瞬变电磁法在煤矿水文地质勘查中的应用
瞬变电磁法勘探在煤矿防治水工作中的应用
Value Engineering• 137•瞬变电磁法勘探在煤矿防治水工作中的应用Application of Transient Electromagnetic Exploration in Water Control of Coal Mine张大明ZH A N G D a-m in g(河北省煤田地质局物测地质队，邢台054000)(Geological Sur^^ey Team of Hebei Province Coal Geolog^^Bureau,Xingtai054000, C hina)摘要:本文介绍了瞬变电磁法在山西辛安煤矿水文物探中的应用情况，取得了较好的成果，并对该方法应用中遇到了最小探测深度的问题进行了探讨。
A bstract:In this paper,the application of transient electromagnetic method in hydrogeophysical prospecting of Xin'an coal mine in Shanxi Province is introduced,and good results are obtained.The problem of minimum detection depth encountered in the application of this method is discussed.关键词：瞬变电磁法;最小探测深度；关断时间；线圈自感Key w ords:transient electromagnetic method；minimum detection depth；turn-off time；coil self-inductance中图分类号:TD745 文献标识码:A文章编号=1006-4311(2017)07-0137-02〇引言为了满足矿井能力提升后辛安煤矿生产及巷道布置的需要，更好地解决矿井生产建设中的各种地质问题，促 进煤矿生产实现标准化、现代化，保证矿井安全生产，加强煤炭资源的合理开发利用山西山阴中煤顺通辛安煤业有限公司委托河北省煤田地质局物测地质队对辛安煤矿进行三维地震及瞬变电磁综合勘探。
瞬变电磁法在矿井防治水工作的探讨与应用
瞬变电磁法在矿井防治水工作的探讨与应用瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Method, TEM）是一种非常有效的地下电磁勘探方法，已广泛应用于矿山工程中的水文地质勘查和水工程防治水工作。
本文将探讨瞬变电磁法在矿井防治水工作中的应用，并介绍相关的研究成果和案例。
矿井防治水工作是矿山工程中的一项重要工作，涉及到矿井地下水的排水、防止水灾事故等问题。
传统的矿井防治水方法主要是通过井巷和钻孔等直接观测和测量方法，这种方法存在着工作量大、效率低、成本高等问题。
而瞬变电磁法具有快速、高效、非侵入等优点，可以在地下水位变化、地下水含量、地下水流速等方面提供精确的数据和信息。
瞬变电磁法是利用地下电磁场的变化来探测地下的电性和结构分布情况，通过测量地下电磁场的瞬变响应，并进行数据分析和解释，可以获得地下水层的水位、漏水点位置、水流方向和速率等信息。
瞬变电磁法的原理是在地下埋放一对发射和接收线圈，通过发射线圈向地下产生瞬时电流激发地下的感应电磁场，然后通过接收线圈测量感应电磁场的变化情况。
由于地下水具有较高的导电性，当地下水位发生变化时，地下电磁场的瞬变响应也会相应变化，通过分析这种变化可以推测地下水位的高度。
通过瞬变电磁法的应用，可以实时监测矿井地下水位的变化情况，为矿井排水和防治水工作提供准确的基础数据。
此外，瞬变电磁法还可以检测地下漏水点的位置和数量，帮助矿山工程人员精确地确定漏水点，并采取措施予以处理。
同时，瞬变电磁法还能识别地下水流方向和速率，为矿山工程人员制定合理的排水和安全预测措施提供科学依据。
在实际应用中，瞬变电磁法已经得到了广泛的验证和应用。
