三維高密度探水技術(shù).ppt

1、三維高密度探水技術(shù),技術(shù)問題的提出,無論是三極電法探測技術(shù)，還是偶極電法探測技術(shù)，所采集到的數(shù)據(jù)是二維的，即一條探測線只能得到一條垂直于探測線的剖面，這對水文地質(zhì)條件的勘查是非常有限的。 在工作面上、下巷道布置二維電法勘探，獲得的結(jié)果僅僅是所探兩條巷道的底板剖面，對于工作面內(nèi)部底板情況就無能為力了，而現(xiàn)場技術(shù)人員最想知道的是工作面內(nèi)部底板富水情況,二維高密度電阻率色譜斷面圖,音頻電透視,人工向地下供入音頻電流，觀察大地電場的分布規(guī)律，從而確定巖體物性分布規(guī)律及地質(zhì)構(gòu)造特征。其特點(diǎn)是音頻信號穿透能力強(qiáng)，測量精度較高，可以抵抗軌道及礦車運(yùn)行引起的強(qiáng)直流電干擾。 發(fā)射點(diǎn)的間距為50m，對應(yīng)巷道的一定

2、區(qū)段進(jìn)行扇形掃描接收,11306工作面頂板30-50m巖層含水性音頻電透視成果圖,瞬變電磁原理,瞬變電磁法或稱時(shí)間域電磁法(Time domain electromagnetic methods)，簡稱TEM，它是利用不接地回線或接地線源向地下發(fā)射一次脈沖磁場，在一次脈沖磁場間歇期間，利用線圈或接地電極觀測二次渦流場的方法。簡單地說，瞬變電磁法的基本原理就是電磁感應(yīng)定律,工作時(shí)，在發(fā)射線圈中通以一定波形電流，從而在其周圍空間產(chǎn)生一次電磁場，并在地下導(dǎo)電巖礦體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，斷電后，感應(yīng)電流由于熱損耗而隨時(shí)間衰減。衰減過程一般分為早、中和晚期。早期的電磁場相當(dāng)于頻率域中的高頻成分，衰減快，趨膚深

3、度小，而晚期成分則相當(dāng)于頻率域中的低頻成分，衰減慢，趨膚深度大。通過測量斷電后各個時(shí)間段的二次場隨時(shí)間變化規(guī)律，可得到不同深度的地電特征,順煤層方向視電阻率分布,煤層底板方向視電阻率分布,三維高密度電法簡介,三維電阻率層析成像技術(shù)是采用高密度發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)對地下進(jìn)行電場透視，利用大地電阻率的差異進(jìn)行CT成像。通過合理地設(shè)計(jì)發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)，保證在地面有足夠多的觀測點(diǎn)和采集到的足夠高的電位異常值。通過對地面電位測量結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和反演計(jì)算，推斷地下電阻率分布情況，利用電阻率與含水區(qū)的相關(guān)關(guān)系確定含水區(qū)邊界和含水區(qū)的空間分布，利用含水層電阻率與富水性程度的關(guān)系，求出富水區(qū)的三維空間分布，從

4、而實(shí)現(xiàn)對含水層富水性的空間分布和儲量的定性預(yù)測,底板水探測,良莊煤礦31108工作面底板地層電阻率三維數(shù)據(jù)體,良莊煤礦31108工作面底板下80米、徐灰層位,良莊煤礦31108工作面底板下120米、奧灰頂界面深度,良莊煤礦31108工作面底板地層底板下130米、奧灰頂界面下10米深度,良莊煤礦31108工作面底板地層下140米、奧灰頂界面下20米深度,良莊煤礦31108工作面底板下150米、奧灰頂界面下30米深度,良莊煤礦31108工作面底板下160米、奧灰頂界面下40米深度,良莊煤礦31108工作面底板下170米、奧灰頂界面下50米深度,良莊煤礦31108工作面底板底板下180米、奧灰頂界面

