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煤矿钻孔物探的技术进展及攻关方向
1
作者
程建远
颜羽
+3 位作者
李宇腾
王盼
赵睿
蒋必辞
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025年第6期1-21,共21页
【背景】煤矿开采和灾害防治对地质条件探查提出了高精度、长距离等新的需求,传统钻探、物探手段面临探测精度不足、探测距离较短等技术瓶颈。钻孔物探技术融合了钻探轴向成果直观可靠与物探横向成果分辨率高等优势,为煤矿安全高效智能...
【背景】煤矿开采和灾害防治对地质条件探查提出了高精度、长距离等新的需求,传统钻探、物探手段面临探测精度不足、探测距离较短等技术瓶颈。钻孔物探技术融合了钻探轴向成果直观可靠与物探横向成果分辨率高等优势,为煤矿安全高效智能开采提供了技术支撑。按照施工空间把钻孔物探技术划分为孔内、孔间、孔地及孔巷等四大类,选取前三类典型的钻孔物探技术,分别从基本原理、技术进展和应用实例的角度阐述不同技术的主要进展及适用条件。【进展】在孔内物探技术方面,煤矿近水平钻孔的高频反射雷达可以实现径向0~10 m内煤岩界面探测与地质构造识别,钻孔三分量瞬变电磁技术能够对钻孔径向30 m内低阻异常区进行空间定位,钻孔三维激光扫描具备以厘米级精度重构地下采空区三维形态的能力;在孔间物探技术方面,孔间电磁波CT与地震波CT成像技术通过跨孔层析成像能够圈定断层、陷落柱、火烧区等异常体,孔间地震波与电磁波的联合透视,通过速度、电阻率综合解释可以推断孔间地质异常体的性质;在孔地物探技术方面,RVSP技术通过钻孔震源激发−地面检波器接收的方式可以实现采空区的高精度空间定位,孔−地充电法通过圈定低阻导体电场的分布范围有助于估算采空区积水的静储量。【展望】未来钻孔物探的技术攻关应该聚焦于随钻定向探测、钻孔径向远探测、多场多参量动态监测等方向,形成“探测−检测−监测”一体化的钻孔物探技术链,构建集群钻孔数据驱动的三维地质透明化模型,为煤矿安全高效智能开采提供透明地质保障。
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关键词
钻孔物探
钻孔雷达
钻孔瞬变电磁
孔间地震
孔间电法
RVSP
充电法
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职称材料
瞬变电磁法在准噶尔盆地南缘静校正中的应用
被引量:
4
2
作者
赵峰
李献民
+1 位作者
宋阳
其其格
《新疆石油地质》
CAS
CSCD
北大核心
2007年第2期222-225,共4页
地表及近地表地质体岩性的纵横向变化是需要对不同波长进行静校正的重要原因之一。在复杂地区的地震勘探中进行常规静校正时,由于受地震微测井或小折射控制点数量的限制,加之相邻控制点之间的岩性变化,致使深度、速度关系差异较大,有时...
地表及近地表地质体岩性的纵横向变化是需要对不同波长进行静校正的重要原因之一。在复杂地区的地震勘探中进行常规静校正时,由于受地震微测井或小折射控制点数量的限制,加之相邻控制点之间的岩性变化,致使深度、速度关系差异较大,有时无法准确地建立地表及近地表速度—深度模型,甚至不能求取准确的静校正量。采用瞬变电磁法(Transient Electromagnetic Method),通过连续观测,可以获得地震勘探区地表及近地表结构的电性剖面,利用岩性与电性的关系,建立地表及近地表地质模型。在此基础上,有目的地部署地震微测井或小折射控制点以获取相应的深度、速度数据,从而建立地表及近地表速度—深度模型,可以求取准确的静校正量。这种以表层地质模型为基础建立的地球物理速度—深度模型,其静校正量的求取具有唯一性。
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关键词
瞬变电磁法
静校正
表层结构
地震勘探
速度
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职称材料
坑(井)-地多参数电磁接收系统
被引量:
2
3
作者
陈凯
金胜
+2 位作者
魏文博
邓明
叶高峰
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期3803-3818,共16页
坑(井)-地多参数电磁接收系统在地面、坑道、井中三维空间观测天然场源及人工源电磁信号,观测装置接近或穿过矿体,借助动源、大功率发射可获得更加明显的异常值,旨在加大探测深度的基础上提高深部分辨率,同时获取电阻率、极化率、复阻...
坑(井)-地多参数电磁接收系统在地面、坑道、井中三维空间观测天然场源及人工源电磁信号,观测装置接近或穿过矿体,借助动源、大功率发射可获得更加明显的异常值,旨在加大探测深度的基础上提高深部分辨率,同时获取电阻率、极化率、复阻抗等参数.为坑(井)-地电磁成像方法现场数据采集提供硬件设备支持,针对坑道、井中电磁观测的特殊需求,开发了由不极化电极、非接触电极、小型感应式线圈、微型三分量音频磁传感器、地面-坑道电磁接收机、井中电磁接收机等组成的坑(井)-地多参数电磁接收系统,解决了传统不极化电极坑道硬岩表面接地困难和传统感应式磁传感器难以适应坑道狭窄空间的问题;通过多层次的室内、弱干扰条件下野外测试验证了接收系统的各项技术指标,接收机通道全频段噪声水平接近10nV/rt(Hz),微型三分量音频磁传感器体积压缩至32cm×32cm×32cm;强干扰条件下的矿山试验验证了接收系统的可靠性、适用性及先进性.
