浅析瞬变电磁法在煤田地质勘查中的应用
瞬变电磁法在煤矿采空区勘探中的应用
第7卷第2期2010年4月CHINESE JOURNAL OF ENGI NEERING GEOP HYSICSVol 17,No 12Apr 1,2010文章编号:1672)7940(2010)02)0151)04doi:10.3969/j.issn.1672-7940.2010.02.004瞬变电磁法在煤矿采空区勘探中的应用郭有刚,刘 峰,王斌武,侯跃新(华北有色地质勘查局综合普查大队资源勘查院,河北廊坊056201)作者简介:郭有刚(1984-),男,河北武邑人,学士,主要从事金属矿产、煤田等地球物理勘探工作。
E-mail:geophysics-guo@fox 2摘 要:黄土高原第四季覆盖层厚,地表冲刷厉害,沟壑分布密集,给采空区勘探带来了诸多不便。
瞬变电磁法的大定源回线装置具有一次布线、多点测量的优点,克服了该缺点。
另外此方法还具有工作效率快、测量成果分辨率高等优点。
高密度电法具有抗干扰能力强,横向、纵向分辨率高的特点,有效地印证了瞬变电磁法的结果,提高了勘探结果的可信度。
关键词:瞬变电磁法;高密度电法;煤矿采空区;复杂地形中图分类号:P 631文献标识码:A收稿日期:2009-11-24The Exploration of TEM in Coal Mined-out AreaGuo Yougang,Liu Feng,Wang Binwu,H ou Yuexin(Comp r ehensive Resour ces P r ospecting I nstitute ,N or th China N onf er r ous Geolog ica l Exp lor ation Bur eauof the Census Team ,La ng f ang 065201,China )Abstract:T he Loess Plateau Ar ea has a thick cover in the fourth quarter,with severe ero 2sion on the surface,and intensive distr ibution of gully.All of those factors make it incon 2venient for the exploration in the gob.T he Dading source line equipment of transient elec 2tr omagnetic data,which has an advantage of once cabling and Multi-point measurements,just overcomes that shor tcomings.Besides,this kind of method brings an efficient and quick result with high r esolution.T ransient electr omagnetic data has a great anti-jamming capability,and its horizontal and vertical resolution is high enough to verify the results of the transient electromagnetic data,improving the cr edibility of the exploration's results.Key wor ds:transient electr omagnetic data;2-D resistivity imaging;coal mined-out area;complex terrain1 引 言随着经济的发展,国家对能源的需求量越来越大。
