摘 要：介紹了地面瞬變電磁技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)、工作原理及方法；闡述了瞬變電磁法在煤礦采空區(qū)積水探測(cè)、斷層賦水評(píng)價(jià)方面的應(yīng)用效果；圈定了采空區(qū)的范圍、積水區(qū)域及易突水地段；為煤礦安全施工提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：瞬變電磁 老空水 斷層水 應(yīng)用效果

中圖分類號(hào)：P5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）02（c）-0114-02

水害是影響煤礦安全生產(chǎn)的主要因素之一。瞬變電磁技術(shù)具有對(duì)低阻區(qū)敏感、體積效應(yīng)小、探測(cè)方向性強(qiáng)、分辨率高、施工快速的優(yōu)點(diǎn)。可以用來(lái)探測(cè)煤礦采空積水區(qū)、評(píng)價(jià)并圈定斷層位置及裂隙的賦水地段，為煤礦的各種水害防治提供依據(jù)。

1 瞬變電磁法的原理

瞬變電磁法（TEM）屬時(shí)間域電磁法，是利用不接地回線或接地電極向地下發(fā)送脈沖式一次場(chǎng)，用線圈或接地電極觀測(cè)由該脈沖磁場(chǎng)感應(yīng)的地下渦流產(chǎn)生的二次電磁場(chǎng)（純異常場(chǎng)）的空間和時(shí)間分布，達(dá)到在時(shí)間上由先到后、深度上由淺到深的探測(cè)目的，以了解地下介質(zhì)的電性差異，圈定異常的形態(tài)，進(jìn)而探測(cè)目標(biāo)體。

2 瞬變電磁法的裝置方式、參數(shù)選擇及工作方法

測(cè)區(qū)概括：測(cè)區(qū)中西部小煤礦采空區(qū)大體范圍、東北部及外圍為已知大礦采空區(qū)，測(cè)區(qū)南部邊緣貫穿東西全區(qū)為前高村地層。

3.1 剖面圖分析

選取穿過測(cè)區(qū)中心的560線視電阻率斷面等值線圖（圖2）作以說(shuō)明：圖中橫坐標(biāo)為測(cè)點(diǎn)號(hào)，縱坐標(biāo)為深度，藍(lán)色～紅色的過渡表示視電阻率由低到高的逐漸變化。整體上看，視電阻率等值線連續(xù)且變化不大，在不同程度上反映了測(cè)區(qū)地層相對(duì)穩(wěn)定，沿測(cè)線方向地層產(chǎn)狀趨于平穩(wěn)；縱向上由淺至深其視電阻率基本呈現(xiàn)由低到高的電性特征，至350 m左右深為最高，再向深部逐漸降低，該特征基本代表整個(gè)測(cè)區(qū)的電性特征。等值線圖上150 m以淺的低視電阻率主要反映第四系黃土層夾礫石、粘土和二疊系上部泥巖、砂質(zhì)泥巖；圖中350 m左右深的視電阻率高阻異常推測(cè)為石炭系上部灰?guī)r的反映，再向下視電阻率逐漸降低推測(cè)為石炭系中厚層狀泥巖和砂質(zhì)泥巖的反映。在該剖面中部、深300 m左右280～460號(hào)點(diǎn)之間出現(xiàn)了相對(duì)高阻區(qū)，等值線圖在相應(yīng)深度顯示為相對(duì)高阻隆起，推測(cè)為煤礦采空區(qū)的反映。

3.2 沿層切片圖分析

3.3 成果小結(jié)

（1）小煤礦開采的采空區(qū)形態(tài)不規(guī)則，其西北已延伸測(cè)區(qū)外、東北與已知礦采空區(qū)基本連成一體。該區(qū)主要以高阻異常圈定，其賦水性不強(qiáng)；說(shuō)明該采空區(qū)以空區(qū)為主，即便含水其規(guī)模也不大。在測(cè)區(qū)東北角的采空區(qū)為少量積水區(qū)。

（2）前高村斷層處在測(cè)區(qū)內(nèi)南邊緣。在斷層帶上以高阻條帶異常為主，低阻條帶異常不甚明顯，說(shuō)明斷層帶寬度不大。根據(jù)瞬變電磁不同縱斷面圖低阻位置推測(cè)該斷層西半部與原位置基本一致，在東半部推測(cè)該斷層向南逐漸位移10～20 m。推測(cè)該斷層賦水性不好，斷層上部水可能已被疏干。

（3）雖然前高村斷層以北未發(fā)現(xiàn)具一定規(guī)模的構(gòu)造痕跡，但在測(cè)區(qū)東部的240/820～380/860號(hào)點(diǎn)存在小的低阻裂隙條帶可能突水；且二1煤底板為L(zhǎng)7～L9生物灰?guī)r，其灰?guī)r淺部地下水循環(huán)強(qiáng)烈，巖溶裂隙較發(fā)育，在煤礦開采時(shí)應(yīng)引起重視。

綜合以上物探成果結(jié)合已收集到的地質(zhì)資料認(rèn)為：該測(cè)區(qū)西部采空區(qū)基本不積水，米村礦采空區(qū)可能存在少量老空水；斷層水上部可能已被疏干，前高村斷層以北未發(fā)現(xiàn)具一定規(guī)模的構(gòu)造痕跡，水文地質(zhì)條件對(duì)采礦活動(dòng)應(yīng)無(wú)大的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，采用地面瞬變電磁法用于煤礦老空水探測(cè)及斷層賦水性評(píng)價(jià)，技術(shù)效果突出。與其它物探方法相比，具以下優(yōu)點(diǎn)：（1）不受場(chǎng)地限制，探測(cè)深度大，正常情況下一般可達(dá)500 m以上；（2）定位準(zhǔn)確，盡管瞬變電磁也屬于體積探測(cè)，但實(shí)測(cè)效果表明其異常定位準(zhǔn)確、有效；（3）靈敏度高，該方法測(cè)量的是純二次瞬變場(chǎng)，富水低阻地質(zhì)異常體能引起較強(qiáng)的二次渦流場(chǎng)，而貧水高阻體引起的二次場(chǎng)較弱，因此，對(duì)低阻含水地質(zhì)異常體特別靈敏；（4）探測(cè)效率高，與傳統(tǒng)的直流電法探測(cè)相比，施工方便、快捷。相信隨著該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與完善，其在煤礦防探水工作中將會(huì)發(fā)揮越來(lái)越大的作用，推廣應(yīng)用前景十分廣闊。

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