摘 要：在煤礦采空區(qū)進(jìn)行建設(shè)，就需要對(duì)采空區(qū)進(jìn)行治理，而治理就需要查清采空區(qū)的分布狀況。但有的采空區(qū)地電干擾嚴(yán)重，影響探測(cè)精度。通過(guò)采用小線框瞬變電磁儀在某強(qiáng)干擾礦區(qū)進(jìn)行采空區(qū)探測(cè)，取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：小線框；瞬變電磁；探測(cè)；采空區(qū)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.074

煤礦的好多建設(shè)受場(chǎng)地限制都必須建在已有的采空區(qū)上，但這些采空區(qū)分布狀況不清楚，這就需要對(duì)擬建場(chǎng)地開(kāi)展采空區(qū)探測(cè)工作。目前探測(cè)采空區(qū)用的最多的物探方法是瞬變電磁法[1-2]，且大都采用大線框瞬變電磁儀進(jìn)行，這些儀器在地電干擾較強(qiáng)區(qū)域工作時(shí)，只能靠增加疊加次數(shù)和加大供電電流來(lái)抑制干擾，但這些儀器一是受發(fā)射機(jī)限制，電流不可能過(guò)大，二是增加疊加次數(shù)會(huì)使野外采集的數(shù)據(jù)大大失真，影響到采空區(qū)的探測(cè)精度[3]。通過(guò)采用小線框瞬變電磁儀在某煤礦強(qiáng)干擾區(qū)域開(kāi)展采空區(qū)探測(cè)，取得了良好效果。

1 測(cè)區(qū)概況

本次測(cè)區(qū)位于陜西榆林某礦，礦方要在指定的100×40m擬建場(chǎng)地范圍內(nèi)開(kāi)展采空區(qū)探測(cè)工作。該場(chǎng)地內(nèi)堆放有各種金屬物，上面還有電線，地電干擾嚴(yán)重。

井田內(nèi)侏羅系中統(tǒng)延安組的3號(hào)煤層是區(qū)內(nèi)主要可采煤層和本次工作的主要目的層。煤層厚度變化在9.75～11.21m之間，平均10.61m，煤層埋深150m左右。

2 采空區(qū)電性特征

煤層被開(kāi)采后，致使周圍巖層破碎和出現(xiàn)大量的空隙和裂隙，故該處電阻率會(huì)偏高于完整巖石處的電阻率；如果采空區(qū)內(nèi)的空隙被水或泥質(zhì)物充填，則該處的電阻率將明顯低于周圍完整巖石的電阻率，表現(xiàn)出一定的低電阻率特征[1-2]。針對(duì)本區(qū)，煤層被開(kāi)采后，在采空區(qū)中有積水，積水后的采空區(qū)在電性上就表現(xiàn)為明顯的低電阻率異常反映。這是電磁法采空區(qū)積水情況的物理依據(jù)。

3 使用儀器、工作參數(shù)及工作布置

本次采空區(qū)探測(cè)采用西安強(qiáng)源物探研究所研制生產(chǎn)的EMRS-3型微機(jī)電磁勘探儀。工作采用重疊回線裝置，發(fā)射接收線框均為3m×3m，發(fā)射電流800A。本區(qū)共布置測(cè)線5條，均為東西向測(cè)線，點(diǎn)距為5m，共完成瞬變電磁法坐標(biāo)點(diǎn)130個(gè)。

4 成果分析

4.1 剖面圖分析

圖1是本次探測(cè)工作的10線剖面，圖中的等值線為視電阻率等值線，圖中黑色虛線為煤層界面，黑色虛線橢圓為推斷的采空異常區(qū)。從圖中可以看出，在剖面50～120m垂深150m部位出現(xiàn)視電阻率等值線扭曲變化特征，出現(xiàn)了明顯的低電阻率異常，推斷為采空區(qū)反映。

4.2 平面圖分析

圖2為根據(jù)各剖面數(shù)據(jù)，順著煤層標(biāo)高做的順層平面成果圖，圖中的陰影部分為推斷的采空積水區(qū)異常。從圖中視電阻率等值線的展布特征可以看出，由10～50線的10～130號(hào)點(diǎn)控制測(cè)的區(qū)域?yàn)榈碗娮杪手诞惓^(qū)，推斷為采空積水區(qū)異常。該異常區(qū)幾乎橫跨所有5條測(cè)線，從視電阻率絕對(duì)值分析，其與圍巖的電性差異明顯，推斷其富水性較強(qiáng)。

5 鉆探驗(yàn)證

依據(jù)以上剖面圖及平面圖分析后，在10線90號(hào)點(diǎn)進(jìn)行了鉆探驗(yàn)證工作，結(jié)果在145m以上鉆進(jìn)正常，但從145m開(kāi)始就出現(xiàn)了漏水現(xiàn)象，在148m處出現(xiàn)掉鉆現(xiàn)象，說(shuō)明打到了采空區(qū)。驗(yàn)證孔的結(jié)果與物探推斷的結(jié)果一致，說(shuō)明了物探結(jié)果的可靠性。

6 結(jié)論

通過(guò)小線框瞬變電磁儀在某強(qiáng)干擾煤礦采空區(qū)探測(cè)中的應(yīng)用，說(shuō)明采用小線框瞬變電磁儀進(jìn)行探測(cè)可以基本達(dá)到良好效果，且野外施工方便，地形起伏影響小，抗干擾能力強(qiáng)，鋪設(shè)線框簡(jiǎn)單，具有良好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：王峰（1977-），男，甘肅張掖人，主要從事煤礦開(kāi)采及煤礦災(zāi)害防治等方面的工作。