矿井瞬变电磁法在煤层顶板老空水异常区探测中的应用.pptxVIP

矿井瞬变电磁法在煤层顶板老空水异常区探测中的应用汇报人：2024-01-27

目录contents引言矿井瞬变电磁法基本原理煤层顶板老空水异常区概述矿井瞬变电磁法在煤层顶板老空水异常区探测中的应用应用实例分析效果评价及存在问题探讨

引言01

随着我国煤炭资源开采深度和广度的不断增加，老空水害问题日益突出，严重威胁矿井安全生产。瞬变电磁法作为一种非接触式地球物理探测方法，具有探测深度大、分辨率高、对低阻体敏感等优点，在煤层顶板老空水异常区探测中具有重要应用价值。通过研究瞬变电磁法在煤层顶板老空水异常区探测中的应用，可以进一步完善矿井水害防治技术体系，提高矿井安全生产水平。研究背景及意义

近年来，国内学者在瞬变电磁法理论、仪器研制和数据处理等方面取得了显著进展，形成了具有自主知识产权的瞬变电磁法探测技术体系。同时，针对煤层顶板老空水异常区探测的特殊性，开展了大量现场试验和工程应用研究工作，积累了丰富的实践经验。国内研究现状国外瞬变电磁法研究起步较早，在基础理论、仪器装备和数据处理等方面具有较高水平。近年来，随着计算机技术和人工智能技术的快速发展，国外学者在瞬变电磁法正反演计算、三维可视化解释和智能化处理等方面取得了重要突破。国外研究现状国内外研究现状及发展趋势

矿井瞬变电磁法基本原理02

瞬变电磁法（TransientElectromagneticMethod，简称TEM）是一种时间域电磁法，利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲电磁场，在一次脉冲电磁场间歇期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。该方法通过观测和分析“烟圈”效应形成的二次涡流场随空间和时间的变化规律，来寻找地下不同电性地质体的分布规律和空间位置。瞬变电磁法概述

矿井瞬变电磁法是在地面瞬变电磁法的基础上发展起来的一种井下物探方法。其工作原理是在井下巷道中布置线圈，通过在线圈中施加电流脉冲，产生一个瞬变的电磁场。这个电磁场在周围煤岩体中传播，并在遇到不同电性界面时发生反射和折射。通过接收线圈接收反射回来的电磁信号，并对信号进行分析处理，可以推断出煤岩体中的异常体位置和形态。矿井瞬变电磁法原理

高分辨率非接触式探测高效快速受干扰小矿井瞬变电磁法特井瞬变电磁法具有较高的分辨率，能够探测到较小的异常体。该方法无需与煤层或岩石直接接触，因此可以在复杂的地质条件下进行探测。瞬变电磁法探测速度快，效率高，适用于大面积的煤层顶板老空水异常区探测。由于该方法是在井下进行探测，受地面干扰较小，因此可以获得较为准确的数据结果。

煤层顶板老空水异常区概述03

煤层顶板老空水异常区定义煤层顶板老空水异常区是指煤矿开采过程中，由于采空区或老窑积水等原因，在煤层顶板上形成的具有水文地质异常特征的区域。该区域通常表现为水文地质条件复杂，存在突水、透水等安全隐患，对煤矿安全生产构成严重威胁。

老空水异常区可能引发突水事故，造成人员伤亡和设备损失。突水事故采煤工作面安全矿井排水系统压力异常区的水文地质条件可能影响采煤工作面的安全推进，降低生产效率。老空水可能增加矿井排水系统的负担，导致排水不畅或设备损坏。030201煤层顶板老空水异常区危害

地质条件复杂水文条件多变地球物理场干扰技术手段限制煤层顶板老空水异常区探测难点异常区地质构造多变，煤层赋存状态不稳定，给探测工作带来困难。井下地球物理场复杂多变，对瞬变电磁法等物探方法产生干扰，影响探测精度。老空水的水位、水量等水文条件变化无常，增加了探测的不确定性。现有技术手段在分辨率、抗干扰能力等方面存在局限性，难以满足高精度探测的需求。

矿井瞬变电磁法在煤层顶板老空水异常区探测中的应用04

利用瞬变电磁场在煤层顶板老空水异常区产生的感应电动势进行探测，具有对低阻体敏感、分辨率高等优点。结合地面瞬变电磁法和井下瞬变电磁法，形成立体探测网络，提高探测精度和效率。探测方法选择地面与井下联合探测瞬变电磁法

产生高能脉冲电流，通过发射线圈向地下发射瞬变电磁场。发射机接收地下异常体产生的感应电动势信号，并进行放大、滤波等处理。接收机用于发射和接收瞬变电磁场，根据探测需求选择不同规格和类型的线圈。线圈探测设备配置

在煤层顶板老空水异常区布置测点，根据地质条件和异常体规模确定测点间距和排列方式。测点布置数据采集数据处理与解释结果验证按照设定的参数进行数据采集，记录每个测点的感应电动势信号。对采集的数据进行处理和分析，提取异常信息，并结合地质资料进行解释和推断。通过钻探、物探等手段对解释结果进行验证，确保探测结果的准确性和可靠性。探测过程实施

应用实例分析05

03探测结果成功圈定了老空水异常区的位置和范围，为后续的治理工作提供了重要依据。01探测目标确定老空水异常区的位置、范围和含水性。02探测方法采用矿井瞬变电磁法，在煤层顶板上布置测线，