矿井瞬变电磁超前探测盲区的研究和应用
XX煤矿瞬变电磁超前探测报告
XX煤矿瞬变电磁超前探测报告根据要求，以下是关于XX煤矿瞬变电磁超前探测的报告，报告内容将包括原理、应用、结果分析等方面。
一、引言瞬变电磁超前探测是一种应用于煤矿勘探中的地球物理勘探方法。
通过测量地下矿藏特征的变化，可以提供煤矿资源及其分布的相关信息。
本报告将详细探讨XX煤矿中瞬变电磁超前探测的应用效果及结果分析。
二、原理瞬变电磁超前探测利用瞬变电磁场的特性，通过发射线圈产生电磁场，再利用接收线圈接收地下物质对电磁场的响应。
当电流在线圈中瞬时变化时，产生的电磁场会引起地下各种物质中的电流和电磁场的变化。
通过测量接收线圈接收到的信号，可以得到地下物质的电阻率、磁导率等信息，从而判断地下矿藏的存在与性质。
三、应用1.地下矿藏勘探：瞬变电磁超前探测可以用于地下矿藏的勘探，通过测量地下不同深度的电磁特征，可以识别出潜在的煤矿分布情况，并提供有关煤矿储量和质量的信息。
2.煤层顶板检测：通过瞬变电磁超前探测，可以检测煤层顶板的电磁特征，判断煤层顶板是否存在异常现象，如弱面、裂隙等，从而提前预防煤层顶板的塌陷和事故的发生。
3.煤层气勘探：瞬变电磁超前探测可以用于煤层气的勘探，通过测量地下煤层气体的电磁特征，可以判断煤层气的存在及储量情况，并提供对煤层气开采的指导。
四、结果分析在XX煤矿的瞬变电磁超前探测工作中，我们运用瞬变电磁超前探测仪器，对特定区域进行了勘探。
1.地下煤矿分布情况：通过瞬变电磁超前探测，我们确定了XX煤矿的分布情况，并发现了一些潜在的煤矿资源，为煤矿的开采提供了重要参考。
2.煤层顶板异常情况：我们发现了煤层顶板的一些异常特征。
通过进一步分析，可以预测煤层顶板的稳定性，并采取相应的措施，避免塌陷和事故的发生。
3.煤层气储量预测：通过对煤矿区域进行瞬变电磁超前探测，我们确定了煤层气的存在，并对其储量进行了初步预测。
这为后续的煤层气勘探工作提供了有力的支持。
综上所述，瞬变电磁超前探测是一种有效的煤矿勘探方法，可以提供地下矿藏的相关信息。
瞬变电磁法在矿井防治水工作的探讨与应用
测二次场 随时间的 变化特 征就可 以了解 地下介质 的电性 、 规 模、 产状等 ， 从而探测 目标体 。
在对 巷道顶 、 板及 两帮进 行探测 时 ， 用共 面偶极 装 底 采
置方式进行 。探 测巷道两 帮时 ， 发射 线圈和接 收线圈沿巷 道 布置 。 角 ４ 。（ 大 、 小 ）相距 ５～１ ｍ； 测巷道 顶 、 倾 ５ 或 或 ， ０ 探 底 时。 发射线 圈和接 收线 圈沿 巷道水平 布置 。 相距 ５—１ ｍ， Ｏ 轴 面法线保持平行 ， 同步移动。
根据地质任务 的不同 ， 选择测量 参数是不 同的。线框 越
小 ， 横向、 向分辨 率越高 ； 其 纵 回线边长 越小 ， 测深度 越小 ， 探
下介 质 中就 要激励起 感应 涡流 场 以维 持在 断开 电流 以前 存
在 的磁场 。二次涡流场的大小及衰减速度等特性仅与地下介 质有 关 。 以 ， 一次场 的间ห้องสมุดไป่ตู้ 期间利 用线 圈或接地 电极 观 所 在
赋 水 性信 息 。
及周 围的含水 构造 、 富水 岩溶裂 隙的位 置及 形态 、 价巷道 评 掘进 时的水害 安全性 ， 圈定巷道 易突 水地段 ， 定注 浆堵水 确 的钻孔位置 。 为矿井的各种 水害防治提供依据 。 合山煤 田是一个典型的岩溶充水矿床。岩 溶地 下水和老
塘水对矿井 安全生产影 响较 大。为此 ， 我们采 用井下瞬 变电
