干扰瞬变电磁探测精度的环境要素及其校正技术研究

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随着煤矿开采的进行,矿井水害已经成为困扰煤矿安全生产的重要因素之一,所以在《煤矿防治水规定》中明确提出“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则,而物探是所谓“探”的重要组成部分。在所有物探手段中,瞬变电磁法因其体积小、操作方便、探测深度深等优点,被大多数矿井所采用。但是在煤矿井下,由于受到铁轨、锚网、工字钢、积水、巷道空间、以及人文等环境要素的影响,使得瞬变电磁的探测精度大大降低。因此如何减少强干扰源对瞬变电磁信号的影响,提高瞬变电磁的探测精度,成为亟待解决的问题。  为了解决以上问题,首先基于YCS40(A)矿用瞬变电磁仪的基本理论,运用数据解译过程中的时间-电位衰减曲线,将测量底板、顶板、侧帮时有无干扰源的时间-电位衰减曲线进行对比,对影响瞬变电磁探测精度的各种影响因素进行研究,确定探测各个方向时的主要干扰源,并运用解译软件对强干扰源进行干扰校正。其次,根据相似准则以及各个层位的视电阻率剖面图,研究平煤集团公司典型采空区的位置以及断层的导水性、富水性和落差对瞬变电磁信号的影响,并在剔除干扰后对平煤二矿23130工作面、十三矿13031工作面、首山一矿12041工作面进行富水异常区探查。  结果表明:  (1)进行底板测量时,干扰源影响强度从大到小依次为铁轨、锚网、工字钢,当遇到铁轨时需抬高1m进行测量;  (2)进行顶板测量时,主要的干扰源为工字钢;  (3)进行侧帮测量时,主要的干扰源为锚网和铁轨;  (4)在导水的采空区和断层处,视电阻率曲线图出现下凹的趋势,视电阻值条形图中变化很大,视电阻率剖面图出现相对低阻;  (5)在剔除干扰后确定的富水异常区中,二矿施工的5个钻孔和十三矿施工的1个钻孔全部涌水,首山矿的6个富水异常区中5个打钻验证涌水,说明在剔除了主要干扰源后,探测的准确性大大提高。
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