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关键词
坑(井)-地电磁探测技术
多参数电磁接收机
非接触电极
微型三分量音频磁传感器
坑道电磁观测
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职称材料
地面电磁探测接收系统批量对比试验
被引量:
1
4
作者
李萌
底青云
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2018年第1期186-194,共9页
已经将自主研制的地面电磁探测(SEP)系统与国内外商业仪器系统进行了全面的对比试验,结果表明自主研制的仪器系统整体性能与国外先进仪器系统性能相当,并在某些性能上略有优势。为测试批量生产的SEP采集系统(包括电磁法采集站和感应式...
已经将自主研制的地面电磁探测(SEP)系统与国内外商业仪器系统进行了全面的对比试验,结果表明自主研制的仪器系统整体性能与国外先进仪器系统性能相当,并在某些性能上略有优势。为测试批量生产的SEP采集系统(包括电磁法采集站和感应式磁传感器)的一致性、稳定性与可靠性,精心设计对比实验方法并在河北张北县进行了大规模的对比试验,分别采集了天然电磁场和人工电磁场数据,通过多种情况的对比,证明批量采集站与感应式磁传感器性能稳定,所采集的天然场和人工场视电阻率结果一致,各项误差均在合理范围内。证明SEP系统能够为深部矿产资源和深部油气资源的勘探提供高质量的数据,也为批量仪器测试提供了设计方案。
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关键词
地面电磁法勘探系统
对比实验
天然场
人工场
一致性
稳定性
可靠性
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职称材料
题名
煤矿钻孔物探的技术进展及攻关方向
1
作者
程建远
颜羽
李宇腾
王盼
赵睿
蒋必辞
机构
中煤科工西安研究院(集团)有限公司
西安科技大学地质与环境学院
煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室
煤炭科学研究总院
出处
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025年第6期1-21,共21页
基金
国家重点研发计划课题(2023YFC3008903)
陕西省自然科学基础研究计划(2024JC-YBQN-0268,2024JC-YBQN-0331)
中煤科工西安研究院(集团)有限公司科技创新基金项目(2024XAYKF01,2023XAYJS08)。
文摘
【背景】煤矿开采和灾害防治对地质条件探查提出了高精度、长距离等新的需求,传统钻探、物探手段面临探测精度不足、探测距离较短等技术瓶颈。钻孔物探技术融合了钻探轴向成果直观可靠与物探横向成果分辨率高等优势,为煤矿安全高效智能开采提供了技术支撑。按照施工空间把钻孔物探技术划分为孔内、孔间、孔地及孔巷等四大类,选取前三类典型的钻孔物探技术,分别从基本原理、技术进展和应用实例的角度阐述不同技术的主要进展及适用条件。【进展】在孔内物探技术方面,煤矿近水平钻孔的高频反射雷达可以实现径向0~10 m内煤岩界面探测与地质构造识别,钻孔三分量瞬变电磁技术能够对钻孔径向30 m内低阻异常区进行空间定位,钻孔三维激光扫描具备以厘米级精度重构地下采空区三维形态的能力;在孔间物探技术方面,孔间电磁波CT与地震波CT成像技术通过跨孔层析成像能够圈定断层、陷落柱、火烧区等异常体,孔间地震波与电磁波的联合透视,通过速度、电阻率综合解释可以推断孔间地质异常体的性质;在孔地物探技术方面,RVSP技术通过钻孔震源激发−地面检波器接收的方式可以实现采空区的高精度空间定位,孔−地充电法通过圈定低阻导体电场的分布范围有助于估算采空区积水的静储量。【展望】未来钻孔物探的技术攻关应该聚焦于随钻定向探测、钻孔径向远探测、多场多参量动态监测等方向,形成“探测−检测−监测”一体化的钻孔物探技术链,构建集群钻孔数据驱动的三维地质透明化模型,为煤矿安全高效智能开采提供透明地质保障。
关键词
钻孔物探
钻孔雷达
钻孔瞬变电磁
孔间地震
孔间电法
RVSP
充电法
Keywords
borehole geophysical
prospecting
borehole radar
borehole transient
electromagnetic
inter-borehole seismic exploration
inter-borehole electrical method
reverse vertical seismic profile(RVSP)
borehole-
surface
charging method
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
TD82 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
瞬变电磁法在准噶尔盆地南缘静校正中的应用
被引量:
4
2
作者
赵峰
李献民
宋阳
其其格
机构
中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所
中国石油新疆油田分公司勘探公司
出处
《新疆石油地质》
CAS
CSCD
北大核心
2007年第2期222-225,共4页
文摘
地表及近地表地质体岩性的纵横向变化是需要对不同波长进行静校正的重要原因之一。在复杂地区的地震勘探中进行常规静校正时,由于受地震微测井或小折射控制点数量的限制,加之相邻控制点之间的岩性变化,致使深度、速度关系差异较大,有时无法准确地建立地表及近地表速度—深度模型,甚至不能求取准确的静校正量。采用瞬变电磁法(Transient Electromagnetic Method),通过连续观测,可以获得地震勘探区地表及近地表结构的电性剖面,利用岩性与电性的关系,建立地表及近地表地质模型。在此基础上,有目的地部署地震微测井或小折射控制点以获取相应的深度、速度数据,从而建立地表及近地表速度—深度模型,可以求取准确的静校正量。这种以表层地质模型为基础建立的地球物理速度—深度模型,其静校正量的求取具有唯一性。