以矿山为例，矿井地下水位常年处于高位，给排水和生产带来了很大的困扰。
通过瞬变电磁法的应用，可以及时监测地下水位的变化情况，帮助矿山工程人员制定相应的排水和防治水方案，提高了防治水工作的效率和水平。
综上所述，瞬变电磁法是一种非常有效的地下电磁勘探方法，已广泛应用于矿山工程中的水文地质勘查和水工程防治水工作。
瞬变电磁法在煤矿采空积水探测中的应用
瞬变电磁法在煤矿采空积水探测中的应用煤矿采空区是指煤矿开采后形成的地下空间，这些空间往往与地表和地下水联系紧密，形成采空区水体不断积聚的问题。
采空区水体的积聚涉及到煤矿安全和环境保护问题，因此对采空积水的探测成为煤矿企业非常关注的问题。
本文将介绍瞬变电磁法在煤矿采空积水探测中的应用。
瞬变电磁法原理瞬变电磁法是一种地球物理勘探方法，它是利用强烈的电磁脉冲在地下产生感应电流，并通过探测电场及其时序变化来推断地下的导电体等地质体。
在瞬变电磁法中，探测器用极短脉冲电流激发地下材料中的感应电流，产生高频电场和磁场。
由于瞬变电磁法的短脉冲和高频电场，它具有深度浅、分辨率高、探测速度快和适用多种地质体的特点，尤其适用于采用非平衡电磁场的高频瞬变电磁法技术。
因此，瞬变电磁法在采空积水探测中得到了广泛的应用。
应用瞬变电磁法探测采空积水，其探测目标是采空区和采空区周边的断层、裂隙和孔隙等导电体，因此，需要分析采空区的地质情况和地下水分布情况。
在瞬变电磁法探测中，需要设置探测器和发射器，通过收集电磁数据，来分析煤矿采空区的地质结构和水文情况。
采用瞬变电磁法探测煤矿采空积水时，需要对探测区域进行分网，利用瞬变电磁法仪器对每一个网格进行探测，得到探测数据，然后通过数据处理和像面反演算法得出区域内水文结构的分布情况和地质构造的形态。
通过对得到的数据进行反演，可以获取探测区域的电阻率剖面图，用来研究采空区周围岩体的电阻率分布情况，从而判断采空区周围是否存在破碎带或水呈漏斗状的地质条件。
瞬变电磁法探测数据还可以用来分析采空区的水分布情况，并获取水位、水压力和水的流动速度等水文参数。
对于采空区的水分布情况，瞬变电磁法主要是通过测量电阻率来分析不同深度和不同位置处的地下水的存在情况和水的运移规律。
通过反演得到的数据进行分析，可以获得采空区水文结构和水文特征参数，如水位、地下水流的分布特征、水文缓冲区等重要信息，为煤矿采空区的管理和安全生产提供了有力的技术支持。
瞬变电磁法在工作面水文地质勘察中的应用分析
有 ３个 采 区 ， ２个 生 产 中 的 采 煤 工 作 面 （ １ ７及 １０
１０ １ ２工 作 面 ） 为保 证 采 煤 工作 面 的 开 拓及 生 产 正 ，
常进 行 ， 根据 该 区地质 条件 、 物理 条 件和地 质 任务 的 要求 ， 采用 瞬变 电磁 勘 探 方 法 查 明 了该 区 的富 水 情
从 不 同岩 性地 层 的物 性 差 异 分 析 ， 般 变 化规 律 为 一
从 煤层 、 泥岩 、 砂 岩 、 砂岩 、 粉 细 中砂 岩 、 粗砂 岩 增高 ， 煤层 相 对 泥 岩 、 岩 即 砂
等岩 层 呈现相 对 高 阻 层 。构 造 发 育 区 ， 者 是 出 现 或
层位错 动 ， 或者 是 裂隙发 育 ， 局部会 出现 明显 的富水 构造 ， 由于裂 隙水体 的导 电性 良好 ， 得纵 向横 向都 使
打破 了原 有 电性 固有 变 化 规 律 ， 呈 现 出 局 部 电性 并
２ 瞬 变 电磁 探 测 基 本 原 理
瞬 变 电磁法 的工 作原 理是利 用 发射 回线 向地 下
况 ， 别是底 板 太原组 灰 岩 的富水性 ， 煤矿 开拓 提 特 为
开 电流前 存 在 的 磁 场 。二 次 涡 流 场 呈 多 个 层 壳 的
供 了地 质资 料 。
“ 环带 ” ， 极 大值 沿 着 与 发 射 线 圈 平 面 呈 ３ 。 型 其 ０ 倾
角 的锥形 斜 面向 下及 向外 传 播 ， 同时 间 到 达不 同 不
发射 不 同频率 的 电磁 脉 冲 ， 脉 冲 的下 降 沿 产 生 变 该
化 的一 次场并 向周 围空间 扩散 。该 一次 场进 入地 下
