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发布时间:2019-11-20 18:26:36 阅读: 来源:铸铁厂家

我国煤矿地下水害预测研究取得突破进展

我国煤矿地下水害预测研究取得突破进展

由中国科学院地质与地球物理研究所白登海研究员领导的课题组针对我国煤矿地下水害预测研究取得了突破性进展。地下突水是我国煤矿安全生产所面临的主要危害之一,影响矿井安全的主要水文地质因素有底板富水层突水;揭露导水断层出水等几项。水害预测是煤矿突水预防最关键的一步。只要能够准确地预测到突水因素的存在,有效地掌握和控制地质构造并探明其导水情况,采取超前注浆加固等措施进行治理,可以有效的避免或减少突水事故的发生。

据有关专家介绍水害预测有多种方法,其中利用地球物理方法结合钻孔等手段进行采前探测是最有效的方法。所以,寻找和发展适合于煤矿地下环境的行之有效的地球物理方法至关重要。从2002年开始,在国家自然基金的支持下,由中国科学院地质与地球物理研究所白登海研究员领导的课题组利用地下全空间瞬变电磁法对上述问题进行了攻关研究。

地下瞬变电磁法的观测方式与地面有较大的区别。由于地下巷道的空间很小,观测面两侧的介质都会对瞬变场产生影响,除非某一方的结构已知,否则异常体的方位往往是不确定的。经过多次试验,研究人员发现,利用巷道的底、顶以及两个侧壁等不同方位的观测进行对比,可对异常体的附存方位做出比较准确的判定。

地下瞬变电磁法的数据处理与地面截然不同。地下探测环境具有全空间的特点,常规的半空间数据处理方法已不再适用,而需要采用与之适应的全空间电磁理论和数据处理技术。同时,地下瞬变电磁观测信号包含了较强的一次场的影响,如果仍然采用地面处理方法,那么所得到的视电阻率将非常小,严重偏离实际情况。对于煤田地下的瞬变电磁探测,另一个需要解决的问题就是资料解释。试验观测表明,在有效探测范围内,矿井地下介质的电阻率变化很小,含水与不含水构造的电阻率差别一般只有几欧姆•米。要在这样的环境中区分含水异常,解释方法必须具有非常高的分辨率。为此,该课题研究人员发展了一种新的高分辨电阻率成像方法,可以对低阻环境中电阻率的微小变化做出反映。地下全空间数据处理和高分辨电阻率成像方法是该研究取得的最重要的成果,是瞬变电磁法成功用于地下探测的一个突破。

为了验证地下瞬变电磁法探测含水构造的可行性和有效性,他们与峰峰矿务局梧桐庄煤矿合作,进行了多次试验。其中地下试验成功地预测了一个导水构造,地下全空间瞬变电磁方法的研究成功,将为我国煤田地下水害的预测提供一种有效手段,在其它领域的地下水探测中也将发挥重要作用。

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