安福煤矿11903回风巷瞬变电磁仪物探分析报告(200米处)5555

普安县楼下镇安福煤矿

瞬变电磁仪物探分析报告

施工地点：11903回风巷（200米处）

仪器操作：陆海

施工人员：陆海、周良

报告编制：陆海

探测时间：2016年10月31日

11903回风巷（200米处）瞬变电磁仪物探分析报告

审批意见

目录

第一章瞬变电磁法简介 (1)

1.1基本原理 (1)

1.2仪器设备 (1)

第二章探测目的与测区概况 (3)

2.1目的与任务 (3)

2.2探测区域基本情况 (3)

第三章探测施工 (3)

3.1探测方法 (3)

3.2探测施工技术参数 (5)

3.3现场探测条件 (6)

3.4工作量统计 (6)

第四章数据处理与结果解释 (6)

4.1数据处理 (6)

4.2处理结果 (7)

第五章结论与建议 (10)

5.1结论 (10)

5.2建议 (10)

5.3存在问题 (10)

第一章瞬变电磁法简介

1.1基本原理

瞬变电磁法（Transient Electromagnetics Method,TEM）是以地壳中岩（矿）石的导电性与导磁性差异为主要物质基础，根据电磁感应原理，利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场的间隙期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场，并研究该场的空间与时间分布规律，来寻找地下矿产资源或解决其它地质问题的时间域电磁法，按其工作空间可分为：航空瞬变电磁法、海洋瞬变电磁法、地面瞬变电磁法、矿井瞬变电磁法。

矿井瞬变电磁法基本原理与地面瞬变电磁法基本原理相同。所不同的是，矿井瞬变电磁法是在井下巷道内进行，瞬变电磁场呈全空间分布，全空间效应成为矿井瞬变电磁法固有的问题。煤层一般情况下为高阻介质，电磁波易于通过，所以煤层对TEM来说就没有像对直流电场那样的屏蔽性，故接收线圈接收到的信号是来自发射线圈周围全空间岩石电性的综合反映。因而在判定异常体空间位置时，需根据线圈平面的法线方向并结合地质资料加以综合分析确定。

一般煤系地层常见岩石电阻率值

1.2仪器设备

YCS800矿用本安型瞬变电磁仪（便携触摸型）是山西吉奥兴盛地学仪器有限公司结合十数年瞬变电磁法勘探研究，在地面勘探瞬变电磁仪的基础上衍生出来的适合矿井使用的新型瞬变电磁仪，是为矿井下含有瓦斯、粉尘等爆炸性危险等特定环境下探测隐伏矿体、含导水构造等局部异常地质体而设计、制造的多功能、矿井物探综合勘探系统。系统包括YCS800矿用本安型瞬变电磁仪（便携触摸型）、数据处理与解释软件系统两大部分。

该系统在矿井物探技术功能集成、数据处理、解释与成图功能集成等方面均有独到创新，在同行业中处于领先地位。

仪器集发射接收功能于一体，主要特点如下：

●发射线圈匝数少，仅4匝，发射线圈电感小。

●发射线圈电阻低，发射电流大，可达20－30A，探测深度大大加深。

●发射电流大，接收信号强，抗干扰能力强，能在强背景噪声环境下工作。

●发射线圈匝数少，发射线圈自感小，关断时间快，0.1uS－100uS。

●接收和发射线圈的互感小，一次场对二次场干扰低，浅层盲区小。

●仪器一键采集操作，工作参数自动设置和保存。

●采集数据自动滤波和自动识别异常数据。

●解析软件出图操作简单。

●空间结构解析分辨率高。

●仪器轻便美观，结构和面板采用不锈钢设计，适用于矿井下高湿度、高粉尘

和腐蚀环境下工作。

仪器主要的应用领域有：

●煤矿井下顶、底板和超前探测，有效超前探测距离可达160米。

●巷道周围地质构造勘探、在地面上往下探测矿区构造分布，构造含水性。

●采空区及废弃小煤窑的突水水源勘查，煤层底板溶岩含水层，陷落柱勘查。

●掘进过程中的隐伏导水构造和回采过程中工作面内部隐伏导水构造勘查。

第二章探测目的与测区概况

2.1目的与任务

根据“物探先行、钻探验证”、“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则，为防止和减少水害事故发生，保障本矿职工生命安全，查明11903回风巷周边岩层赋水情况、查测周边的地质构造，对11903回风巷（200米处）迎头进行超前物探作业。

2.2探测区域基本情况

11903回风巷位于矿区东南角，掘进方位角62°39’,沿C19煤层掘进，现11903回风巷已掘进至200米处；

C19煤层位于龙潭组（P3I2）上部，以块煤为主，煤层走向54°，倾角8°－11°，煤层较为稳定，煤层厚度3.0－3.5米，含两层夹矸，夹矸岩性为含黄铁矿炭质页岩，煤层顶板为粉砂岩，煤层底板为粉砂质泥岩，矿区含煤地层与隔水段呈间互状，虽富水性弱，但具有一定的承压性；