瞬变电磁技术在预测矿井水害中的应用
瞬变电磁技术在预测矿井水害中的应用
瞬变电磁技术（Transient Electromagnetic, TEM）是一种利用电磁场探测地下信息的无损探测方法。
其原理是通过测量电磁场的变化，获取地下介质的电磁响应。
瞬变电磁技术具有快速、高效、非破坏性等优点，在地质灾害预测和矿井水害预测中具有广泛的应用前景。
矿井水害是指矿井中因地下水突然涌入矿井导致的灾害。
经常发生在采矿或施工过程中，给井下作业人员的生命安全和矿井设备的正常运转带来严重威胁。
及时准确地预测矿井水害的发生，对于保证矿井的安全生产至关重要。
1. 水文地质勘探：利用瞬变电磁技术可以获取地下水埋深、水位、水压及水化学特征等信息，判断地下水流的分布情况和方向。
通过对矿井周边区域的水文地质勘探，可以预测可能对矿井造成水害的地下水来源和水位变化趋势。
2. 矿井变形监测：瞬变电磁技术可以实时监测矿井的变形情况，包括矿井的沉降、开裂和变形速度等。
通过对矿井的变形监测，可以及时预警矿井的变形情况，为矿井水害的发生提供准确的预测。
3. 矿井裂隙预测：瞬变电磁技术可以提供地下裂隙的位置、长度和分布等信息，对于矿井的稳定性评估和水害风险预测具有重要意义。
通过矿井周边区域的瞬变电磁勘探，可以发现裂隙的分布情况，为矿井水害的防治提供参考依据。
瞬变电磁技术在矿井水害预测中具有广泛的应用前景。
通过瞬变电磁技术可以获取地下水埋深、矿井变形情况、裂隙分布情况以及涌水位置等信息，为矿井水害的预测和防治提供可靠的依据。
瞬变电磁技术在矿井水害预测中还存在一些问题，如复杂地质条件下的数据解释和数据处理等挑战，需要进一步的研究和实践来完善该技术的应用。
瞬变电磁勘探在煤矿水文地质专项勘查中的应用
瞬变电磁勘探在煤矿水文地质专项勘查中的应用曹莉苹;古志文;谢小国【摘要】Transient Electromagnetic Method (TEM) is used for probing underground geologic targets with low resistivity such as karstification zone. This paper makes an approach to the application of TEM to hydrogeological exploration of a coalfield in south Sichuan.%瞬变电磁法是一种能有效反应地下低电阻率地质目标体的地球物理方法，在煤田水文地质专项勘查中，能较好地探测岩溶发育带，为煤矿水害防治提供可靠地质依据。
本文介绍了瞬变电磁法在川南地区某煤矿的水文地质专项勘查中的应用效果。
【期刊名称】《四川地质学报》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P272-275)【关键词】瞬变电磁法;水文地质勘查;煤矿;川南地区【作者】曹莉苹;古志文;谢小国【作者单位】成都理工大学，成都 610059; 四川中成煤田物探工程院有限公司，成都 610072;四川中成煤田物探工程院有限公司，成都 610072;四川中成煤田物探工程院有限公司，成都 610072【正文语种】中文【中图分类】P631.3我国川南地区煤矿水文地质条件复杂，煤矿采空区积水、地下富水带与岩溶水害已经成为制约该地区煤矿安全生产的重大隐患[1-2]。
采用瞬变电磁勘探技术，已经成为探测和发现煤矿水害、保障矿井安全生产最有效的途径。
1 瞬变电磁法（Transient electromagnetic method）简介1.1 方法原理该法是在地表敷设不接地线框或接地电极，输入阶跃电流。
当回线中电流突然断开时，在下半空间就要激励起感应涡流以维持断开电流前已存在的磁场。
高密度电法和等值反磁通瞬变电磁法在某矿区勘探中的应用
201管理及其他M anagement and other高密度电法和等值反磁通瞬变电磁法在某矿区勘探中的应用何 禹（湖南省地质调查院，湖南 长沙 410000）摘 要：通过在某矿区采用高密度电法和等值反磁通电磁法，在狭小且无区域性断裂构造的勘查矿区内，综合对比两种方法，认真分析，利用矿体与周围完整围岩的视电阻率差异，准确探明矿山开采区位置，展现了其良好的勘探效果。
