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中国煤炭地质 2024年第11期 61-68页

作者：史良伟吴荣新缪长军马克勤淮河能源集团煤业公司张集矿安徽理工大学地球与环境学院福州华虹智能科技股份有限公司

为可靠探查掘进巷道前方地质异常体情况，提出了八点电源随掘超前探测方法。从巷道迎头向后沿巷帮中线布置32道电极，电极间距5m。近工作面8个电极顺次做为点电源电极，采集整条测线单极-偶极装置视电阻率值。根据微分电测深探测原理，... 详细信息

为可靠探查掘进巷道前方地质异常体情况，提出了八点电源随掘超前探测方法。从巷道迎头向后沿巷帮中线布置32道电极，电极间距5m。近工作面8个电极顺次做为点电源电极，采集整条测线单极-偶极装置视电阻率值。根据微分电测深探测原理，每个点电源所测得的视电阻率值可视为该点电测深结果，得到电测深曲线图和视电阻率成像图。巷道每掘进20m，将最后4个电极滚动布置到新测线前4个电极，再进行八点电源电测深数据采集，得到连续变化的电测深曲线和电测深成像结果。根据单极-偶极装置视电阻率响应公式计算了工作面超前方向地质异常球体的响应，研究结果表明：对同一地质异常球体，距离掘进工作面由远到近，电阻率响应越来越明显；低阻球体边缘到点电源距离不大于球体半径时，可以探查；高阻球体边缘到点电源距离不大于1/2球体半径时，可以探查；低阻球体的响应强于高阻球体。地质异常体半径越大，能够被探查出的超前距离越大。因此，超前0～50m范围地质异常探测精度高；超前50～100m范围地质异常探测可靠性低，适宜解释是否有较大范围的地质异常区。八点电源电法随掘超前探测能够可靠探测工作面前方地质异常的赋存情况，为工作面安全快速掘进提供地质保障。

关键词：矿井巷道电法超前探地质异常视电阻率随掘探测

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巷道前方地质异常八点电源电法随掘探测响应

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中国煤炭地质 2024年第9期36卷 61-68页

作者：史良伟吴荣新缪长军马克勤淮河能源集团煤业公司张集矿安徽淮南232001 安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 福州华虹智能科技股份有限公司福建福州350003

为可靠探查掘进巷道前方地质异常体情况,提出了八点电源随掘超前探测方法。从巷道迎头向后沿巷帮中线布置32道电极,电极间距5m。近工作面8个电极顺次做为点电源电极,采集整条测线单极-偶极装置视电阻率值。根据微分电测深探测原理,每个... 详细信息

为可靠探查掘进巷道前方地质异常体情况,提出了八点电源随掘超前探测方法。从巷道迎头向后沿巷帮中线布置32道电极,电极间距5m。近工作面8个电极顺次做为点电源电极,采集整条测线单极-偶极装置视电阻率值。根据微分电测深探测原理,每个点电源所测得的视电阻率值可视为该点电测深结果,得到电测深曲线图和视电阻率成像图。巷道每掘进20m,将最后4个电极滚动布置到新测线前4个电极,再进行八点电源电测深数据采集,得到连续变化的电测深曲线和电测深成像结果。根据单极-偶极装置视电阻率响应公式计算了工作面超前方向地质异常球体的响应,研究结果表明:对同一地质异常球体,距离掘进工作面由远到近,电阻率响应越来越明显;低阻球体边缘到点电源距离不大于球体半径时,可以探查;高阻球体边缘到点电源距离不大于1/2球体半径时,可以探查;低阻球体的响应强于高阻球体。地质异常体半径越大,能够被探查出的超前距离越大。因此,超前0~50m范围地质异常探测精度高;超前50~100m范围地质异常探测可靠性低,适宜解释是否有较大范围的地质异常区。八点电源电法随掘超前探测能够可靠探测工作面前方地质异常的赋存情况,为工作面安全快速掘进提供地质保障。

关键词：矿井巷道电法超前探地质异常视电阻率随掘探测

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矿井掘进工作面富水区多点电源高分辨电法探测

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煤田地质与勘探 2023年第12期51卷 123-130页

作者：吴荣新徐辉煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心安徽淮南232001 安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001

为准确探查矿井掘进工作面富水区空间分布,提出了多点电源高分辨电法探测技术。在掘进工作面后方一次布置多道电极观测系统,从掘进工作面向后1/4测线电极依次作为供电点电源电极,采用单极−偶极装置采集数据,得到的视电阻率值视为多点电... 详细信息