处、 测线长约 ２ ０ ９测量 点往前约 ８ 处 、 ０ ｍ（ ｍ） 测线长约 ２ ０ ８ ｍ
（ ４测量 点及 往后约 ３ 处的底板下约 １ ｍ） ５～１ ｍ地段 为低 阻 ７
区（ 墨绿部分 Ｊ含水性较小。 。 在异 常低 阻区（ 深蓝部分 ） 段实 地
瞬变电磁法在矿井超前探测中的应用及研究
图 ６ 顶 板 方 向视 电 阻 率等 值 线 图
总体分 析这 三个 方 向对应 的视 电 阻率等 值线
图可知 ，迎头正前方 ５ ～ ０ ０ ９ ｍ范围内存在相对低
阻异 常 区 ，巷道 迎头 左前 方 和右前 方也 存在 低 阻
异 常 区 ， 已掌握 的相 关水 文地 质资 料分 析可 知 ， 从 本 次探 测 的低阻 异 常区为采 空积 水 区 的反应 。经
潘利 洵 ， 等
瞬变 电磁法 在矿 井超前 探 测 中的应用 及研 究
７
横向探测 深度， ｍ
图 ５ 顺层方 向视电阻率等值线 图
图 ３ 超 前 探 测体 积 示 意 图
３ 仪器 及 参数 设 置
本 次 探 测 采 用 的 是 劳 累 公 司 生 产 的
Ｔ ￣ Ｔ Ｍ 瞬 变 电磁 仪 ， 参 数 设 置 ： 置类 型 为 ｅ ａＥ 其 装
图 １ 超 前 探 测 测点 布 置 示 意 图
在 实 际 工作 过 程 中对 于 图 １中的 每 个 发 射 点， 可调 整天线 的法线 与巷道 底板 的夹角 大小 ， 以
探 测巷 道顶板 、 顺层 和底板 方 向的围岩变 化情 况 ，
其 探测 方 向如 图 ２所示 。这样 可得 到位 于巷道 迎 头 前 方 一 个 锥 体 范 围 内地 层 介 质 的 电性 变 化情
［ 摘
要 ］ 根据 某矿 回风巷 １０ Ｉ 头 处沿底板 、 ５２Ｉ 迎 Ｔ 顺层 和顶 板 三个 方向对 采 空积水 区进 行超 前探 测 ， 结果 表 明 ： 变电磁 法全 空 间探 测技 术 能有 效探 测 采 空 区积水 区 ， 瞬 从视 电 阻 率等值 线 的变化情 况和视 电阻率 的相对 大 小 ，可更为 直观 的确 定含 水 采 空 区的 位置及埋 深情 况 。 ［ 关键 词 ］ 瞬 变电磁 法 ； 前探 测 ； 电 阻率 ； 超 视 响应特征 ［ 图分 类号 ］Ｐ ３． ２ ［ 中 ６１３ ５ 文献标 识码 ］Ｂ ［ 文章 编号 ］１７ － ４ （ １）６ ０一２ ６２９ ３ ０００ ０６Ｏ ９ ２
浅析瞬变电磁法在掘进超前探测中的应用
浅析瞬变电磁法在掘进超前探测中的应用【摘要】瞬变电磁法是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间利用线圈或接地电极观测地下介质中引起的二次感应涡流场，从而探测介质电阻率的一种方法。
利用瞬变电磁法可高效、准确地探测掘进巷道工作面前方赋水状态，为矿井的安全生产提供参考依据。
文章对瞬变电磁技术的原理和应用进行了介绍。
【关键词】瞬变电磁法；巷道掘进；超前探测；应用1 瞬变电磁技术的原理瞬变电磁法是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间利用线圈或接地电极观测地下介质中引起的二次感应涡流场，从而探测介质电阻率的一种方法。
如图1所示，当发射线圈中电流突然断开后，地下介质中就要激励起二次感应涡流场以维持在断开电流以前存在的磁场。
二次涡流场呈多个层壳的“环带”形，其极大值沿着与发射线圈平面成30°倾角的锥形斜面随着时间的延长向下及向外传播，不同时间到达不同深度和范围。