关键词：矿区；高密度电法；等值反磁通瞬变电磁法中图分类号：P618.45 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2019）06-0201-2收稿日期：2019-06作者简介：何禹，男，生于1983年，汉族，湖南长沙人，工程师，研究方向：工程物探，环境物探。
矿山开采过程中出现的坑道涌水会威胁矿企生产安全，矿山水文地质调查是矿山地质勘探工作中的一项重要任务，目前应用与水文地质工作勘探的方法较多主要有电测深、可控源音频大地电磁法、高密度电法、EH-4、瞬变电磁法等等。
1 矿区水文地质概况1.1 地形地貌研究矿区地形为东、西部高，中间低，属于丘陵谷地地形，地貌成因则主要为剥蚀构造地貌类型。
分布于矿区大部分的花岗岩丘陵地形，由中三叠世第三侵入次花岗岩（ηγT23）正长黑云母斑状花岗岩和斜长黑云母斑状花岗岩组成的丘陵地形，标高90-150m，最高雷祖寨242.1m，切深40-60m，地形平缓，丘顶呈圆球状，坡度小于25°。
分布于矿区西部的浅变质岩丘陵地形，由奥陶系、寒武系浅变质岩受强烈风化剥蚀作用形成的丘陵地形，起伏较大，沟谷深切，地形坡度大于30°，标高150-250m，切深50-100m。
1.2 岩浆岩区域内部水文地质勘探的主要方向为花岗岩中的风化裂隙水。
中三叠世第三侵入次花岗岩（ηγT23），岩性为正长黑云母斑状花岗岩和斜长黑云母斑状花岗岩，分布于矿山大部分区域。
正长黑云母斑状花岗岩：肉红色，成份由正长石、条纹长石、石英、少量黑云母及微量的电气石、锆石、绢云母等组成，块状构造，具明显的斑状结构斑晶由长石、石英组成。
瞬变电磁技术在预测矿井水害中的应用
瞬变电磁技术在预测矿井水害中的应用【摘要】瞬变电磁技术是一种先进的地球物理勘探技术，在矿井水害预测中具有广泛应用前景。
本文从瞬变电磁技术原理介绍、在矿井水文地质勘探中的应用、在水害预测中的优势、案例分析以及未来发展方向等方面对其应用进行了系统探讨。
瞬变电磁技术可实时监测矿井水文地质信息，为水害预测提供了可靠数据支持，具有高效、快速、精准的特点。
通过案例分析，可以看出瞬变电磁技术在预测矿井水害中的准确性和有效性。
未来，随着技术的不断进步和应用场景的扩大，瞬变电磁技术在矿井水害预测中的前景将更加广阔。
瞬变电磁技术在矿业安全领域的重要性不言而喻，其在提高采矿安全、减少矿井水害损失方面的价值不可估量。
【关键词】瞬变电磁技术、预测、矿井水害、应用、原理、地质勘探、优势、案例分析、未来发展方向、前景、重要性、矿业安全领域、价值。
1. 引言1.1 瞬变电磁技术在预测矿井水害中的应用瞬变电磁技术在预测矿井水害中的应用是一种新兴的技术手段，它通过测量矿井地下的电磁场响应，来获取有关地下构造和水文地质情况的信息，从而实现对矿井水害的有效预测和防范。
在矿业生产中，水害是一个常见且严重的问题，不仅会对工人的生命财产安全造成威胁，还会对矿井设备和生产效益造成巨大影响。
利用瞬变电磁技术预测矿井水害具有重要的意义。
瞬变电磁技术通过对地下介质的电磁响应进行快速、准确的测量，可以实时监测矿井地下水流、裂缝和构造变化，从而有效预测水患的发生概率和可能影响范围。
与传统的地质勘探方法相比，瞬变电磁技术具有非侵入性、高分辨率和快速响应的优势，能够在较短的时间内获取大面积的地质信息，为矿井水害的预测和应急处置提供重要支持。
瞬变电磁技术在矿井水害预测中的应用前景广阔，将为矿业安全领域带来新的突破和进步。
2. 正文2.1 瞬变电磁技术原理介绍瞬变电磁技术是一种利用电磁感应原理来探测地下结构和水文地质的技术。
其原理是利用瞬变电磁场对地下物质的电导率进行探测，从而推断地下的结构和水文地质情况。
煤田水文地质调查中瞬变电磁法的应用探究