5、下60米深度,良莊煤礦31108工作面底板下220米、奧灰頂界面下100米深度,垂直切片（沿軌道巷,距軌道巷30米,距軌道巷60米,距軌道巷90米,距軌道巷120米,距軌道巷150米,沿運(yùn)煤巷,傾向垂直切片平行切眼60間距,頂板水探測,滕東生建煤礦3下107工作面頂板地層電阻率三維數(shù)據(jù)體,頂板上10米,頂板上20米,頂板上30米,頂板上40米,頂板上50米,頂板上60米,頂板上70米,頂板上80米,頂板上90米,頂板上100米,頂板上110米,頂板上120米,3煤頂板富水區(qū)分布圖,動態(tài)監(jiān)測,以龍固礦為例,龍固礦1301N工作面采前富水性分布圖,第1次2009年10月6日,工作面迎頭前方390m

6、富水區(qū),第二次2009.10.3,迎頭390m富水區(qū),第三次探測2010.1.23,迎頭390m富水區(qū),2010.2.20,迎頭前方390m富水區(qū),底板注漿效果監(jiān)測,曹莊煤礦101002工作面底板注漿前、后視電阻率三維數(shù)據(jù)體對比,曹莊煤礦101002工作面注漿前、后底板18米五灰頂電阻率三維數(shù)據(jù)體對比,曹莊煤礦101002工作面注漿前、后底板29米五灰底電阻率三維數(shù)據(jù)體對比,曹莊煤礦101002工作面注漿前、后底板42米奧灰頂電阻率三維數(shù)據(jù)體對比,曹莊煤礦101002工作面注漿前、后進(jìn)奧灰10米電阻率三維數(shù)據(jù)體對比,曹莊煤礦101002工作面注漿前、后進(jìn)奧灰20米電阻率三維數(shù)據(jù)體對比,曹莊煤礦

7、101002工作面注漿前、后進(jìn)奧灰30米電阻率三維數(shù)據(jù)體對比,曹莊煤礦101002工作面注漿前、后進(jìn)奧灰40米電阻率三維數(shù)據(jù)體對比,曹莊煤礦101002工作面注漿前、后進(jìn)奧灰50米電阻率三維數(shù)據(jù)體對比,曹莊煤礦101002工作面注漿前、后進(jìn)奧灰60米電阻率三維數(shù)據(jù)體對比,采空區(qū)探測,焦家B區(qū)電阻率三維數(shù)據(jù)體,采空區(qū)立體圖,寺莊C區(qū)電阻率三維數(shù)據(jù)體,C區(qū)采空區(qū)立體圖,網(wǎng)絡(luò)電法動態(tài)監(jiān)測工作面底板水,以良莊礦為例,良莊煤礦51302工作面網(wǎng)絡(luò)電法動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),月日底板情況,月日底板破壞情況,月日底板破壞情況,月日底板破壞情況,8月5日底板破壞情況,8月7日底板破壞情況,六、巷道富水性超前探測技術(shù),在

8、樁號1030米位置為低阻顯示，說明該位置頂板三灰富水，這也與該位置頂板淋水一致；巷道迎頭位置以及前方80米范圍為高阻顯示，說明該地段地層富水性差；迎頭出水估計(jì)與后方的1030米位置富水區(qū)有關(guān)，在迎頭位置右側(cè)電阻率有相對低阻顯示，說明迎頭出水通過該位置與后方的1030米位置富水區(qū)聯(lián)系；巷道迎頭前方80米以遠(yuǎn)為低阻顯示，說明迎頭前方80米以遠(yuǎn)地層富水性強(qiáng) 鉆探驗(yàn)證400方/小時(shí),龍固煤礦輔1運(yùn)輸大巷富水性超前探測,龍固輔2運(yùn)輸大巷富水性超前探測,已掘巷道部分基本在高阻區(qū)，說明已掘巷道位置地層不富水；在巷道迎頭至前方70米范圍為高阻顯示，說明該位置地層不富水，因?yàn)樵撐恢媒?jīng)過注漿處理，高阻也說明了注漿質(zhì)量較好；巷道迎頭前方70米以遠(yuǎn)為低阻顯示，且電阻率值較低，說明迎頭前方70