浅谈瞬变电磁法在煤矿井下探测中的应用
量 。 为 了保 证 有 足 够 的 发射 功 率 和 能感 应 到 足 够 强 的 有用 的信
息， 采 用 多 匝数 的小 回 线 组 合 观 测 系统 测量 。 矿 井 瞬 变 电磁 法应
用 于 井 下 主 要 为 了探 测 巷道 不 同位 置 和 不 同 形 态 的 含 水 构 造 ，
脉 冲 电流 ， 产 生 一 个 瞬 变 的 电磁 场， 该 磁场 垂 直 发 射 线 圈 向 两个 方 向传 播， 通 常 是 在 地 面 布 设 发 射线 圈， 依据 半 空 间 的 传 播原 理 ，
把 地 面 以 上 的忽 略 。当磁 场 沿地 表 向深 部 传 播， 遇 到不 同介 质 时 ，
１ 概 念 及 原 理
瞬变 电磁 法 ，是 利 用 不 接地 回线 或接 地 线 源 向地 下发 射一 次脉 冲磁 场 ，在 一 次 脉 冲磁 场 间歇 期 间利 用线 圈 或接 地 电 极观
测地 下介 质 中引 起 的 二 次感 应涡 流场 ，从 而探 测 介质 电阻 率 的
一
种 方法 。 瞬 变 电磁 法 的勘 探原 理 是 利 用 人 工 在 发射 线 圈 加 以 综 合 分析 及 建议 。 图 为 新富 煤 矿 五 井 ６ ０右一 片迎 头 瞬变 探 测 数 据 解 析 结 果 图。由图可 以看 出从 迎 头前 进左 方 ６ ０～７ ２ ｍ 的 区 域 范 围 内 为 弱水 区 域 ，前 进 到 弱 水 区 域 时 应 提 前 打 钻 进 行 验 证， 确 保 安 全无 误 的 情 况下 再进 行掘 进 施 工。
２ 矿井 瞬变 电 磁 法 观 测 系 统研 究
矿 井 瞬 变 电磁 法 的测 量 与环 境 以及 地 面 的 差距 非 常 大 ， 在 选 择 系统 上 应 该 注 意 到 的 是 回线 组 合 观 测 系统 是 不应 该按 照地 面 的 条件 来 进 行 选 择。 第 一 是 因 为 井 下物 距离 的测 点 较 近 ， 第 二 是 因 为井 下 地质 所 处 于 的环 境 是 和 地 面 有 所 不 同 的 ，不 能采 用 地 面 上 大 的每 一 种 回 线来 进 行 组 合 观 测 在 井下 测 量 ，所 以我 们 只 能采用 一个 边长在 ２ ｍ 左 右 的 回 线 来 组 合 观 测 系 统 进 行 测
瞬变电磁法在煤矿采空区勘探中的应用
瞬变电磁法在煤矿采空区勘探中的应用1方法原理1.1采空区地球物理特征岩层的差异造成了其不同的电性。
地下煤层在进行开采的时候因为各种原因，会形成一些空间，通过重力的持续影响，使得釆区上方的岩体出现一些破坏，也会产生一定程度上的转移,这一部分岩体的视电阻率就会比周围相岩层的电阻率高。
而几乎没有移动的岩体，裂隙数量就比较少，视电阻率的情况变化不大。
如果采空区的空隙被填满，就会出现很大程度的低电阻阻力，而一些较为悠久的老采空区一般就会出现这种情况，正在开采和开采时间并不长的崭新的采空区，相对而言高阻扭曲情况较多。
所以通过观测釆空区周围岩体的电性异常，也可以挑选更加符合实际情况的勘探方法，并且能够发现采空区的具体情况，为釆空区的处理提供一些基础条件。
1.2瞬变电磁法原理瞬变电磁法也可以被叫做时间域电磁法,其物理性质是由地质体电阻率差异决定的。
不接地回线或接地长导线供以双极性脉冲电流下，如果回线中的稳定电流因为一些情况停滞，发射回线中电流突变就会在这个区域内产生一次磁场。
一次磁场在运行时候过程中，如果出现地下良导电的地质体，就很容易在内部产生感应电流，也就是二次电流。
