顶板导水通道瞬变电磁响应特征及应用

作     者：仇念广 李松营 闫国才 姚小帅 张万鹏 金明方 赵红利 QIU Nianguang;LI Songying;YAN Guocai;YAO Xiaoshuai;ZHANG Wanpeng;JIN Mingfang;ZHAO Hongli

作者机构：河南能源集团研究总院有限公司河南郑州450046 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400039 

出 版 物：《煤矿安全》 (Safety in Coal Mines)

年 卷 期：2024年第55卷第7期

页      面：179-187页

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(42004088) 

主　　题：矿井水害 顶板导水通道 瞬变电磁 时域有限差分 数值模拟 响应特征 

摘      要：针对西北干旱-半干旱矿区煤层顶板水害问题,为了查明回采工作面顶板导水通道分布范围,依据全空间瞬变电磁理论与时域有限差分算法,结合示范矿区地层电性特征建立正演地电模型,通过数值模拟研究了回采工作面顶板导水通道的不同磁场分量、不同时刻和不同探测角度的磁场响应特征,并在新疆示范矿区开展了应用试验。结果表明:线框法线方向所对应的磁场分量(Hy)强度最大,分布趋势最简单;磁场强度与衰减梯度随时间延迟逐渐衰减降低,在顶板导水通道处会产生二次感应,并以此为二次场源向外扩散衰减;Hy可识别顶板导水通道,最大有效探测仰角为75°;示范矿区的应用试验及后期钻探验证了瞬变电磁法在回采工作面顶板导水通道探测中的可行性与准确性。