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紅果煤礦2033瓦斯治理回風巷k0+60公尺瞬變電磁超前探測報告
探測人員
報告編制： 紅果煤礦技術科
二零一五年十月十一日
目錄一、瞬變電磁法基本原理 1
四、測點布置及施工方法 1
五、探測點環境 1
六、礦井瞬變電磁法的資料解釋 2
七、結論及建議 5
瞬變電磁就是通過發射線圈向探測前方發射一次脈衝磁場，在一次脈衝磁場間歇期間利用接收線圈測量探測前方介質引起的二次感應渦流磁場，從而達到探測介質電阻率的目的。根據二次場訊號計算大地視電阻率並反演成圖，通過視電阻率的變化判斷解釋地質體異常，尤其對地下水等低阻目標體。
本次瞬變電磁法勘探儀器採用中煤科工集團重慶研究院****研發的ycs50礦用本安型瞬變電磁儀，探測裝置形式採用多匝重疊迴線裝置。具體取樣引數主要採用取樣週期6.25hz，疊加次數採取高疊加的128次，發射線框採用多匝1.
5m×1.5m矩形迴線，發射匝數10、接收匝數20。探測分水平和垂直兩個方向掃瞄，水平方向掃瞄左右各50°範圍，每10°乙個測點，共11個測點，垂直方向相似，掃瞄上下各50°範圍，每10°乙個測點，共11個測點。
探測布置示意圖如下圖2所示。
(a) 探測點橫向扇形探測方式b) 探測點上下扇形探測方式
圖2 測點布置示意圖
本次物探探測點位於紅果煤礦2033瓦斯治理回風巷60m處，探測正前方即224°方位探測。附近有金屬物體，對瞬變電探測存在一定干擾。已掘巷支護採用棚式支護，有積水存在等干擾環境，未做停電處理。
瞬變電磁法的資料解釋步驟是首先對採集到的資料進行去噪處理，根據晚期場或全期場公式計算視電阻率曲線，然後進行時深轉換處理，得到各測線視電阻率分布圖，其流程圖見圖3。最後，根據探測區的地球物理特徵、tem響應的時間特性和空間分布特徵並結合礦井地質資料進行綜合解釋，劃分疑似含水區分布範圍。
圖3 瞬變電磁資料處理流程
（一）左右水平扇形探測情況
現場採集資料經過資料編輯、濾波處理、視電阻率計算、時深轉換等步驟，可得如下圖4物探成果圖。
由圖4綜合分析可知，掘進頭正前方160m範圍內視電阻率值存在一處異常區。位於掘進頭正前方70m~130m、遍右幫25m~45m範圍內，分別如圖4中所示記為「異常區」，該區域地層視電阻率相對偏低，由於該區域為2031綜採工作面的採空區，推測其為積水可能性相對偏高，也可能是2031工作面有大量金屬u型棚和其他金屬存在，不排除為其影響所致。
（二）正前方上下縱向扇形探測情況
現場採集資料經過資料編輯、濾波處理、視電阻率計算、時深轉換等步驟，可得如下圖5物探成果圖。圖中橫座標為探測預報距離，縱座標0處為探測位置。
綜合分析可知，探測掘進頭前方150m範圍內地層視電阻率存在一處異常，記為「異常區」，異常區位於掘進頭前方50~120m、上方10~45m，即偏頂板方向0°~40°區域範圍內視電阻率值相對較低。結合地質資料，推測該區域是裂隙水流進2031採空區。考慮探測位置頂板處有大量金屬u型棚和錨網存在，也不排除為其影響所致。
綜合左右橫向掃瞄與上下垂直掃瞄探測結果分析，前方視電阻率相對低阻區疑似附近採空積水通過裂隙導水帶形成的積水區的可能性較大。
圖4 橫向扇形探測視電阻率等值線圖
圖5 縱向扇形探測視電阻率等值線圖
1、綜合物探成果資料得出本次瞬變電磁超前探測結論，未發現相對低阻異常區域，具體表述如下：
水平順層掃瞄探測中，掘進頭正前方160m範圍內視電阻率值存在一處異常區。位於掘進頭正前方70m~130m、遍右幫25m~45m範圍內，分別如圖4中所示記為「異常區」，該區域地層視電阻率相對偏低，由於該區域為2031綜採工作面的採空區，推測其為積水可能性相對偏高，也可能是2031工作面有大量金屬u型棚和其他金屬存在，不排除為其影響所致。
縱向頂底板掃瞄探測中，探測掘進頭前方150m範圍內地層視電阻率存在一處異常，記為「異常區」，異常區位於掘進頭前方50~120m、上方10~45m，即偏頂板方向0°~40°區域範圍內視電阻率值相對較低。結合地質資料，推測該區域是裂隙水流進2031採空區。考慮探測位置頂板處有大量金屬u型棚和錨網存在，不排除為其影響所致。
2、從探測效果看，因為瞬變電磁法特有的關斷效應，使得探測中前方30m以內的資料不可靠；
3、本次探測取得了初步的效果。但是任何物探技術手段都存在一定多解性和侷限性。電磁法探測要與地質分析、地質鑽探相結合，根據現場具體水文地質情況綜合分析，盡量降低物探資料的多解性。
4、建議在物探異常區特別是物探含水區域，應嚴格按《煤礦防治水規定》設計並施工超前探測鑽孔，以驗證物探結果的準確性，並採取相應安全措施。建議在未發現物探異常的區域，也應按《煤礦防治水規定》適量打超前探孔，以確保掘進安全。
5、施工中如出現湧水量突變的情況，應及時撤離人員，並向有關領導匯報。
6、由於本次探測過程中受金屬干擾嚴重，水文、地質參考資料相對較少，以及物探具有多解性，因此解釋結果具有一定的侷限性，僅供礦方參考。
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