中国矿井物探技术发展现状和关键问题
瞬变电磁法(简称TEM)是利用不接地回线或接地线圈向地下发送脉冲电流,以激励探测目标体感应二次电磁场,脉冲间歇期间,利用线圈或接地电极观测二次场随时间变化的响应。低阻地质体如导水断层、岩层富水区段、金属矿体等能引起较强且衰减慢的次涡流场,而贫水区等高阻体引起较弱且衰减快的二次场。早期信号反映浅部地电特征,晚期信号反映较深部地电特征,煤矿物探,据此可达到测深及判断有无含水构造(包括水体)之目的。此外,现场利用空气及煤、岩对电磁波传播、吸收特性的差异,通过调整发射、接收线圈摆放位置及角度,可对探测方向进行准确控制。
中国矿井物探技术发展现状和关键问题
中国矿井物探技术发展现状和关键问题以煤为主的能源消费结构、复杂的成煤模式和开采条件决定了中国矿井物探技术的发展具有自身特点。在总结矿井地震法、矿井电磁法为代表的矿井物探技术发展历程的基础上,立足于国内煤炭开采现状,认为当前矿井物探技术需要在全空间、多场耦合方面加强基础研究;在矿井物探装备、观测系统、反演方法等方面,应结合物联网技术、巷道钻孔组合空间,煤矿物探队伍,进行技术研发;矿井地震、煤层槽波、直流电法、瞬变电磁法、无线电波坑透法等是矿井物探的主要方法,这些方法需要走勘探、监测并举,多场耦合、协同解释的道路。对复杂采空区、灰岩水、煤与瓦斯**等灾害源的探测是矿井物探面临的任务和关键问题。
YT120(A)音频电穿透仪勘探的用途和基本原理 随着煤矿开采深度的不断增大,水害已成为影响矿井安全和煤炭生产的重要灾害之一。探查采煤工作面内部及**、底板的隐伏地质构造(断层,断裂破碎带,陷落柱等)、**底板隔水层厚度、含水层富水性等是煤矿防治水害的前提。 岩石电阻率的大小除了受组成岩石的矿物质电阻率大小影响外,还和岩石孔隙内水的电阻率、岩石空隙的空间特性有密切的关系。利用音频电穿透仪探查岩石间的电性差异,来探查工作面附近的水文地质构造。 由于地下各种岩(矿)石之间存在导电差异,影响着人工电场的分布形态。矿井音频电透法就是利用专门的仪器在井下观测人工场源的分布规律来达到解决地质问题的目的。 电穿透技术是利用电场在空间中传播时,其电流强度随岩层电阻率的大小而有规律变化的特性,进而计算出空间各点视电阻率的相对关系,煤矿物探技术,作出反映探测区域富水性强弱的视电阻率等值线平面图,为防治水提供参考依据。 视电阻率法是以研究岩石电阻率(导电能力)为基础的物探方法,它是通过测量人工电场的变化来反映岩石电阻率变化,从而解决地质问题。 如下图所示:当供电线路中供以一定强度的电流以后,这个电流从A电极流出,通过大地回到B电极,形成了一个供电回路。电流从A电极流出其电流线分布将会受到A电极周围介质导电能力差异的影响。测量电极MN就在发射较A的附近,电场分布的变化就会影响到MN电极的电位变化,所以只要测量M、N电极之间的电位差值的变化,就可以了解A电极周围岩石导电能力的变化情况。