因为大部分导电地质体是非线性的，一次场如果突然消失，那么涡流就容易出现一个瞬变过程,这个过程的整体速度和导体的电性参数有着直接的关系,低阻地质体的感应二次场衰减速度相对比较缓慢，二次场电压比较高；高阻地质体感应二次场衰减所用的时间较短，二次场电压相对较弱，这种涡流瞬变的整个过程，在空间能够形成相应的瞬变磁场，也可以称为二次场。
按照接收线圈进行测试的二次场衰减曲线的具体情况，能够全面的判断地下地质体的电性，性质、规模和产状等，这样能够在很大程度上对类似于断层、异常区、异常积水区、陷落柱等缺陷制定相应的弥补手段。
2应用实例2.1地质与地球物理条件勘探地区属于比较典型的黄土高原地形地貌，该区域的黄土层相对较厚，地形波形相对较小；地表被长年累月的冲刷十分明显，冲沟很多。
瞬变电磁法在煤矿水文地质勘查中的应用
瞬变电磁法在煤矿水文地质勘查中的应用摘要：矿井突水对煤矿生产影响较大,威胁煤矿生产安全,造成严重的经济损失。
因此,掌握煤矿区域水文地质构成,可为煤矿开采保驾护航。
瞬变电磁法(TransientElectromagneticMethod)依靠不接地回线,并向下方发射脉冲磁场,发射多股脉冲磁场,通过线框/接地电极对涡流场进行科学观察,可降低测算仪器噪声、控制误差、提高勘查速度。
当下,瞬变电磁法在煤矿开采中应用尤为广泛。
关键词：瞬变电磁法；煤矿；水文地质勘查；应用1工程概况某煤矿位于我国山西地区,矿区有数十年的开采历史,开采场地不断西移,深度不断增加,存在一定的地表裂缝及地表塌陷。
矿井水患严重,地质构造复杂,在对该煤矿进一步深入开采过程中,发现第四系底砾层水对矿井造成破坏,水流侵入矿井,用水量大大增加,达到30m3/h,且煤矿区域发生了一定面积的塌陷现象。
为确保煤矿开采稳定性及持续性,本研究采用瞬变电磁法对矿区水文地质特征进行深入勘查,地面瞬变电磁勘探区域位于矿区北部,勘探面积为1.8km2。
2瞬变电磁探测的工作方法2.1固定平移法采用固定平移法时，发射天线、接收天线的放置应该要采用平行方式，进行移动探测，在对井下工作面、顶底板隐伏含水体展开探测时，此种方法适用。
在对此种方法予以应用的过程中，探测工作人员拿着天线缓慢移动，此时，移动间隔要控制在5m或是10m。
从现状来看，通常针对1条巷道展开探测工作，如果工作面的宽度超过150m的话，则要在2条巷道中同时进行探测。
2.2转换角度法采用转换角度法时，发射天线、接收天线要在既定的角度范围内转动，其探测区域呈现为扇形，如果堵头巷道的前方存在隐伏含水体，采用此种方法较为适合。
天线变化角度通常是10°，角度变化的顺序是从上至下，从左至右，测线共2条，这样能够对含水体的实际状况进行切实了解。
若想使得数据更为准确，探测过程中，掘进机应该适当后退，距离超过20m，具体如图2所示。
浅析瞬变电磁法在煤田地质勘查中的应用
浅析瞬变电磁法在煤田地质勘查中的应用摘要：电场和磁场交替产生，由近及远，扩散的速度与地下岩层的电阻率有关，不同时间扩散到不同深度。
低电阻率地质体如导水断层、富水区、金属矿体等能引起较强且衰减慢的二次涡流场，而贫水区等高阻体引起较弱且衰减快的二次场。
由于早期信号反映浅部地电特征，晚期信号反映较深部地电特征，这就可以达到测深的目的关键词：瞬变电磁法；矿井瞬变电磁；探明地下水1.瞬变电磁发展概况瞬变电磁法是时间域电磁法之一，随时域方法而出现，它是发展在后而发展很快的电法勘探分支方法。
将瞬变电磁信号用于地质勘探的设想，早在20世纪30年代就有人提出。
最早的时域电磁法在西方称为Elrtna法，它基于L.W.Blna在1933年获得的发明专利，该法利用电磁脉冲激发供电偶极形成电磁场，用电偶极测量电场。