二次涡流场的表现与地下介质的电性有关。
同类岩层相比，岩层较为完整时电阻率一般相对较高，引起的涡流场较弱；而岩层破碎尤其是富水时电阻率较低，引起的涡流场较强，所以通过观测二次涡流场就可以了解地下介质的电阻率分布情况，进而判断地层岩性和构造特征。
井下瞬变电磁勘探时，接收线圈需位于发射线圈外一定距离（如：10 m）以避开一次场干扰。
井下瞬变电磁勘探时，接收线圈需位于发射线圈外一定距离（如：10 m）以避开一次场干扰。
2 超前探测装置的特点井下瞬变电磁受施工场地的限制，一般利用多匝小线圈进行发射和接收。
掘进工作面超前探测装置兼具瞬变电磁剖面装置方式中同点装置和标准偶极装置的特点。
工作时，发射线圈（Tx）和接收线圈（Rx）框面分别位于前后平行的2个平面内，二者相距一定距离（一般要求大于10 m），接收线圈贴近掌子面放置，探测时轴线相互保持平行并指向目标体。
超前探测装置施工时，往往使发射线圈和接收线圈轴线即探测方向分别对准巷道正前方、正前偏左不同角度、正前偏右不同角度、正前偏上不同角度、正前偏下不同角度等多个方向采集数据，以获得尽可能完整的前方空间信息。
瞬变电磁法在煤矿井下探测中应用
浅谈瞬变电磁法在煤矿井下探测中的应用摘要：矿井水害是困扰我国煤矿安全生产的重要问题,不仅造成大量煤炭资源无法正常开采,导致多种环境负效应,而且还威胁着人员伤亡和生产损失。
本文通过介绍瞬变电磁法的概念及勘探原理,分析了矿井瞬变电磁法的观测系统应用研究技术,通过应用实例论述瞬变电磁法在煤矿井下探测中的应用。
关键词：瞬变电磁法；探测；应用1 概念及原理瞬变电磁法，是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间利用线圈或接地电极观测地下介质中引起的二次感应涡流场，从而探测介质电阻率的一种方法。
瞬变电磁法的勘探原理是利用人工在发射线圈加以脉冲电流,产生一个瞬变的电磁场,该磁场垂直发射线圈向两个方向传播,通常是在地面布设发射线圈,依据半空间的传播原理,把地面以上的忽略。
当磁场沿地表向深部传播,当遇到不同介质时,产生涡流场。
当外加的瞬变磁场撤销后,这些涡流场均以磁场的形式释放所获的能量,利用接收线圈测量接收到的感应电动势v2。
通过一维反演、视电阻率等多解释手段观测地下岩层的结构,由于采用线圈接收v2,故对空间的电磁场或其它人文电磁场敏感。
为了减少此类干扰,采用尽量的发射大的电流,以获取最大的激励磁场,增加信噪比,压制干扰。
2矿井瞬变电磁法观测系统研究由于矿井瞬变电磁法测量环境与地面差别很大,回线组合观测系统不能按地面条件选择。
一是井下目的物距离测点较近,二是井下地质环境完全不同于地面,不能采用地面大的各种回线组合观测系统在井下测量,只能采用边长在2m左右的回线组合观测系统测量。
为了保证有足够的发射功率和能感应到足够强的有用的信息,采用多匝数的小回线组合观测系统测量。
矿井瞬变电磁法应用于井下主要为了探测巷道不同位置和不同形态的含水构造,而矿井突水构造主要为导水断层、含水岩溶、富水陷落柱和老窑水等,这些突水构造分别可以用近直立的薄脉、圆柱体和球体等低阻模型模拟。
通过理论分析、物理模型实验和井下试验,提出矿井瞬变电磁法在井下探测主要采用重叠回线组合和双回线组合两种观测系统。
瞬变电磁法在井田边界附近区域探测中的应用
