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题名煤矿隐伏地质异常体地孔瞬变电磁法三分量探测技术
被引量：2
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作者
高小伟
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机构
中煤科工西安研究院(集团)有限公司
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出处
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第1期237-245,共9页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2022YFC3005601)
国家自然科学基金面上资助项目(42374176)。
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文摘
为了满足煤矿隐伏地质异常体精细探查的需求,实现钻孔周围隐伏水害的精细刻画与解释,提出了煤矿地孔瞬变电磁法三分量孔旁地质异常体定位技术,该方法通过地面大功率发射异常场信号、地面垂直钻孔中接收关断后的二次场三分量信号来探测钻孔周围地质异常体。首先采用Max-well软件分别计算了钻孔不同方位异常体的三分量响应,发现地孔瞬变电磁法接收探头离异常体近,三分量异常响应明显,且组合形态不同,可依此定性判断异常体所在钻孔的方位;进一步对煤矿上常见的含导水陷落柱、含水断层和积水采空区模型的异常三分量响应进行数值模拟,发现不同异常体由于规模、异常体姿态不同,其产生的三分量异常响应曲线幅值形态不同,依此可以定性推断异常体类型;然后采用了电流环反演技术对理论含导水陷落柱、含水断层和积水采空区模型进行了异常体空间定位。结果表明:利用地孔瞬变电磁三分量异常响应能实现钻孔周围含导水异常体的空间定位,并能获得异常体的空间位置、规模和姿态等参数。最后在内蒙古某矿针对三维地震圈定的疑似陷落柱开展了地孔瞬变电磁探测,试验采用2个方位的发射源进行了激发,并对采集的数据进行了异常三分量反演,成功实现了疑似陷落柱的空间定位,并获得了疑似陷落柱的规模和姿态,探测结果在后期巷道掘进过程中得到了超前探测钻孔的验证。理论模型与试验数据表明地孔瞬变电磁法三分量异常定位技术可作为煤矿地面垂直钻孔中探查钻孔周围地质异常体的有效手段。
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关键词
地孔瞬变电磁法
陷落柱
断层
采空区
三分量
异常定位
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Keywords
down-hole TEM
collapse column
fault
goaf
three-component
abnormal localization
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分类号
P631
[天文地球—地质矿产勘探]
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题名地孔瞬变电磁法超前探测数值模拟响应特征
被引量：16
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作者
姚伟华
王鹏
李明星
苏超
程思远
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机构
中煤科工集团西安研究院有限公司
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期3145-3153,共9页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804105)
中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项资助项目(2018MS006)
中国煤炭科工集团西安研究院有限公司科技创新创业资金专项资助项目(2017XAYZD12)
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文摘
为了避免传统井下瞬变电磁超前探测受巷道中电磁干扰信号、锚网、掘进机等影响,提出一种在地面布设发射回线,在煤矿井下掘进工作面或工作面水平钻孔中测量瞬变电磁场三分量信号的超前探测方法。该方法具有径向探测深度大、三分量接收探头离异常体近、异常场占总场的比值高而更易发现异常体等特点。基于瞬变电磁三维时域有限差分正演算法,对均匀半空间模型、均匀半空间含孤立异常体模型以及异常体位于水平钻孔不同方位的地孔瞬变电磁三分量的总场和异常场响应特征进行了系统研究。发现三分量总场和异常场之间总体符合烟圈效应,总场和异常场三分量衰减曲线或者多测道曲线形态随时间的变化特征可以采用不同时刻感应电流环相对于测点或者测线的位置来进行分析;在不考虑互感现象的情况下,地下接收的不同时刻的三分量响应完全可以看成是背景电流环和异常电流环的叠加,其中异常场的三分量形态可以采用垂直于一次场方向相同形状的电流环来拟合;另外当异常体位于水平钻孔不同方位时,异常场X分量均表现为S型,Y分量和Z分量表现为单峰异常,且不同象限异常场三分量组合形态不同,据此可以判断异常体所在钻孔的深度和方位。最后在地面进行了地孔瞬变电磁超前探测方法的相似性试验,验证了理论模型响应特征的正确性。
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关键词
地孔瞬变电磁法
三分量响应特征
超前探测
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Keywords
down-hole TEM
three-component response characteristics
advanced detection
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分类号
P631.3
[天文地球—地质矿产勘探]
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