袁山煤矿1114运输巷、818南翼回风巷物探报告.docx

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1、贵州弘达矿业投资有限公司袁山煤矿1114运输巷、818南翼回风巷瞬变电磁法物探报告单位：贵州弘达矿业投资有限公司时间：2014年5月13日编制人员编制：杨再健技术审核：舒正仁参加人员：罗锋、陈福才资料处理：陈福才1.前言32.地质——地球物理特征33.1矿井瞬变电磁法基本理论.33.2矿井瞬变电磁法.63.3工作布置与工作量、技术措施及质量评述.83.4矿井瞬变电磁法探测质料处理和解析.8153.1成果分析.93.1.11114运输掘进头资料解释103.1.2818南翼回风巷掘进头资料解释.134.结论和建议.151.前言

2、1114运输巷掘进头测试3条线，1线斜向上+30°,2线顺层0°,3线斜向下-30°采集11个点。833南翼回风巷掘进头测试3条线，1线斜向上+30。，2线顺层0。，3线斜向下-30。采集11个点。物探勘探任务及目的：2）探测1114运输巷掘进头和833南翼回风巷掘进头低阻体异常及分布范围及。3）分析测区内含水构造形态、水力联系。4）对测区内煤层开采或水害治理提供物理探测技术依据。5）为布置探防水钻孔设计提供依据。2.地址——地球物理特征从电性上分析不同地层的电性分布规律：煤层电阻率值相对较高，砂岩次之，粘土岩类最低。由于

3、煤系地层的沉积序列比较清晰，在原生地层状态下，具导电性特征在纵向上固定的变化规律，而在横向上相对比较均一。当存在构造破碎带时，如果构造不含水，则其导电性较差，局部电阻率值增高；如果构造含水，由于其导电性好，相当于存在局部低电阻率值地质体。综上所述，当断层、裂隙和陷落柱等地质构造发育时，无论其含水与否，都将打破地层电性在纵向和横向的变化规律。这种变化规律的存在，为以岩石导电性差异为物理基础的矿井瞬变电磁法探测提供了良好的地质条件。3.1矿井瞬变电磁法基本理论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

4、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勺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15度很受限制，一般小功率发射只能有效解释100m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。瞬变电磁法或称时间域电磁法(Timedomainelectro

5、magneticmethods),简称TEM它是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲电磁场，在一次脉冲电磁场间歇期间，利用不接地线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。其基本工作方法是：于地面或井下设置通以一定波形电流的发射线圈，从而在其周围空间产生一次磁场，并在地下导电岩矿体中产生感应电流。断电后，感应电流由于热损耗而随时间衰减。衰减过程一般分为早、中和晚期。早期的电磁场相当于频率域中的高频成分，衰减快，趋肤深度小；而晚期成分则相当于频率域中的低频成分，衰减慢，趋肤深度大。通过测量断电后各个时间段的二次场随时间变化规律

6、，可得到不同深度的地电特征。在导电率为b、导磁率为人的均匀各向同性大地表面铺设面积为S的矩形发射回线，在回线中供以阶跃脉冲电流I⑴，(1)-工图1瞬变电磁法工作原理示意图15在电流断在回线周围的大一个稳定的磁场t=0时刻，将电流流产生的磁场也场的这一剧烈变导电介质传至回并在大地中激发发射电流断开之空间的磁场不会质的热损耗，直发射线框开之前，发射电流地和空间中建立起（如图1所示）。在突然断开，由该电立即消失。一次磁化通过空气和地下线周围的大地中，出感应电流以维持前存在的磁场，使即刻消失。由于介到将磁场能量消耗完毕为止（见图2

7、）图2瞬变电磁法感应电磁场转换原理示意图由于电磁场在空气中传播的速度比在导电介质中传播的速度大得多，当一次电流断开时，一次磁场的剧烈变化首先传播到发射回线周围地表各点，因此，最初激发的感应电流局限于地表。地表各处感应电流的分布也是不均匀的，在紧靠发射回线一次磁场最强的地表处感应电流最强。随着时间的推移，地下的感应电流便逐渐向下、向外扩散，其强度逐渐减弱，分布趋于均匀。研究结果表明，任一时刻地下涡旋电流在地表产生的磁场可以等效为一个水平环状线电15流的磁场。在发射电流刚关断时，该环状线电流紧挨发射回线，与发射回线具有相同的形

8、状。15随着时间推移，该电流环向下、向外扩散，并逐渐变形为圆电流环。等效电流环象从发射回线中“吹”出来的一系列“烟圈”，因此，人们将地下涡旋电流向下、向外扩散的过程形象地称为“烟圈效应”（如图3所示）。“烟圈”的半径r、深度d的表达式分别为：(2)(3)r=8c2t/二」0a2d=4.t/二：/0151