为准确探查矿井掘进工作面富水区空间分布,提出了多点电源高分辨电法探测技术。在掘进工作面后方一次布置多道电极观测系统,从掘进工作面向后1/4测线电极依次作为供电点电源电极,采用单极−偶极装置采集数据,得到的视电阻率值视为多点电源电测深数据。利用多点电源电测深成像结果,快速判别掘进工作面是否存在相对富水区,判断富水区是在掘进工作面前方还是后方;将探测范围划分出一系列目标单元,对多点源电测深数据,采用异常目标匹配滤波处理方法,得到探测范围相关度成像结果,其中高相关度值范围准确地反映了掘进工作面前后富水区的分布位置;利用实测多点电源电测深数据拟合一条理论模板曲线,采用比值法校正得到的多点电源测深比值数据能够有效消除巷道空腔及层状地层等因素的影响。在淮南矿业集团潘三矿掘进工作面探测实例表明,多点电源高分辨电法能够准确探查出掘进工作面富水区的位置,有效指导巷道掘进水害防治工作。

关键词：矿井巷道电法超前探高分辨地电阻率法富水区视电阻率

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直流电法覆岩破坏探测关键技术研究

直流电法覆岩破坏探测关键技术研究

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作者：谢晶岩中国矿业大学

学位级别：硕士

随着煤层采动的进行,顶板覆岩产生垮落带与导水裂缝带,底板覆岩产生破坏变形,若裂隙发育至煤层附近隐伏含水层,将会导致突水事故的发生,因此对覆岩破坏探测技术的研究具有十分重要的意义。覆岩的破坏会导致其电性发生明显变化,采用地电... 详细信息

随着煤层采动的进行,顶板覆岩产生垮落带与导水裂缝带,底板覆岩产生破坏变形,若裂隙发育至煤层附近隐伏含水层,将会导致突水事故的发生,因此对覆岩破坏探测技术的研究具有十分重要的意义。覆岩的破坏会导致其电性发生明显变化,采用地电场方法对覆岩破坏进行研究,具有针对性。论文分别研究了全空间视电阻率法、钻孔视电阻率超前探测以及自然电位法在覆岩破坏探测中的响应,综合三种方法对覆岩破坏发育进行探测,为煤矿安全生产提供技术依据。通过研究覆岩破坏时电阻率变化规律及破坏带发育高度经验公式,建立不同顶板岩性、不同采厚、不同采动阶段的覆岩破坏地电模型,进行正演模拟后得到:随采动进入不同阶段,模型视电阻率发生相应的升高,其中垮落带电阻率可升高至4倍(以砂岩为背景),导水裂隙带电阻率升高至11倍(以泥岩为背景),结合工程研究,现场探测垮落带视电阻率升高6倍(以泥岩为背景)。建立钻孔全空间电法超前探模型,改变异常体位置进行正演模拟,将模拟所得电阻率极值位置与异常设定位置进行对比后得到超前探线性系数范围为0.1.33。进行钻孔全空间电法超前探现场实验,所得线性系数范围为0.14.34。数值模拟与现场实验所得线性系数范围相互映证。结合工程研究,提出了钻孔岩性自训练超前探测法,利用自训练的线性系数对超前探范围作出调整,解决了钻孔垂直控制高度不够导致不能探测孔外裂隙带的工程难题。研究自然电位形式解,认识到覆岩破裂导致岩层电阻率梯度变化,进而导致自然电位发生相应改变;天然渗流自然电位监测实验发现:渗流发生时自然电位整体下降,渗流结束时自然电位恢复原状,证明自然电位受岩性电阻率的控制且具有反映裂隙渗流的能力。提出了工程实际监测过程中,自然电位数据的采集、处理、分析方法,利用自然电位法对覆岩破坏状态作出评价。本文分别利用数值模拟,现场实验以及工程实例,对直流电法覆岩破坏探测关键技术进行研究,研究认为:首先利用视电阻率技术对破坏带发育高度进行初步探测,若钻孔垂直控制高度低于破坏带发育高度,则利用全空间电法超前探技术进行补充探测,最后利用自然电位法对覆岩破裂与渗流情况进行判断,综合利用三种方法对采动覆岩破坏进行长期监测,能准确判断覆岩破坏过程,可有效预测预报顶底板水害事故。该论文有图66幅,表13个,参考文献94篇

关键词：覆岩破坏视电阻率法电法超前探自然电位法动态监测

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