煤田水文地质调查中瞬变电磁法的应用探究[摘要]在煤田的开采过程中，坑道涌水是矿山财产和人身安全的一大威胁，煤田水文地质调查，是一项重要的煤田地质勘探工作的地质任务，瞬变电磁测深是煤田水文地质调查的主要方法。
大部分的煤田水文地质调查任务水的问题，如富水性、含水和导水性。
在煤田水文地质勘探中，使用瞬变电磁法来进行数据采集，数据处理，数据解释，查清了测区内富水区在三维空间上的分布情况和断层的导水性能，符合已知的水文地质资料，为煤矿的安全生产提供可靠的地质资料。
[关键词]瞬变电磁法煤田水文地质调查富水性0引言矿井突水是在煤矿生产中常见的灾害之一，严重威胁着煤炭生产的安全，有时会造成巨大的经济损失和人员伤亡，因此，摸清地质构造，特别是水文地质条件复杂矿井，是一种重要的煤矿安全生产要解决的问题。
目前，许多应用方法应用在水文地质工作中，主要是电测深、可控源音频大地电磁法、EH-4、瞬变电磁法等。
电测深等传统方法受地形和体积勘探效果限制，可控源音频大地电磁法复杂，EH-4和其他电磁方法较为影响数据处理。
瞬变电磁法（TEM）是使用非接地线或接地源向地下发送的脉冲磁场，在下一次脉冲到来前，通过使用线框或者接地电极观测二次涡流场。
利用电子计算技术，瞬变电磁仪系统噪声得到抑制、观测误差减少、并且在数据处理和反演计算方面有了很大的进步。
目前在勘查金属矿产资源、煤矿、地下水、油矿、天然气田以及研究结构等诸多领域有广泛的应用。
1瞬变电磁法概述1.1发展以及现状上世纪50年代，苏联建立了瞬变电磁理论和现场施工技术，50？60年代，圆满完成了瞬变电磁法的一维正反演。
80年代以来，欧洲和美国继续在瞬变电磁法2、3-D建模技术做了很多的计算和研究工作，但二，三维的问题仍然还不是很成熟。
近年来，早期生产的单一方法使用的电磁仪器早已淘汰，瞬变电磁法仪器已趋向于具有集成化特点并且具备各种多功能的电测系统。
国内的瞬变电磁法的研究始于上个世纪80年代初，从长春地质学院，原地球化学研究所，中南大学等单位的地质和矿产资源部做了一些工作的理论，方法和现场测试仪。
试谈瞬变电磁法的应用
试谈瞬变电磁法的应用一、瞬变电磁法的概述瞬变电磁法（简称TEM法）属于时间域电磁法，由于该方法是纯二次场测量，故与传统直流电法勘探相比较，具有对低阻异常体反映灵敏，勘探深度大，受地形影响小，工作效率高等优势。
瞬变电磁法开始只应用于金属矿勘探，上世纪90年代以后随着仪器的数字智能化发展，瞬变电磁法才开始应用于煤田水文探测中，如查明断层和陷落柱等构造的含导水性、地下采空区勘查、评价含水层富水性、结合水文钻孔预测矿井涌水量、矿井迎头超前探测等方面都取得了良好的效果。
地面瞬变电磁法多采用大定源回线装置，探测深度较大。
瞬变电磁法主要有：（1）地面动源类。
即发射系统和接收系统依点移动并观测记录结果，又可分为以下类型：同点类型：包括中心回线组合，同一回线组合，重叠回线组合。
该类型指发射回线的中心点与接收回线的中心点重合；分离回线类型：发射线圈与接收线圈相隔一段距离且同时移动；双回线类型：因使用步骤繁琐，使用效果不明显，故此方法极少使用，在此不做赘述。
（2）地面定源类。
不移动发射源，只移动接收线圈，并观测记录结果，又可分为以下类型：（大定源组合：发射回线边长一般较长；偶极定源组合：发射回线边长较小。
（3）地一井类。
发射回线在地面敷设，在井中逐点移动探头进行观测，可以在地面开孔，也可以是在坑道中开孔。
二、瞬变电磁法的特点及野外工作的要求2.1瞬变电磁法的特点瞬变电磁法能够在脉冲间隙中进行测量，这主要和这种方法不容易受到其他物质和磁场的干扰有关。
在使用这种方法的过程中，不同的脉冲强度是由不同的频率所合成的，这就使得脉冲在相同的时间场中有着不同的传播速度，勘察的深度也会不一样。
下面我们就具体的谈一下这种方法在空间和时间上的可分性特征。
（1）在提高煤炭資源勘察精确度的方法中，频率域法主要是通过提高自身精确度来实现的，但是瞬变电磁阀则是通过提高自身的灵敏度来实现，并成功的实现了提高精确度向提高灵敏度方面的转变。
（2）由于采空区的围岩区域地形差异比较大，所以如果采用原始的勘测方法，就容易受到地形的倾向而降低精确度，如果采用瞬变电磁法则能够避免这一问题。