煤礦井下物探報(bào)告

1、XX煤礦有限公司12333進(jìn)風(fēng)順槽YCS200礦用瞬變電磁儀超前探測(cè)探測(cè)人員：xxx xxxxxx xxxxx xxx xxxx xx探測(cè)范圍：A5前12-112米探測(cè)時(shí)間：xxxx年x月xx日?qǐng)?bào)告編號(hào)：L-15006S目 錄一、工程概況二、瞬變電磁探測(cè)技術(shù)三、施工布置及數(shù)據(jù)采集四、數(shù)據(jù)處理，結(jié)果解析五、結(jié)論與建議六、存在問(wèn)題七、探測(cè)結(jié)果參考綜合柱狀圖地層顯示八、水平0探測(cè)結(jié)果采掘平面圖顯示九、物探參考資料十、物探結(jié)果驗(yàn)證表十一、復(fù)探通知XX煤礦12333進(jìn)風(fēng)順槽YCS200礦用瞬變電磁儀超前探測(cè)一、工程概況1、探測(cè)位置：12333進(jìn)風(fēng)順槽12333進(jìn)風(fēng)順槽布置在二采區(qū)皮帶巷左側(cè)，以方位角22

2、3開口，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度1000m。12333回采準(zhǔn)備工作面布置在10#煤層中。地面標(biāo)高為9701043m，井下標(biāo)高為730740m。探測(cè)施工處于迎頭位置。距離A5測(cè)點(diǎn)12米。如下圖所示：2、井田主要含水層有：（1）中奧陶統(tǒng)石灰?guī)r含水層；（2）上石碳統(tǒng)太原組石灰?guī)r含水層；（3）二疊系下統(tǒng)山西組及石盒子組砂巖含水層；（4）第四系孔隙含水層。3、井田主要隔水層有：（1）、中上更新統(tǒng)黃色亞粘土隔水層；（2）、各含水層之間的泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖隔水層；（3）、本溪組隔水層。4、探測(cè)目的煤礦生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)受到多種地質(zhì)因素的影響，其中礦井水害長(zhǎng)期以來(lái)一直是制約煤炭礦產(chǎn)資源安全高效開采的主要因素之一，為了保證掘進(jìn)安

3、全，避免水害發(fā)生，依據(jù)“物探先行、鉆探驗(yàn)證”的防治水原則，進(jìn)行本次瞬變電磁法探測(cè)。探測(cè)目的是為煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)服務(wù)，為防止在掘進(jìn)工作中災(zāi)害的發(fā)生，保證生產(chǎn)安全。為制定安全技術(shù)措施提供科學(xué)依據(jù)，實(shí)現(xiàn)更科學(xué)的規(guī)劃，更安全的生產(chǎn)。5、探測(cè)任務(wù)本次探測(cè)的主要任務(wù)是使用YCS200礦用本安型瞬變電磁儀，通過(guò)不同角度利用瞬變電磁法探測(cè) A5測(cè)點(diǎn)前12112米 的賦水情況，根據(jù)探測(cè)情況編制報(bào)告為掘進(jìn)安全地質(zhì)工作提供參考依據(jù)。二、瞬變電磁探測(cè)技術(shù)1、概 述 YCS200礦用本安型瞬變電磁儀是武漢地大華睿地學(xué)技術(shù)有限公司結(jié)合十?dāng)?shù)年瞬變電磁法勘探研究，在地面勘探瞬變電磁儀的基礎(chǔ)上衍生出來(lái)的適合礦井使用的新型瞬變電