关键词
瞬变电磁法
静校正
表层结构
地震勘探
速度
Keywords
transient
electromagnetic
method
static correction
surface
tecture
seismic
prospecting
velosity
分类号
P631.4 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
坑(井)-地多参数电磁接收系统
被引量:
2
3
作者
陈凯
金胜
魏文博
邓明
叶高峰
机构
中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院
地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期3803-3818,共16页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)重大项目“深部矿产资源探测技术”第03课题(2014AA06A603)资助
文摘
坑(井)-地多参数电磁接收系统在地面、坑道、井中三维空间观测天然场源及人工源电磁信号,观测装置接近或穿过矿体,借助动源、大功率发射可获得更加明显的异常值,旨在加大探测深度的基础上提高深部分辨率,同时获取电阻率、极化率、复阻抗等参数.为坑(井)-地电磁成像方法现场数据采集提供硬件设备支持,针对坑道、井中电磁观测的特殊需求,开发了由不极化电极、非接触电极、小型感应式线圈、微型三分量音频磁传感器、地面-坑道电磁接收机、井中电磁接收机等组成的坑(井)-地多参数电磁接收系统,解决了传统不极化电极坑道硬岩表面接地困难和传统感应式磁传感器难以适应坑道狭窄空间的问题;通过多层次的室内、弱干扰条件下野外测试验证了接收系统的各项技术指标,接收机通道全频段噪声水平接近10nV/rt(Hz),微型三分量音频磁传感器体积压缩至32cm×32cm×32cm;强干扰条件下的矿山试验验证了接收系统的可靠性、适用性及先进性.
关键词
坑(井)-地电磁探测技术
多参数电磁接收机
非接触电极
微型三分量音频磁传感器
坑道电磁观测
Keywords
surface
tunnel borehole
electromagnetic
prospecting
Multi-parameter
electromagnetic
receiver
Non-contacted electrode
Micro three-axis audio frequency induction coil
Tunnel
electromagnetic
fieldmeasurement
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
地面电磁探测接收系统批量对比试验
被引量:
1
4
作者
李萌
底青云
机构
中国科学院地质与地球物理研究所
中国科学院页岩气与地质工程重点实验室
出处
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2018年第1期186-194,共9页
基金
国家深部探测技术与实验研究专项SinoProbe-09-02(201011079)
国家重大科研装备研制项目"深部资源探测核心装备研发"(ZDYZ2012-1)子项目"多通道大功率电法勘探仪"之课题"M-TEM系统整体设计及集成优化与方法试验"联合资助
文摘
已经将自主研制的地面电磁探测(SEP)系统与国内外商业仪器系统进行了全面的对比试验,结果表明自主研制的仪器系统整体性能与国外先进仪器系统性能相当,并在某些性能上略有优势。为测试批量生产的SEP采集系统(包括电磁法采集站和感应式磁传感器)的一致性、稳定性与可靠性,精心设计对比实验方法并在河北张北县进行了大规模的对比试验,分别采集了天然电磁场和人工电磁场数据,通过多种情况的对比,证明批量采集站与感应式磁传感器性能稳定,所采集的天然场和人工场视电阻率结果一致,各项误差均在合理范围内。证明SEP系统能够为深部矿产资源和深部油气资源的勘探提供高质量的数据,也为批量仪器测试提供了设计方案。
关键词
地面电磁法勘探系统
对比实验
天然场
人工场
一致性
稳定性
可靠性
Keywords
surface
electromagnetic
prospecting
system
(
sep
)
comparison test
natural source field
controlled source field
consistency
stability
reliability
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
煤矿钻孔物探的技术进展及攻关方向
程建远
颜羽
李宇腾
王盼
赵睿
蒋必辞
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025
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职称材料
2
瞬变电磁法在准噶尔盆地南缘静校正中的应用
赵峰
李献民
宋阳
其其格
《新疆石油地质》
CAS
CSCD
北大核心
2007
4
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职称材料
3
坑(井)-地多参数电磁接收系统
陈凯
金胜
魏文博
邓明
叶高峰
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
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职称材料
4
地面电磁探测接收系统批量对比试验
李萌
底青云
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2018
1
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