瞬变电磁法在井田边界附近区域探测中的应用瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Method，简称TEM）是一种广泛应用于地球物理勘探领域的电磁探测方法，它主要利用瞬时电流产生的强磁场与地下岩石中的电导率差异相互作用，通过测量感应电动势来推断地下结构。
在井田边界附近的区域探测中，瞬变电磁法具有很大的应用潜力和优势。
在井田边界附近区域探测中，瞬变电磁法可以提供有关地下构造的详细信息。
井田边界附近的地下构造通常非常复杂，包括沉积物层、岩石层、断层等。
通过进行瞬变电磁法探测，可以获取地下不同层次的电导率信息，进而推断地下结构的分布情况。
这对于井田边界附近的地质勘探和油气资源评价具有重要意义。
瞬变电磁法在井田边界附近区域的探测中，具有较高的分辨率和探测深度。
瞬变电磁法利用瞬时电流产生的强磁场感应地下岩石中的感应电流，通过测量感应电动势来推断地下电导率分布。
由于瞬变电磁法测量信号的高频特性和观测过程的短时程，它可以提供较高的空间分辨率和时间分辨率。
这使得瞬变电磁法可以在较短的时间内获得大量的高质量数据，并有效地区分不同地层的电导率差异。
瞬变电磁法还可以用于井田边界附近区域的水文地质勘探。
井田边界附近的地下水资源通常是井田开发的关键因素之一。
瞬变电磁法可以提供关于地下水的信息，如水位、水层厚度、水质等。
通过分析地下水的电导率分布，可以追踪地下水体系的流动路径和水质变化，为井田开发和水资源管理提供重要的科学依据。
瞬变电磁法在井田边界附近区域的应用也存在一些挑战和限制。
瞬变电磁法的数据处理和解释相对复杂，需要使用高度专业化的软件和算法进行处理。
由于在井田边界附近区域存在噪音干扰和电源效应，瞬变电磁法的信号质量和解释精度可能会受到一定程度的影响。
瞬变电磁法在井田边界附近区域的探测中具有较大的应用潜力和优势，它可以提供地下构造和地下水的详细信息，为井田开发和资源评价提供科学依据。
瞬变电磁法的应用也面临一些挑战和限制，需要在实际应用中结合其他地球物理勘探方法和地质数据进行综合分析和解释。
矿井勘探中瞬变电磁法的应用
根 据 陷落柱 内部岩 块 压实 胶结 程 度和 水 文地质条件 ， 陷落柱分为两种类型 ： 可把 导水 型 、 水 型（ 陷 落柱） 水 型 陷落 柱又 可 不导 干 。导 分 为 ： 充水 型 和边 缘充 水型 。 全 陷 落柱 在形 成 过程 中 ，是 由下 而上 逐 渐 冒落 的 ，内部 空 间多 为较 周 围 岩层 时代 较 新 的岩 块或 第 四纪 的沉积 物充 填 ，在 层序 上 有 时有 一定 的顺 序 ，但 内部都 是 一些 杂 乱无 章
到 某一 岩层 ， 高度 只有数 十米 。 １ ＿ ３陷落 柱 的类 型
图 ２ 瞬 变电磁 法探 测方 向示 意
水 平南 辅助 运输 大巷 约 １ ０ ｍ处开 始 布设 测 ９ １ 点， ５ 每 ｍ一 个 ， 布 设 测点 ４ 工 ９个 ， 个 测 点 每 分 别进 行 了顺 层 、 顶板 何底 板 方 向的探 测 ， 实 测 １７ 物理 点 。 ４个 ３ ＿ ３测道 图
在 相 对富水 区 。
３４使用 公式 － 视 电 阻率计 算使 用 晚期视 电 阻率公 式 ：
Ｐ ＝ ／ ７ ［ ＃ Ａ ／ ｔＶ ｔ／ ） ｔ 。 ４ｒ ２ 。 ｑ ５ （ （） Ｉ ｔ ］
式 中 ：为 观测 时 间 ， ｔ Ａ为 发射 回线 面积 ， ｑ为探 头等效 ， （ Ｉ 归一 化感 应 电压 ， ） Ｖ ｔ 为 ） ／ ＝
证其 ｋ测 量 准确度 、 量企业 能耗 具有 重要 意 义。 计 关 键词 ： 电磁 流量 计 ； 铁 ； 感 器 钢 传
