的来源