11903回风巷拟物探地点东南向28米为F4正断层，走向68°，倾向338°，倾角40°，落差 1.2－2.2米；矿区断层破坏了地层完整性、连续性，含煤地层主要以塑性岩石为主，受力后发生塑性变形，常形成微张开甚至闭合的裂隙，断层带岩石胶结性中等，缺少对地下水储存和运动的有效空间，含水性和导水性不强；

11903回风巷上方为C17煤采空区，C19煤层与C17煤层间距30米，C17煤采空区可能存在局部老空积水，对此处应做为重点探测。

第三章探测施工

3.1探测方法

本次探测为巷道迎头超前探测，探测方法及施工地点如下图所示：

井下施工发射线框角度布置图

工作面煤层顶板

工作面煤层顶板

工作面煤层顶板

井下超前探测点分布图

3.2探测施工技术参数

矿井瞬变电磁法勘探装置类型采用重叠回线组合装置，边长1.5m的激发和接收正方形线圈，发射线圈4匝，接收线圈40匝，每个测点至少采用32次叠加方式提高信噪比，确保了原始数据的可靠性。

本次矿井瞬变电磁法勘探试验数据采集，严格按《瞬变电磁法技术规程》《电阻率测深法技术规程》执行。

3.3现场探测条件

11903回风巷为综掘机掘进、锚网支护巷道，巷道为矩形断面，高度3米，宽

度4米，锚网间排距为1米，探测施工时综掘机只能退出距巷道迎头10米位置，顶板和边帮锚网支护到迎头，进行瞬变电磁法探测时综掘机和巷道支护的锚网可能对

观测数据有影响。

3.4工作量统计

根据本次探测使用的仪器说明书规定的巷道超前探测方法，本次探测11个测点，每个测点观测3条测线（即往顶板30度倾角方向、顺煤层方向、往底板30度倾角方向），共取得33个观测数据。

第四章数据处理与结果解释

4.1数据处理

仪器采集的原始数据为归一化电位值即电位对电流的比值，将采集的数据用电脑中的瞬变电磁仪解释软件进行回放，原始数据打开后呈现如下图所示的两部分曲线，即上部分的多测道曲线图和下部分的归一化电压图：

多测道曲线图中的纵坐标表示某个测点的实测uV/A值，从上到下依次为1～24道，可以选择更多道数，单位为“微伏/安培”；横坐标表示该记录的若干个测点记录，即实际采集了多少个采样点，横坐标数字表示第几个测点记录。

归一化电压图中的纵坐标值表示该测点某测道的实测uV/A值。横坐标表示多测道时间的标注，时间从120us开始到170us结束。

从多测道曲线图中可以简单的横向分析出测区的电性大致分布趋势，峰值越大表示该区域地下的导电性较好，视电阻率就越趋于小，相对显示低阻异常。这是在后续的数据处理及异常区判断一个原始根据。纵向可从多测道图的疏密程度来分析不同深度视电阻率的高低，曲线密集处表示该区域地下的导电性好，视电阻率小；曲线稀疏处表示该区域导电性差，视电阻率高。经过相关计算可以得出每个测点的视电阻率值，然后用作图工具成图可以结合地质及水文地质情况直观地判断测区岩层的电性分布特点。

4.2处理结果

按顺层探测、+30度顶板探测、－30度底板探测分别成图、分析如下：

上图中横坐标中心0米处为本次探测巷道迎头位置，白色无显示的小半圆区域为仪器探测的盲区，横坐标为巷道往前进方向左右两侧探测长度，纵坐标为巷道前进方向探测深度，图中深色区域为高阻区域，颜色越深说明此处电阻率越高，浅色区域为低阻区域，颜色越浅说明此处电阻率越低，

在顺层、+30度顶板、－30度底板超前物探时均探测到1号异常点的存在，1号异常点出现在巷道掘进前方90米处，1号异常点为高阻区和低阻区相间隔出现，从11903运输巷以前物探时出现的此类图形以及巷道揭露后的验证结果分析，此1号异常点可能是地质构造带造成煤层的变化、尖灭。

第五章结论与建议

5.1结论

根据11903回风巷瞬变电磁仪物探结果及现场情况和采掘图纸综合分析，此次探测异常点有1处，即1号异常点，具体位置见顺层、+30度顶板、－30度底板超前物探电阻率成像图所示，综合分析后得出如下结论：

巷道探测异常点可能是地质构造带的反映。

5.2建议

1、建议对本次物探结果进行钻探验证，特别是1号异常点，要求对此处进行重点钻探，结合物探与钻探结果综合分析，为巷道的安全掘进提供有效技术依据。

2、本报告中未尽事宜按照《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》执行。5.3存在问题

富水异常区划分的主要依据是视电阻率值的高低，但引起视电阻率变化的因素是多样的，因此所划分的富水异常区仅是视电阻率变化的反映，异常区的实际富水性还需结合钻探验证结果综合分析。