中 图 分 类 号 ： ４ ３２ ２ ，３ Ｕ ６ ．１ ＋３ 文献 标识 码 ： Ａ
引言
体 中产 生感应 电动 势 ， 应 电动势 Ｅ为 其感 Ｅ Ｋ ＵＤ ＝ Ｂ ＇ （ １ ） 过程 自动化对设备进行全面的信息监控 ， 将 式 中： Ｅ为感 应 电动 势 ， 即流量 信 号 ， Ｋ Ｖ； 图 １ 流 量 测 量 的 原 理 图 检测仪表系统采集 的高精度电磁流量计数据 为仪 表 常数 系 数 ； 磁感 应 强 度 ，； 测 Ｂ为 ＴＤ为 传送 到 中央 控制 室 。 量 管 的 内径 值 ， 为测 量管 界 面 的平 均 流 ｍ； ｍ／。 电磁 流量 计在 使 用过 程 中常 出现 一些 故 速 ， ｓ 障 ， 的是 由于仪 表本 身 元器 件损 坏 引起 的 有 如 图 １ 示 ，导 电性 液体 在垂 直 于磁 场 所 故 障 ， 的 是 由于 选 用 不 当 、 有 安装 不 妥 、 境 的非 磁性 测量 管 内流 动 ，且 与流动 方 向垂 直 环 条件 、 流体 特性 等 因 素造成 的故 障等 。 因此 ， 的方 向上 产 生与 流 量 成 比例 的感 应 电势 ， 设 合理 选择 与正 确 安装 电磁 流 量计 ，并 进行 有 置液体 的体积 流量 时 ， 式 （ 中 Ｋ ４Ｖ之 ） 则 １ ） ＝Ｐ（ Ｄ。 效维护， 对于保证测量准确度 、 提高使用寿命 在 管 道直 径确 定 ，磁感 应 强度 不变 的条 都是很 重 要 的 。 件 下 ，体积 流 量与 电磁 感 应 电势有 一 一对 应 的线性 关 系 ， 与 流体 密度 、 度 、 而 黏 温度 、 力 压 １ 电磁 流量 计 的原理 和结 构 １１主要特 点 ． 和 电导 率无 关 。 ｌ 电磁 流量 计 的流量 传感 器 － ３ 电 磁 流 量 计 是 利 用法 拉 第 电磁 感 应 定 图 ２流 量传 感 器示意 图 电磁 流造计 由流鲢 传感 器 和转 换器 两 大 律 ， 量导 电液 体 的流量 。 测 管 上下 装 有励 磁线 圈 ，通 过励 磁 电流后 产 生 它 的主要 特点 ： 量通 道是 光 滑直 管 ， 测 不 部 分组 成 。 易 阻塞 ，适 用 于测 量含 有 固体 颗粒 或纤 维 的 流 量传 感器 由以下 部 分构 成 ： 外壳 ， 路 磁 场穿 过 测量 管 ，一对 电极装 在测 量管 内壁 磁 与液体 相 接触 ， 出感应 电势 。 引 液 固二相 流体 ；不 产生 因检测 流量 所形 成 的 系统 ， 测量 管 ， 里 ， 衬 电极 。 传 感 器各 部分 的主要 功 能如下 ： 压力损失 ； 不受流体密度 、 、 黏度 温度、 压力和 传 感 器典 型结 构示 意 如 图 ２ 示 ，测 量 所
瞬变电磁法在煤矿超前探测中的应用
ｔ ＜Ｏ
在煤 矿 工 作 面开采 中 ， 常 会遇 到底 板 承压 水 、 老 空 水、 顶 板含 水 层等 含水 异 常体 的影 响 ， 严 重时 甚 至造 成 重 大 的安 全事 故 。煤 矿 水 文地 质 条 件 多 样 复 杂 ， 传 统
地质学方法很难准确判断， 要想提效率较 高。 它对煤矿 顶底 板含 水层 、 老 空区等低 电阻 目标 物敏 感 ， 所 以主要 用于探 测煤层 富 水情 况 。通过 实际应 用看 出， 瞬 变 电磁 法在 煤矿探 水 中具 有很 好 的应 用前景 。
