瞬变电磁法在探查工作面上覆煤层采空区富水性中的应用 论文

瞬变电磁法是一种利用瞬变电磁场探测地下介质电性变化的地球物理探测方法，尤其适用于解决地质工程和水文地质中的问题。在煤矿安全领域，该技术被广泛应用于探查工作面上覆煤层采空区的富水性。该技术对于煤矿安全生产有着极其重要的意义。

地质分析是通过已有的地质资料来研究和分析地质情况，包括岩石类型、地质结构、水文地质情况等。在煤矿中，地质分析用于确定工作面的水文地质情况，识别出主要隐蔽水害，如上覆煤层采空区内的积水区。通过了解工作面的地质背景，可以预测和评估潜在的水害风险，从而为后续的探测和验证工作提供基础。

瞬变电磁法的优点在于它可以对地下不同深度和不同介质的电阻率进行非接触式、快速的测量。在本研究中，瞬变电磁探测被用来对9104工作面上覆煤层采空区进行富水性探查。通过在回风巷、运输巷等关键位置布设探测线，收集电磁响应数据，并绘制视电阻率等值线图。视电阻率图可以帮助研究者识别和圈定异常区域，从而推断出富水区域的位置和范围。

在钻探验证环节，通过钻取矿井中的岩芯样本来检验瞬变电磁法探测结果的准确性。在实际操作中，钻探可以获取地下深处的岩石样本，直接测量岩石的电阻率，并与电磁探测数据进行对比。如果钻探结果与电磁探测结果吻合，则证明电磁探测的结果是可靠的。

探测设计是根据地质分析和瞬变电磁探测方法的特点，规划具体的探测方案。这包括确定探测设备、布设探测线路、选择探测参数等。良好的探测设计能够确保探测结果的准确性和可靠性。

成果切片通过分析和处理探测数据，将探测结果以图形化的方式表现出来。视电阻率等值线图直观地展示了不同地质体的电阻率变化特征，帮助研究者识别出富水区和干区。成果切片图的绘制需要综合考虑探测数据和地质分析结果，这是一项综合性很强的技术工作。

采空积水区是指因采煤造成的空洞区域内积存的地下水。积水区的存在不仅增加了煤矿的安全风险，还可能对煤矿的生产效率和设备寿命产生影响。通过瞬变电磁法探测，可以有效地识别出采空区内的积水位置、范围以及水体的厚度和富集程度，为煤矿安全生产和水资源合理利用提供科学依据。

在实际应用中，地质分析、瞬变电磁探测和钻探验证三种手段相互结合，可以全面准确地探查工作面上覆煤层采空区的富水性。瞬变电磁法在探测设计中起到了核心作用，通过地质分析确定的水文地质条件和钻探验证来检验探测结果的准确性，从而达到探查和评估采空区富水性的目的。研究成果对于煤矿安全生产具有重要的理论和实践意义。

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