2. 瞬变电磁法技术特点瞬变电磁法是时间域电磁法之一，随时域方法而出现，它是发展在后而发展很快的电法勘探分支方法。
将瞬变电磁信号用于地质勘探的设想，早在20世纪30年代就有人提出。
最早的时域电磁法在西方称为Elrtna法，它基于L.W.Blna在1933年获得的发明专利，该法利用电磁脉冲激发供电偶极形成电磁场，用电偶极测量电场。
方法的优点：（1）断电后观测纯二次场，消除了频率域的装置耦合噪声，受地形起伏影响小。
（2）可采用不接地回线装置，适宜于在各种地理环境下工作，在沙漠、冻土带更显其独到特性。
（3）可以采用同点装置（如重叠回线、中心回线等）进行观测，达到与探测目标的最佳耦合，取得的异常强，形态简单，分层能力强。
（4）单脉冲激发就可以得到多信息的整条瞬变场衰减曲线，且对线圈点位、方位或接收距要求相对不严格，测地工作相对简单，工效高。
（5）可以通过多次脉冲激发，进行多次叠加观测，并采用空间多次覆盖技术，提高信噪比和观测精度。
（6）可以选择不同的时间窗口进行观测，有效地压制地质噪声，获得不同探测深度的信息。
（7）利用该方法的测量系统，可实施地面、空中、地下、水上、井中或坑道电磁法探测。
关于煤田水文地质调查中瞬变电磁法的应用分析
关于煤田水文地质调查中瞬变电磁法的应用分析随着经济和社会的快速发展，我国对能源的消耗和需求量不断增加。
煤炭作为黑金，其在我国的经济快速发展中发挥了至关重要的作用。
我国的煤炭储量较多，技术人员在进行煤田开发时需要对其水文环境进行科学调查，保证煤田开发的安全性，文章将对煤田水文地质调查中瞬变电磁法的应用进行分析和探讨。
标签：煤田；水文地质；瞬变电磁法；应用1 煤田水文地质调查概述1.1 煤田水文地质探查概述改革开放之后我国经济和社会得到快速发展，各行各业都进入了蓬勃发展的历史时期。
经济的持续繁荣增加了对能源的需求。
煤炭是我国重要的能源之一。
煤炭资源的开发和利用能够极大的促进社会的发展，维护我国的能源安全。
但是我国煤田较多的储存在较深的地层之中，由于各个地方的地质条件不尽相同，技术人员在进行煤炭资源的开采利用时需要加强对煤田水文地质条件的勘察，制定出最为科学的开采方案，最大限度的保障作业人员的施工安全，提高煤田开采效率，增加企业的投资效益。
1.2 瞬变电磁法概述上世纪由苏联科学家发明的时域电磁探测技术能够探测深度较大的矿井，且其纵向探测的分辨率比较高，因此在矿产资源的开发中得到广泛的应用。
瞬变电磁法是当前煤田水文地质调查技术人员应用较多的技术手段，其能够探测的深度范围较大，能够有效分析不同地质环境下的水文地质情况，因此这种方法在我国油田开采、地热资源开发、煤田开发中得到广泛的应用。
2 煤田水文地质调查中瞬变电磁法的应用分析2.1 瞬变电磁法技术原理在我国的煤田水文地质调查中瞬变电磁法得到广泛的应用，其利用线路中不接地回线或接地线源脉冲磁场，在勘测区向地下发射一次电磁场，发射电磁场后利用电磁线圈接受地下良导地质体产生的二次涡旋电磁场，根据其二次电磁场时域空间内的分布特性，对地下矿藏以及地质构造进行判断和分析。
从而能够对煤田水文地质的不同层面进行探测和分析。
瞬变电磁法能够充分利用地质体良导效应进行响应，这种方法能够对煤田的煤层顶底含水层进行科学的划分，还能够对煤层形态及陷落进行探测，以及对煤田断层及其裂隙的导水性进行判断和评价。
谈瞬变电磁法在矿井勘查工程中的应用
第42卷第31期山西建筑Vol.42No.312 0 1 6 年 1 1 月SHANXI ARCHITECTURE Nov. 2016 • 95 •文章编号：1009-6825 (2016)31-0095-02谈瞬变电磁法在矿井勘查工程中的应用牛中元(山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司，山西晋城048006)摘要:介绍了瞬变电磁法的工作原理，并采用该方法，探测了某矿井巷道前方采空区的位置和范围，分析了该矿井的工程地质及 水文地质条件，为矿井的安全建设提供了依据。