4、磁儀，主要用于煤礦井下巷道周圍地質(zhì)構(gòu)造勘探、測(cè)水勘探和地面工程勘探。Windows操作平臺(tái)、大尺寸真彩液晶屏和一鍵采集的軟件結(jié)構(gòu)更加方便您的使用，超微弱信號(hào)采集技術(shù)的使用，確保了在小功率發(fā)射電流的情況下也可探測(cè)較遠(yuǎn)距離。（1）、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) Q/HR5. 0-2011YCS200礦用本安型瞬變電磁儀（2）、產(chǎn)品主要用途及其適用范圍 YCS200礦用本安型瞬變電磁儀對(duì)低阻充水破碎帶反映特別靈敏、體積效應(yīng)小、縱橫向分辨率高，且施工方便、快捷、效率高等優(yōu)點(diǎn)，既可以用于煤礦掘進(jìn)頭前方，也可以用于巷道側(cè)幫、煤層頂、底板等探測(cè)，為煤礦企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中水患和導(dǎo)水構(gòu)造的超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供技術(shù)手段。（3）、儀器特點(diǎn)本

5、產(chǎn)品集發(fā)射接收功能于一體，主要特點(diǎn)如下： 微功耗工控主機(jī)高速數(shù)字信號(hào)處理 微弱信號(hào)采集高效率發(fā)射電路 一鍵式數(shù)據(jù)采集多種方式數(shù)據(jù)顯示人工噪聲數(shù)據(jù)排除文件管理智能可靠安全防爆防潮防塵2、工作原理（1）、防爆瞬變電磁儀工作原理 防爆瞬變電磁儀的工作原理是礦井瞬變電磁法(MTEM)。礦井瞬變電磁法是利用不接地回線于井下巷道內(nèi)設(shè)置通以一定電流的發(fā)射線圈，在其周圍空間產(chǎn)生一次電磁場(chǎng)，從而在巷道周圍導(dǎo)電巖礦體中激發(fā)產(chǎn)生感應(yīng)電流。在電流斷開之前，發(fā)射電流在回線周圍空間中建立起一個(gè)穩(wěn)定的磁場(chǎng)。在時(shí)間t=0時(shí)刻，將電流突然斷開，由該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也立即消失。一次磁場(chǎng)的這一劇烈變化通過(guò)巷道內(nèi)空氣和周圍導(dǎo)電介質(zhì)傳至

6、回線周圍的巖層中，并在巖層中激發(fā)出感應(yīng)電流以維持發(fā)射電流斷開之前存在的磁場(chǎng)，使空間的磁場(chǎng)不會(huì)即刻消失。由于介質(zhì)的熱消耗，直到將磁場(chǎng)能量消耗完畢為止。 由于電磁場(chǎng)在空氣中傳播的速度比在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播的速度大得多，當(dāng)一次電流斷開時(shí)，一次磁場(chǎng)的劇烈變化首先傳播到發(fā)射回線周圍巷道頂、底板和側(cè)幫，因此，最初激發(fā)的感應(yīng)電流局限于巷道附近巖層中。巷道附近各處感應(yīng)電流的分布也是不均勻的，在緊靠發(fā)射回線一次磁場(chǎng)最強(qiáng)的巷道頂、底板處感應(yīng)電流最強(qiáng)。隨著時(shí)間的推移，巷道周圍的感應(yīng)電流便逐漸向外擴(kuò)散，其強(qiáng)度逐漸減弱，分布趨于均勻。研究結(jié)果表明，任一時(shí)刻巷道頂、底板導(dǎo)電巖層中渦旋電流在巷道內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以等效為一個(gè)水平環(huán)

7、狀線電流的磁場(chǎng)。在發(fā)射電流剛關(guān)斷時(shí)，該環(huán)狀線電流緊挨發(fā)射回線，與發(fā)射回線具有相同的形狀。隨著時(shí)間的推移，該電流環(huán)向外擴(kuò)散，并逐漸變形為圓電流環(huán)。等效電流環(huán)像從發(fā)射回線中“吹”出來(lái)的一系列“煙圈”， 因此，將巷道項(xiàng)、底板導(dǎo)電巖層中渦旋電流向外擴(kuò)散的過(guò)程形象地成為“煙圈”效應(yīng)。 礦井瞬變電磁法(MTEM)，其基本原理與地面瞬變電磁法基本原理相同。所不同的是，礦井瞬變電磁法是在井下巷道內(nèi)進(jìn)行，瞬變電磁場(chǎng)呈全空間分布（如圖），全空間效應(yīng)成為礦井瞬變電磁法固有的特點(diǎn)。煤層一般情況下為高阻介質(zhì)，電磁波易于通過(guò)，所以煤層對(duì)TEM來(lái)說(shuō)就沒(méi)有像對(duì)直流電場(chǎng)那樣的屏蔽性，故接收線圈接收到的信號(hào)是來(lái)自發(fā)射線圈周圍全空

