11061迎头物探报告.docVIP

产品应用报告 产品应用报告 PAGE PAGE 1 福州华虹智能科技股份有限公司 方山矿二1煤新井11061中间低抽巷 瞬变电磁探测 成果报告 2015年 产品应用报告 产品应用报告 PAGE 7 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 1 地质概况与任务 1 1.1 地质概况 1 1.2 探测任务 1 2 瞬变电磁法简介 1 2.1探测地球物理条件 1 2.2 方法原理 2 2.3 矿井瞬变电磁法的特点 3 2.3 仪器设备 4 3 现场施工布置及探测条件 4 3.1 现场施工布置 4 3.2 现场探测条件 4 4 数据处理与结果解释 5 4.1 数据处理 5 4.2 处理结果 6 5 结论及建议 8 5.1 结论 8 5.2 建议 8 5.3 存在问题 8 1 地质概况与任务 1.1 地质概况 二1-11061中间巷设计方位角201°，位于二1煤层底板（距二1煤层底板13m左右）岩层中，工作面标高-50m，巷道设计全长200m，采用锚杆、锚网、锚索、锚网梁联合支护，该巷道设计净宽4.2m，净高3.2m，巷道净断面为13.44㎡。 根据地质报告、打钻情况及巷道实际揭露情况综合分析，巷道位于二1煤层底板L9-L11灰岩以下砂质泥岩中，上距L9-L11灰岩1.0 m，此灰岩厚7 m左右，局部富水性较好；下距L7-L8灰岩2.0 m，局部富水性较好（L1-L3灰岩距巷道底板间距30m）。根据井下水文观测孔资料，目前二1-11061中间低抽巷承受寒灰水压1.97Mpa，L1-L3灰水压1.1Mpa。 1.2 探测任务 本次物探采用矿井瞬变电磁法（TEM）对相关巷道进行探测，以二1-11061中间低抽巷迎头巷道前方、前方顶、底板的赋水情况为主要探测目的，为巷道的安全掘进提供保障。 2 瞬变电磁法简介 2.1探测地球物理条件 由于煤系地层的沉积序列比较清晰，在原生地层状态下，导电性特征在纵向上有其固定的变化规律，而在横向上相对比较均一；在同一个岩层内，电性分布相对均一（层内均一性）；不同岩层组合，其垂向电性分布和变化是有序的且与岩性组合顺序相对应（垂向规律有序性）。不同岩性的导电性一般存在明显差异，一般而言泥岩、页岩、粉砂岩、中粗砂岩、灰岩的电阻率是依次增高的，烟煤的电阻率通常很大，常以明显的高阻异常区别于顶底板岩层（如泥岩、砂岩等）；该测区内岩层电性变化的一般规律为：煤层电阻率值相对较高（250-300Ω?m）、砂岩次之(50-100Ω?m)、粘土岩类最低(20-30Ω·m)。即泥岩、细砂岩、粗砂岩等与煤层的导电性差异明显。 当存在煤层采空区（积水或不积水）及岩层岩溶、裂隙、断层破碎带等构造（即地质异常体）时，地质异常体及其附近导电性分布将发生明显变化（物性异常）；如果构造内不含水，则其导电性较差，使局部电阻率值增高；如果构造含水，由于矿井水的矿化度较高（实测地下水矿化度8.13～20.13g/L），因其导电良好，相当于存在局部低电阻率值地质体。岩层或煤层的富水情况将决定其电阻率的高低情况。 据此，通过瞬变电磁测深法探测煤层上方岩层电阻率及其变化，可以判定岩层的结构状态和富水性，可以判断采空区、断层等构造分布及富水情况，这是本次瞬变电磁法探测岩层富水性的物理前提。 2.2 方法原理 瞬变电磁法或称时间域电磁法(Timedomain electro magnetic methods)，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，可得到不同深度的地电特征。 在电导率为σ、磁导率为μ0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I(t)， 其中： （1） 图2-2 瞬变电磁场的烟圈效应图2-1 瞬变电磁法工作原理示意图 图2-2 瞬变电磁场的烟圈效应 图2-1 瞬变电磁法工作原理示意图 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