关键 词 ： 瞬 变电磁 ； 原理 ； 工作 面 ； 应 用 中 图分类 号 ： Ｐ ６ ３ １ 文献标 识码 ： Ｂ 文章 编号 ： １ ０ ０ ４ — ５ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ５ ） １ ２ — ０ １ ４ ３ — ０ ２
作者简介 ： 刘广亮 （ １ ９ ８ ０ 一 ） ， 男（ 汉族 ） ， 山东泰安人 ， 工程师 ， 现从事煤矿井下地球物理探测研究工作 。
１ ４ ４
西部 探矿 工程
２ ０ １ ５ 年第 １ ２ 期
一
～
图 ３ 连 续 顺 层 探 测 电 阻 率 分 布 叠 图
从１ １ 月２ ４日到 １ ２ 月２ ０日跟踪 探 测 可 以看 出 ， ｌ １
Ｉ （ ｔ ） ＝ 铬；
地 下空 间 中建立起 的稳定磁 场 。
（ １ ） 法 。但是 矿井 瞬变 电磁 探测 施 工是 在 煤矿 巷道 内进行
的， 瞬变 电磁 场 为全 空 间分 布 ， 矿井 瞬 变 电磁探 测 必须 考 虑 全 空 间效 应 。 煤 层 在 不 含 水 的 情 况 下 为 高 阻 介 质， 电磁 波通 过 消耗 较少 ， 因此 煤层 对 瞬变 的屏 蔽 性 没 有 像 对 直 流 电场那 样 明显 ， 故 接 收线 圈接 收 到 的信 号 综 合 反 映了周 围全 空 间岩石 电性 参数 ， 如图２ 所示 。
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2012年第4期
doi:10.3969/j.issn.1672-9943.2012.04.007
能源技术与管理矿井瞬变电磁超前探测盲区的研究和应用
贾树林
（三元集团王庄煤业，山西长治047100）
［摘要］矿井瞬变电磁探测在煤矿超前探测中广泛应用，一般现采用的边长为2m 的小线
框，其探测盲区为25m 左右，瞬变电磁超前探测方便、快速，一般井下施工时间约为15min ，不耽误煤矿掘进速度。
若采用1m 多匝小线框，其探测盲区会大大缩小，其最大探测深度也会变小，但是若两种装置重复探测，就可以使盲区变小，最大探测深度不变，而且施工时间增加10min 左右。
这样将更准确提供较全面的迎头地质情
况。
通过某矿一个超前探测，
做了进一步验证，说明两种线框重复探测具有实用价值。
［关键词］矿井瞬变电磁；探测深度；盲区；超前探测；煤矿
［中图分类号］P631.3［文献标识码］B ［文章编号］1672-9943(2012)04-0015-02
1瞬变电磁最小最大探测距离分析
1.1最小探测深度分析与计算
不同的煤层电阻率值和不同线圈大小自感信号的穿透距离不同，最小探测距离为最早可识别有用信号的穿透距离。
线框边长越大，煤层电阻率越高，瞬变电磁可探测的最小距离大，即瞬变电磁法的“盲深度”大；线框边长越小，煤层电阻率越小，瞬变电磁可探测的最小距离大［1］。
计算最小探测深度h min 计算公式：h min =t min ·ρ
姨式中，t min 为最小可分辨时间，s ；ρ为表层视电阻率，Ω·m 。
最小可分辨时间一般可以从采集的电动势单支曲线判断出来，如图1、2所示。
不同线框(不同磁矩)，其最小可分辨时间不同，即最小探测深度不同。
一般煤层的电阻率为410Ω·m 。
由此计算的边长1m 、发射10砸、接收10砸的线框最小探测深度为12.4m ；边长2m 、发射40砸、接收60砸的线框最小探测深度为28.8m 。
图1边长1m 、发射10砸、接收10砸线框电动势单支
曲线
图2边长2m 、
发射40砸、接收60砸线框电动势单支曲线
