電性源電磁法底板突水動態(tài)監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、采空區(qū)底板滯后突水因其隱蔽性和突發(fā)性，對礦井安全生產(chǎn)危害極大。傳統(tǒng)物探方法大都是在開采前的靜態(tài)探測，且鑒于資料解釋精度有限，一些規(guī)模較小的隱伏斷層、陷落柱等可能無法識別，回采時底板應(yīng)力平衡遭到破壞，引起裂隙發(fā)育，局部隱伏構(gòu)造可能進一步發(fā)育成為導(dǎo)水通道，引發(fā)滯后突水。為監(jiān)測在采動效應(yīng)影響下底板含水裂隙的實時發(fā)育，利用接地線源發(fā)射周期性脈沖方波，一個方波周期內(nèi)利用多通道電磁傳感器觀測一次電位和二次磁場，并定義為多參數(shù)電性源電磁法底板突水動態(tài)

2、監(jiān)測技術(shù)。
　　正演計算了底板下相同深度不同位置、不同大小和不同深度異常體引起的一次電位和二次磁場垂直分量的分布規(guī)律。供電段對應(yīng)的三維直流電法觀測系統(tǒng)下，分析異常電位的平面分布可知，極值點的位置、大小及變化趨勢可直接反映異常體的分布、發(fā)育及導(dǎo)升趨勢。斷電后對應(yīng)的近區(qū)電性源瞬變電磁觀測系統(tǒng)下，研究了瞬變場的擴散過程，對影響Hz響應(yīng)的各因素，包括發(fā)射波形、接地線源長度、偏移距和地電結(jié)構(gòu)進行了綜合分析。計算了各異常體同一時刻的Hz平面分

3、布及多測道剖面，二者均能較好地反映異常的分布、發(fā)育和導(dǎo)升趨勢。
　　定義了固定源三維直流電法突水系數(shù)和近區(qū)電性源瞬變電磁法突水系數(shù)?；诓煌疃犬惓ｓw正演模擬結(jié)果，計算了理論地質(zhì)模型對應(yīng)的三個級別的突水預(yù)警值，即Ⅲ級預(yù)警、Ⅱ級預(yù)警、Ⅰ級預(yù)警。通過觀測電位和磁場強度的變化，計算突水系數(shù)，獲得有效隔水層的厚度，實現(xiàn)實時監(jiān)測底板的安全性。同時，在某礦井進行三維直流電法的監(jiān)測試驗，結(jié)果表明該方法求得的固定源三維直流電法突水系數(shù)能有效地衡量