关键词:矿井，瞬变电磁法，采空区，水文地质中图分类号:P631.325〇引言山西长期高强度的煤炭开采致使地下采空区面积相当于国土面积的1/8,尤其是私营小煤窑私挖无序乱采，导致矿难和地质灾害频频发生。
近几年，我国煤矿普遍采用各种物探方法探测小煤窑采空区位置，以便及时采取防治措施，其中利用三维地震勘探和瞬变电磁法较多。
瞬变电磁法是通过向地下发射电磁波激励地下目标,接收其产生的二次场，确定被测目标的物理参数。
瞬变电磁法测量装置由发射回线和接收回线两部分组成，工作过程分为发射、电磁感应和接收三部分。
当发射回线中通以阶跃电流，发射电流突然下降到零，根据电磁感应理论,发射回线中电流突然变化必将在其周围产生磁场，该磁场称为一次磁场，一次磁场在周围传播过程中，如遇到地下良导电的地质体，将在其内部激发产生感应电流，又称涡流或二次电流，由于二次电流随时间变化，因而在其周围表3基坑监测数据统计表曰期测斜孔累计位移值/mmXI X2X3X4X5X6X7X8X9X10XII2013.710.208.9118.4222.2919.5520.3923.7622.9418.7729.6929.37 2013.831.3719.1824.9730.3328.3627.6431.6433.4930.4432.6637.43 2013.935.2736.6240.5036.5546.2037.0138.8138.6440.4239.8440.38 2013.1042.7044.4241.0159.1047.1950.0859.5564.5563.4547.46注:表中所列最后一次数据为基坑经第23号强台风'‘菲特”影响水浸基坑过后第 3天所测图6基坑开挖后西北角围护桩实景文献标识码:A又产生新的磁场，称为二次磁场。
瞬变电磁法在井田边界附近区域探测中的应用
瞬变电磁法在井田边界附近区域探测中的应用瞬变电磁法是一种地球物理勘探方法，可以用于探测地下的导电体。
在石油和天然气勘探中，瞬变电磁法已经被广泛采用，其原因是该方法能够高效地识别不同类型的油气藏。
与传统的电法勘探方法相比，瞬变电磁法有更强的探测深度和分辨率，同时具有较高的数据采集速度和成像效果。
在井田边界附近区域探测中，瞬变电磁法的应用主要通过测量电磁波在地下不同介质中的传播情况，探测地下的导电体。
位于油气藏边界的导电体可以反映油气藏的边界位置和几何形态。
因此，瞬变电磁法在识别井田边界和油气藏空间分布方面发挥着重要作用。
1.确定地下结构瞬变电磁法可以提供有关地下结构的信息，包括地下岩石、土壤、水和油气等物质的分布情况以及不同介质的边界位置。
这些信息对于确定井田的边界和油气藏的空间分布非常重要。
2.检测导电体瞬变电磁法通过探测地下导电体来识别油气藏的边界位置和几何形态。
油气藏周围的导电体可以是烃源岩、裂缝、孔隙或盐丘。
导电体的空间分布和形态信息可以揭示出油气藏的地质特征和运移演化历史。
3.计算电阻率瞬变电磁法可以计算出不同介质的电阻率，其中包括地下的岩石、土壤、水和油气等物质。
因为电阻率是不同介质的电性质之一，因此它反映了介质的导电能力和水分含量。
计算出的电阻率信息对于确定地下结构和判断油气藏类型非常有用。
4.分析地下介质特性总之，瞬变电磁法在井田边界附近区域探测中具有重要的应用价值。
根据采集的数据，结合地质模型和实际生产数据，可以更准确地识别油气藏，并开展有效的勘探和开发工作。
将来随着勘探技术的不断发展和完善，瞬变电磁法的应用前景将会更加广阔。