1.2最大探测深度分析与计算
增加发射电流或增加发送线框边长,即增加发射磁矩,就可增大探测距离。
同样,煤层的电阻率大探测距离也大,这是因为电磁场在高阻介质
中传播时,介质的吸收小,因此传播的距离较远。
计算最大探测深度h 计算公式：h =0.55
M ρ1
η
姨姨
1/5
式中，M 为发送磁矩，A ·m 2；ρ1为表层电阻率，Ω·m ；η为最小可分辨电压，一般为0.2~0.5nV/m 2。
它的大小与目标层几何参数、物理参数和观测时间有关。
瞬变电磁的探测深度与发送磁矩、覆盖层电阻率及最小可分辨电压有关。
两种不同边长，不同砸数的线框最大探测深度理论计算不太准确，需要在工程应用中总结。
2矿井瞬变电磁探查技术
2.1测量装置
基于煤矿巷道空间限制，不能采用地面常用
15
2012年第4期
的大边长的回线装置，目前常用的井下测量装置主要为重叠回线装置。
发射为40砸，电阻为2.4Ω；接收为60砸，电阻为6Ω，发射接收线宽为2m的重叠回线，在矿井超前探测的经验探测范围为25~120m。
在这25m的盲区内，无法获得视电阻率信息，使得有效探测距离其实只有95m。
采用长1m×1m，发射接收20砸的重叠回线探测范围为10~50m。
采用这两种探测装置，不仅可以有效减少盲区范围，而且对探测迎头25~50m的地方进行了验证，更有利于提高解释精度。
2.2超前探测方式
迎头测点布置示意图如图3所示。
从巷道迎头左侧帮开始，首先使天线的法线垂直巷道左侧帮进行测量（图3中的1号测点），然后不断旋转天线，使天线的法线方向与巷道的左侧成60°、45°和30°的夹角进行探测；在巷道迎头正前方布置3个测点；巷道右侧帮与左侧帮测点布置相同。
多角度采集数据，从而获得完整的前方空间信息，称之为扇形测深方法。
采用两种天线探测，从而获得浅部信息，而且进一步验证中部视电阻的准确性。
图3超前探测测点布置示意图
3应用实例
图4、5分别为两种不同天线某巷道超前探测视电阻率等值线图，从图中可以看出边长为1m的小线框最小探测深度为10m左右，最大探测深度为45m，边长为2m的线框最小探测深度为25m，最大探测深度为110m。
从视电阻率等值线图中可以看出在25~45m范围内，两种线框所测视电阻率值相差接近10倍，但是其分布形态类似。
因此可以通过视电阻率等值线变化的一致性来说明两种不同线框在25~45m范围为其探测的重复区域，即可确定边长为2m的线框其最小探测深度为25m左右；边长为1m的线框其探测最大深度为45m左右。
并且可以探测到10~25m范围内的地质异常。
因此鉴于瞬变电磁超前探测的灵活和快速，可以采用两种不同装置的线框重复探测，从而保证瞬变电磁超前探测的准确性，而且可以减少盲区，具有很好的应用价值。
图42m×2m，发射40砸，接收60砸的重叠回线，某巷道超前探测视电阻率等值线图
图51m×1m，10砸，重叠回，某巷道超前探测视电阻
率等值线图
4结论
采用两种不同线框，其探测视电阻率存在数量级差异，但是其变化相态相似，不同线框重复探测具有实用价值。
文章没有对两种线框进行系统研究，接下来可以改进线框砸数、电阻率等进一步减小盲区，增加重复探测距离，更准确地服务煤矿生产。
［参考文献］
［1］于景邨．矿井瞬变电磁法勘探［M］．徐州：中国矿业大学出版社，2007
［作者简介］
贾树林（1970-），男，毕业于长治职业技术学院煤炭开采专业，现工作于三元集团王庄煤业有限责任公司。
［收稿日期：2012-03-02］
贾树林矿井瞬变电磁超前探测盲区的研究和应用16。