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高密度电阻率法和瞬变电磁法在煤田采空区勘查及注浆检测中的应用

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地球物理学进展 2014年第1期29卷 362-369页

作者：杨镜明魏周政高晓伟核工业二一六大队乌鲁木齐830011

从煤矿采空区诱发的地质灾害对国民经济建设的危害和采空区探测与治理的现实意义出发，总结了煤矿采空区探测中的地球物理方法技术现状，分析了开展煤矿采空区地球物理探测的物性差异前提．在简要介绍高密度电阻率法和瞬变电磁法基本原... 详细信息

从煤矿采空区诱发的地质灾害对国民经济建设的危害和采空区探测与治理的现实意义出发，总结了煤矿采空区探测中的地球物理方法技术现状，分析了开展煤矿采空区地球物理探测的物性差异前提．在简要介绍高密度电阻率法和瞬变电磁法基本原理的基础上，结合我国新疆某地区的探测实例，研究总结了高密度电阻率法和瞬变电磁法在煤矿采空区探测中的应用效果．结果表明，由于煤矿地下采空区和未采区之间存在有明显导电性（电阻率）差异，使用高密度电法和瞬变电磁法综合勘察煤田采空区效果较好，工作区120m以上浅部采空区采用高密度电法探测，其定量解释结果精度较高，而100～350m深度范围内采用瞬变电磁法探测作定量推断解释效果较好．文章还结合应用实例探讨了利用高密度电阻率法评价煤矿采空区注浆治理效果的可行性．

关键词：高密度电阻率法瞬变电磁法煤田采空区注浆

高密度电法在和龙市大青头沟村煤田采空区勘探中的应用研究

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高密度电法在和龙市大青头沟村煤田采空区勘探中的应用研究

作者：崔迎龙吉林大学

学位级别：硕士

由煤田采空区引起的地面塌陷是常见的地质灾害之一,严重地威胁着人民生命及财产安全,制约着社会经济发展。高密度电法具有观测精度高、采集速度快、数据采集量大及生产效率高等特点,被广泛应用于地下采空区、滑坡、泥石流等地质灾害治... 详细信息

由煤田采空区引起的地面塌陷是常见的地质灾害之一,严重地威胁着人民生命及财产安全,制约着社会经济发展。高密度电法具有观测精度高、采集速度快、数据采集量大及生产效率高等特点,被广泛应用于地下采空区、滑坡、泥石流等地质灾害治理及工程勘察中。本文是在收集大量勘探区基础地质资料的基础上,根据勘探区内采空区的特点及其围岩的地球物理特征,针对性的构建相应的地电模型,并且采用数值模拟的方法进行试验和研究,主要研究内容如下:首先通过构建简单单一地电模型,研究最优装置形式;然后根据勘探区内存在多个采空区及相关断裂构造的复杂地质情况,构建相应的复杂地电模型与之匹配。通过对单一地电模型及复杂地电模型的正反演分析对比,最终得出以下结论:(1)高密度电法在探测深度内可以有效的分辨高阻和低阻异常体;(2)温纳装置相较其他装置形式对于勘探区内采空区的勘探效果更好;(3)同一剖面存在多个采空区的情况下,基本不会对煤田采空区位置、埋深及规模的推断产生影响;断裂构造对于煤田采空区位置、埋深及规模判断基本没有影响,反演结果中的断裂构造位置与模型断裂位置基本吻合,倾向与模型一致,产状较模型陡立。上述数值模拟研究工作结果表明在勘探区内采用高密度电法的温纳装置形式对煤田采空区勘测是行之有效的;通过数值模拟结果分析对比工程实测资料,推断异常体的类型、位置、埋深及中心宽度等相关信息,圈定的低阻异常DY-1、DY-4的钻孔验证结果与高密度电法推断解译结果相吻合,这说明高密度电法对勘探区内煤田采空区的探测工作取得了较好的效果。

关键词：高密度电法大青头沟村数值模拟煤田采空区温纳装置形式

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瞬变电磁勘察煤田采空区的可行性分析

瞬变电磁勘察煤田采空区的可行性分析

作者：梁建刚中南大学

学位级别：硕士

采空区是重要的煤田自然灾害,它源于煤田开采并将威胁到煤田的后续开采及煤田范围的地质安全。瞬变电磁方法是一种建立在电磁感应原理基础上的,通过分析提取并研究人工源激励下地质体的响应信息,达到探测地下地质体目的的时间域人工源... 详细信息

采空区是重要的煤田自然灾害,它源于煤田开采并将威胁到煤田的后续开采及煤田范围的地质安全。瞬变电磁方法是一种建立在电磁感应原理基础上的,通过分析提取并研究人工源激励下地质体的响应信息,达到探测地下地质体目的的时间域人工源电磁探测法。应用瞬变电磁勘察煤田采空区已有几十年的历史,在仪器不断更新的今天,讨论瞬变电磁勘察煤田采空区的可行性很有必要。本文从瞬变电磁2.5维正演原理出发,首先用FORTRAN语言编写程序,实现瞬变电磁2.5维有限元正演,通过计算已有解析解的一维模型证明算法的正确性,然后对不同充水情况的采空区进行模型抽象并用2.5维有限元正演算法进行数值模拟,得到各种情况下的瞬变电磁响应并换算成实际工作中的测量参数ΔV,进而讨论在现有仪器精度及地质噪声情况下,电磁响应ΔV的可分辨程度,实现对煤田采空区不同赋水情况下的瞬变电磁响应的讨论,分析了瞬变电磁勘察煤田采空区的可行性。本文的创新点在于,改变过去用磁矩来讨论瞬变电磁可行性分析的模式,直接用实测参数来做可行性分析,对采空区的讨论从一维上升到二维。

