1、湾田煤业集团旧屋基煤矿超前探测报告730 湾田煤业集团旧屋基煤矿演示成果报告 物探地点： 111209 联络巷 物探日期： 2014年7月28日 湾田煤业集团旧屋基煤矿地测科目录1、前言 12、目的和任务 13、YCS150瞬变电磁仪器介绍 23.1仪器主要用途 33.2技术要求及仪器配置 33.3 YCS150瞬变电磁工作原理 44、瞬变电磁超前探测施工方案 75、探测成果 86、说明 81、前言 受贵州盘县湾田煤业集团的委托，北京华安奥特科技有限公司采用瞬变电磁法对贵州盘县湾田煤业集团旧屋基煤矿进行了探测，于2014年7月30日完成了井下数据采集与资料收集工作，经过数据处理、分析、解释，得
2、出探测成果。 本物探工作自始至终得到了贵州盘县湾田煤业集团和湾田煤业集团旧屋基煤矿有关领导和技术人员的大力支持，在此一并表示感谢！2、目的和任务 1) 目的 （1）确定旧屋基煤矿掘进迎头附近的异常分布位置及富水情况，为巷道正常掘进提供物相关指导。 （2）对含水体的富水性进行评价，圈定出相对富水区和异常区。 2)井下物探探测 采用瞬变电磁在旧屋基煤矿做探测，对迎头方向赋水性及赋水区域进行探查。 3) 编制井下物探成果报告，提交综合成果图件。 4) 做好后续生产过程中跟踪技术服务工作。3、YCS150瞬变电磁仪器介绍 YCS150矿用本安型瞬变电磁仪是华北科技学院矿井水害防治研究所研发中心，即北京
3、华安奥特科技有限公司研发的时间域瞬变电磁类探测仪器。它采用电磁感应原理，采用不接地回线向地下发送一次脉冲磁场，利用接收线圈接收二次涡流场，分析接收回的二次场特征来解决相应地质问题。本仪器探测可靠性较高，并具有成果自动成图系统，现场探测完成井下即可出探测成果，使用方便、快捷。图3-1 YCS150矿用本安型瞬变电磁仪 产品优势 具有矿用防爆、本安型认证 自主研发软件、硬件获得多项专利证书 计算机程控自动化技术，多重抗干扰技术 主机智能美化、分析探测结果图 地面、井下均可应用 收发一体机，使用轻便，出成果快，效率高。3.1仪器主要用途用于矿井巷道掘进迎头前方构造（断层、破碎带、陷落柱等）及赋水性探
4、测；煤矿巷道掘进头前方的不良地质体（如富水区、断层、溶洞等）的超前预测；巷道顶底板、侧帮富水性及构造探测；工作面内部及顶底板富水性及构造探测；注浆效果的跟踪监测；地面浅层小窑采空区普查等。3.2技术要求及仪器配置操作系统：WINCE6.0 探测范围：探测深度150m范围内，前方掌子面0150m的范围。 显示屏： 5寸LCD液晶屏800*400显示模式，触屏操作 最大输出功率：18W供电电源：7.2v发射线圈（m）：1.2*1.2-2*2发射电流：2.5A叠加次数：16-10240最小分辨：10nV 测量精度：0.1% 操作温度：-20+60 储藏温度：-30+75 数据同步方式：WIFI无线同
5、步 测量装置：偶极共面、偶极共轴、中心回线。3.3 YCS150瞬变电磁工作原理 瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Methods），又称时间域电磁法（Time Domain Electromagnetic Methods）简称TEM或TDEM。是近年来发展很快的电法勘探分支方法，在国际上有人称作是电法的“二应”的观点看,可得早期瞬变电磁场是近地表感应电流产生的，反映浅部电性分布；晚期瞬变电磁场主要是由深部的感应电流产生的，反映深部的电性分布。因此，观测和研究大地瞬变电磁场随时间的变化规律，可以探测大地电性的垂向变化，这便是瞬变电磁测深的原理。 瞬变电磁法测量装置
6、由发射回线和接收回线两部分组成，工作过程分为发射、电磁感应和接收三部分。当发射回线中通以阶跃电流，发射电流突然由I下降到零，根据电磁感应理论，发射回线中电流突然变化必将在其周围产生磁场，该磁场称为一次磁场，一次磁场在周围传播过程中，如遇到地下良导电的地质体，将在其内部激发产生感应电流，又称涡流或二次电流（如图3-2），由于二次电流随时间变化，因而在其周围又产生新的磁场，称为二次磁场。由于良导电地质体内感应电流的热损耗，二次磁场大致按指数规律随时间衰减（如图3-3），形成瞬变磁场，二次磁场主要来源于良导电地质体的感应电流，因此它包含着与地质体有关的地质信息，二次磁场通过接收回线观测，并对观测的数
7、据进行分析和处理，对地下地质体的相关物理参数进行解释。 根据法拉第电磁感应定律，当把绕有匝数为N，截面积为S的圆柱形螺线管线圈放置在随时间变化的磁场B(t)中时，在线圈中就会产生感应电动势，即：其中为通过线圈的磁通量，为真空导磁系数，为线圈密度，为螺线管长度，I(t)为产生的感应电流。由此可见，在瞬变电磁法中的一次磁场、二次磁场可由线圈的感应电动势所反映，因此，若将感应电动势进行数字化采集处理后，即可得到二次场衰减曲线。可见，观测信号正比于，可以得到接收线圈所观测到的一次场信号V1(t)、二次场V2(t)、及取样V2(t)的波形。由于它是一种无损高分辨率电磁探测技术，而且不同于探地雷达，它利用
8、探测的电导率数据成图，可提供解释出地下埋藏的金属物体及相关信息。图3-2 涡流图图3-3 瞬变电磁法发射和接收波形示意图4、瞬变电磁超前探测施工方案 本次井下迎头超前探测，采用偶极共轴法，即发射线圈距接收线圈3米；发射线圈2*2米多匝，接收线圈直径0.6米；发射电压7.2V，电流2A;对探测方向7个角度进行探测，探测距离为距迎头100米范围的前方视电阻率扇形图。布置方案如图4-1和4-2。图4-1 现场施工布置框图图4-2 瞬变电磁迎头顺层水平7个方向探测角度示意图5、探测成果111209联络巷超前探测图 从探测成果图可以看出：左前方60-85米，正前方90100m，右前方7075m这三个区域存在相对低阻现象,推测该区域可能富水或者相对潮湿，分析可能是裂隙或采空区所致但是不富水，建议矿方根据相关地质资料作详细分析以保证该巷道的安全掘进。6、说明 由于掘进迎头有掘进机等铁器干扰，并且缺乏相关地质资料指导，此次探测结果仅供参考，矿方人员可根据相关地质资料和钻孔资料进行详细分析。