8、間巖石電性的綜合反映。因而在判定異常體空間位置時(shí)，需根據(jù)線圈平面的法線方向并結(jié)合地質(zhì)資料加以綜合分析確定。（2）、礦井瞬變電磁法工作方法技術(shù)瞬變電磁法原理示意圖 目前，礦井瞬變電磁法經(jīng)常使用的工作裝置形式主要有重疊回線和偶極一偶極兩種。重疊回線裝置形式地質(zhì)異常響應(yīng)強(qiáng)、施工方便，但線圈間存在較強(qiáng)的互感，一次場(chǎng)影響嚴(yán)重；偶極一偶極裝置收發(fā)線圈互感影響小，消除了一次場(chǎng)影響，但二次場(chǎng)信號(hào)弱，不易于地質(zhì)異常體識(shí)別。（3）、裝置參數(shù)的設(shè)計(jì) 根據(jù)不同的地質(zhì)任務(wù)，選擇回線邊長(zhǎng)與匝數(shù)是不同的?；鼐€在一定的范圍內(nèi)線框越小，其體積效應(yīng)也越小，其橫向直、縱向分辨率也愈高。井下的工作環(huán)境所限制，礦井巷道寬度只有幾米，因

9、此回線邊長(zhǎng)不能太大，否則不便于施工，也降低工作效率。但井下的工作任務(wù)不同，施工環(huán)境所限，只能選擇較小的邊長(zhǎng)，通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)，一般在1-3m邊長(zhǎng)比較合適。 其它參數(shù)在井下實(shí)際測(cè)量中，正式工作前通過(guò)試驗(yàn)即可確定?；鼐€大小一定，一般回線匝數(shù)愈多，發(fā)射磁矩愈大，發(fā)射功率也愈大，接受回線感應(yīng)信號(hào)也愈強(qiáng)。有效面積增大，發(fā)射磁矩愈大，發(fā)射功率也愈大，探測(cè)深度增大，接受回線感應(yīng)信號(hào)也愈強(qiáng)，但會(huì)增加裝置移動(dòng)的難度。實(shí)際測(cè)量中，由于井下巷道空間的限制，為了增大回線的有效面積，有時(shí)可果用矩形回線組合進(jìn)行測(cè)量，以滿足實(shí)際探測(cè)工作的需要?？傊V井瞬變電磁法實(shí)際測(cè)量中，根據(jù)探測(cè)任務(wù)的要求和井下實(shí)際人文設(shè)施情況，選擇合理的回線邊長(zhǎng)大小和回線臣數(shù)，不僅能有效完成探測(cè)任務(wù)，同時(shí)可提高實(shí)際探測(cè)的工作效率和減小測(cè)量中的勞動(dòng)強(qiáng)度。3、主要技術(shù)參數(shù)YCS200礦用本安型瞬變電磁儀一技術(shù)指標(biāo)項(xiàng) 目參 數(shù)發(fā)送電流強(qiáng)度4A電流脈沖寬度10 ms、20 ms、40 ms電流發(fā)射頻率200Hz、25Hz、12.5Hz、6.25Hz、1. 5625Hz、0.25Hz 發(fā)射線圈規(guī)格1.5 m1.5 m發(fā)射電壓9.6V疊加次數(shù)19999（可選）關(guān)斷時(shí)間0.5300s（隨供電電流大小以及發(fā)送線圈不同而各異）發(fā)射波形雙極性矩形波主控機(jī)軍用級(jí)工控機(jī)A/D轉(zhuǎn)換器16 bit