关键词：瞬变电磁有限单元法 2.5维正演煤田采空区

煤田采空区RVSP地震响应特征及其判识研究

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科技与创新 2019年第7期 66-67页

作者：刘正银张明晶王扬州邢涛潘冬明胡明顺山东省交通规划设计院山东济南250031 兖矿东华建设有限公司物探所山东济宁273500 北京探创资源科技有限公司北京100071 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116

地下隐性采空区由于资料缺失、私挖乱采等,无法确定其位置和边界,给公路工程建设带来了极大的安全隐患。地球物理勘探技术在采空区探测中具有重要的作用,但各种方法均存在一定的局限性。通过建立煤田采空区模型,采用有限差分数值模拟方... 详细信息

地下隐性采空区由于资料缺失、私挖乱采等,无法确定其位置和边界,给公路工程建设带来了极大的安全隐患。地球物理勘探技术在采空区探测中具有重要的作用,但各种方法均存在一定的局限性。通过建立煤田采空区模型,采用有限差分数值模拟方法,在RVSP观测方式下,研究了采空区的地震响应特征,分析总结了采空区在RVSP成像剖面上的对应波场特征,为实际RVSP探测中的采空区准确判识提供了依据。

关键词：煤田采空区 RVSP勘探数值模拟地震响应

等值反磁通瞬变电磁法在煤田采空区探测中的应用

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工程地球物理学报 2023年第2期20卷 163-170页

作者：蒋忠祥徐杨艾斯卡尔·吐尔逊孔繁良凌飞新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局地球物理化学探矿大队新疆昌吉831100 中国地质大学地球物理与信息技术学院北京100083 新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第八地质大队新疆阿克苏843000 新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第九地质大队新疆乌鲁木齐830000

煤田老窑采空区是煤矿安全生产的主要隐蔽致灾因素,瞬变电磁法具有成本低、效率高,且对低阻体敏感等特点,是煤矿采空区探测的常用方法。本文以新疆沙湾县小沟煤矿为研究对象,进行了中心回线装置和等值反磁通装置对比试验,最终采用等值... 详细信息

煤田老窑采空区是煤矿安全生产的主要隐蔽致灾因素,瞬变电磁法具有成本低、效率高,且对低阻体敏感等特点,是煤矿采空区探测的常用方法。本文以新疆沙湾县小沟煤矿为研究对象,进行了中心回线装置和等值反磁通装置对比试验,最终采用等值反磁通瞬变电磁与工程地质钻探相结合的方法,基于已知采掘巷道充水的异常特征及钻探验证信息,建立了低阻异常识别标志,有效地圈定了煤田采空区。结果表明,在煤田采空区充水且埋深小于200 m的情况下,等值反磁通装置得到的异常幅度要比中心回线装置高3~5倍,对低阻异常体的灵敏度更高,发现异常的能力更强。应用等值反磁通瞬变电磁法可以查明采空区形态、厚度、埋深等特征,适用于干扰严重、地形复杂、建筑密集的矿山复杂环境。

关键词：煤田采空区电阻率煤矿老窑瞬变电磁法等值反磁通瞬变电磁法

阳泉矿区煤田采空区综合地球物理探测模式应用

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世界地质 2020年第2期39卷 415-421页

作者：王森王春辉查恩来翁爱华吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026 吉林省勘查地球物理研究院长春130012 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心河北保定071051

为支撑采煤沉陷区地质环境调查与矿山环境恢复治理工作,对山西阳泉矿区典型采煤沉陷区开展综合地球物理勘探技术方法研究与应用示范。通过重力勘探、浅层地震法和瞬变电磁法开展煤田采空区地球物理方法对比应用研究,总结出采用以上3种... 详细信息

为支撑采煤沉陷区地质环境调查与矿山环境恢复治理工作,对山西阳泉矿区典型采煤沉陷区开展综合地球物理勘探技术方法研究与应用示范。通过重力勘探、浅层地震法和瞬变电磁法开展煤田采空区地球物理方法对比应用研究,总结出采用以上3种物探方法相结合的勘查煤田采空区的有效探测模式。探测结果表明,综合地球物理勘查结合地面地质调查能够识别采空区边界和深度等属性信息,为采空区三维地质建模提供数据依据。

关键词：重力勘探浅层地震法瞬变电磁法煤田采空区阳泉矿区山西

北京西山侏罗纪煤田采空区地质特征与地质灾害

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北京地质 2002年第1期14卷 28-36页

作者：纪玉杰北京市地质研究所北京100011

北京西山侏罗纪煤田开采历史悠久 ,古代小窑开采造成地下浅部窑道纵横、多层采空重叠的状态。现代国营、乡镇及个体矿山开采并举 ,在深部不仅形成多层采空叠置状况 ,且煤层顶板大面积悬空长期不冒落的情况很常见。不同时代的多层次开采... 详细信息

北京西山侏罗纪煤田开采历史悠久 ,古代小窑开采造成地下浅部窑道纵横、多层采空重叠的状态。现代国营、乡镇及个体矿山开采并举 ,在深部不仅形成多层采空叠置状况 ,且煤层顶板大面积悬空长期不冒落的情况很常见。不同时代的多层次开采构成的立体采空区格局 ,孕育着大规模塌陷及相关灾害的恶果。正确分析采空区地质特征及其与相关地质灾害的关系是灾害预测、减灾防灾的基础。

关键词：北京侏罗纪煤田采空区地质特征地质灾害顶板冒落