煤矿双层采空区CSAMT响应规律

作     者：白剑 余传涛 杨勇 王慧明 杨晓成 张洁 BAI Jian;YU Chuantao;YANG Yong;WANG Huiming;YANG Xiaocheng;ZHANG Jie

作者机构：太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 山西华阳集团新能股份有限公司山西阳泉045000 

出 版 物：《煤炭科学技术》 (Coal Science and Technology)

年 卷 期：2022年第50卷第5期

页      面：216-221页

核心收录：

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0708[理学-地球物理学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：山西省自然基金资助项目(201901D111045) 阳泉煤业(集团)股份有限公司2018年科研资助项目(GY18026) 

主　　题：CSAMT 双层采空区 正演模拟 电磁法勘探 

摘      要：我国不仅是主要的产煤国,同时也是受水害影响最为严重的国家之一,随着煤矿开采深度、开采强度、开采速度、开采规模的增加和扩大,以及新煤田的大面积开发,煤矿水灾害威胁愈来愈严重,对煤矿采空区的分布进行精准地球物理探测是减少煤矿水害的主要途径,CSAMT法是煤矿多层采空积水区探测的重要电磁勘探方法。为研究阳煤集团某煤矿双层采空区的电磁响应规律,基于有限元法对不同类型双层采空区的CSAMT响应进行模拟。结果显示:①存在双层异常体时2个异常体电性同为高阻或低阻时,异常体的层间隔影响异常体的纵向分辨率,间隔较小时难以区分双层异常边界,当2个异常体间隔大于50 m时,可以区分为2个异常体的响应,异常体层间隔越大,响应越明显;②双层采空异常体中上层为高阻、下层为低阻异常时,2层异常体间隔达到10 m时就能够区分2层异常响应,层间隔越大,分辨能力较好;③双层采空异常体上层为低阻,下层为高阻时,只有当2层异常体间隔达到50 m以上时,才能够区分2层异常体引起的异常,说明上层低阻体对下层异常体存在屏蔽作用;④最后根据正演模拟结果,选取与模型电性类似的试验区进行试验,试验结果与正演模拟响应规律基本吻合,说明正演模拟结果较为可靠。上述多层异常体的CSAMT响应规律可为不同电性条件下的双层采空区电磁法勘探的方法选择提供依据。