【摘 要】
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掘进工作面是矿井突水事故多发位置,井下瞬变电磁法是进行掘进工作面超前探测的最有效方法之一。以往对井下瞬变电磁探测的理论研究都重点关注垂直分量,忽略了水平分量。然而
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掘进工作面是矿井突水事故多发位置,井下瞬变电磁法是进行掘进工作面超前探测的最有效方法之一。以往对井下瞬变电磁探测的理论研究都重点关注垂直分量,忽略了水平分量。然而水平分量响应中包含大量的异常体信息,综合分析水平和垂直分量响应可以更准确的对地下异常体进行判定,极大提高井下瞬变电磁资料的解释精度。为了掌握井下瞬变电磁法多分量响应规律,本文通过单一发射线圈激发,改变接收线圈相对位置,达到接收瞬变电磁多分量的目的。同时,依据煤矿掘进工作面典型富水区特征和物理模拟相似性准则,建立井下瞬变电磁法超前探测地质-地球物理模型,对煤矿典型富水区进行物理模拟,并结合井下试验进行验证。研究结果表明:由于发射线圈和接收线圈共中心点,瞬变电磁法Z分量响应强度和探测距离最大,X分量次之,Y分量最小;当老空水和含(导)水陷落柱位于巷道迎头正前方或左前方(右前方)时,Z分量电位剖面曲线表现为单峰异常,其极大值对应异常体的中心,X分量表现为过异常体中心位置异常,极大值和极小值位置对应异常体的边界;当含(导)水断层位于巷道迎头正前方时,Z分量表现为单峰异常,极大值点对应断层中心,X分量表现为过异常体中心异常,过零点位置不仅可以反应异常体中心,还可以反应断层的倾向。通过实际应用,其探测结果与物理模拟实验结果基本一致,表明通过多分量的信息解释,可以提高矿井瞬变电磁法的解释精度。
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