瞬变电磁法在煤矿井下探测中的应用
（） 南 煤化 工 集 团 某 矿 几年 前 曾因 透 ２河 水 造 成 淹 井 ， 团领 导 对 该 问题 极 为 重 视 ， 集 要 求 开 钻 前 必 须 探 明 掘进 头 前 方 赋 水性 及 分 布 情 况 。 术 人 员 对 该 项 巷 道 进 行 瞬 变 技 电磁 探 测 ， 成 的 超 前 探测 扇 面 图如 图２ ３ 形 、
１瞬变电磁法 的概念及勘探原理
瞬 变 电磁 法 ， 利 用 不 接 地 回 线 或 电 是 极 向 地 下 发 送 脉 冲 式 一 次 电磁 场 ， 线 圈 用 或接 地 电极观 测 由 该脉 冲 电磁 场 感 应 的 地 下涡 流 产 生 的 二次 电磁 场 的 空 间 和 时 间 分 布 ， 解决 有 关 地 质 问 题 的 时 间域 电磁 法 。 来 瞬 变 电 磁法 的勘 探原 理 是 利 用 人 工在 发 射 线 圈 加 以 脉 冲 电流 ， 生 一 个 瞬 变 的 产 电磁 场 ， 磁 场 垂 直 发 射 线 圈 向两 个 方 向 该 传 播 ， 常是 在 地 面 布设 发 射 线 圈 ， 通 依据 半 空 间 的 传播 原 理 ， 把地 面 以 上 的 忽 略 。 当磁 场 沿 地表 向深 部 传 播 ， 当遇 到 不 同 介 质时 ， 产 生 涡流 场 。 当外 加 的 瞬变 磁 场 撤 销 后 ， 这 些 涡 流 场 均 以 磁 场 的 形 式 释 放 所 获 的 能 量 ， 用 接 收 线 圈 测 量 接 收 到 的 感 应 电动 利 势Ｖ 。 过 一 维反 演 、 电阻 率 等 多 解释 手 ２通 视 段观测地 下岩层的结构 ， 由于 采 用 线 圈接 收Ｖ２ 故 对 空 间 的 电 磁 场 或 其 它 人 文 电磁 ， 场敏 感 。 了减 少此 类 干 扰 ， 用尽 量 的 发 为 采 射大 的 电流 ， 获 取最 大 的 激励 磁场 ， 加 以 增 信噪比 ， 压制 干扰 。
瞬变电磁在地质勘查中的应用
前提 ， 结合地质及其他物探方法和工作环境进行 ， 对资 料的定性分析和解释是资料解释中最重要和最基本的 部分 ， 定量解释在定性解释的基础上进行 。采区瞬变
电磁 测深 资料 的解 释 步骤为 ： （ １ ） 调查测区的已有地质物探资料 ， 确定测区地层 、
目的层 的地球 物理 特性 。
增刊 １
有５ ０ ｍ将贯通 ， 据测量 资料， 在其掘进方 向左侧顶板有采 富 水异 常构造 。
空区存在， 其具体位置与积水Ｉ 生 不明， 为排除透水隐患， ５ 结 论 保证安全掘进 ， 需查明掘进头前方是否存在采空 区＊ Ｐ Ａ Ｙ ， 。 结果表 明， 矿井瞬变 电磁法可 以用 于掘进头前 方采 （ １ ） 装 置形 式及 其参数 选择 空 区， Ｐ ， ｚ ｋ 的超前探测， 能准确 圈定｛ Ｐ ａ ． ｋ 的位置， 其在 井下 本次勘探使用加拿大产Ｅ Ｍ 一 ４ ７ 型仪器。瞬变电磁 巷道超前探 ０ 方面具有施工方便 、 对施工空间要求不高 、 法勘探采用重叠回线装置 ， 采用多匝２ ｍＸ ２ ｍ矩形回线 。 成本低 、 技术比较成熟、 效率高的优点， 特别是可以在狭 采样 时 窗为 ： １ ～３ ４ ， 叠 加次 数 ： ６ ４ ， 时 间采用 标准 时 间 小 的巷道迎头空 间中工作和数据采集效率高 ， 不影 响煤 序列 。掘进头按 图 １ 所示 布置测点 １ １ 个， 分 别对顶板 、 矿巷道 的正常掘进 ， 是其他方法所不具备的。视电阻率 顺层 与底 板方 向的探 测 。 断 面图上探 测异常 区域分布 比实 际积水 区间要大， 且侧 （ ２ ） 探 测 结 果 帮测点易受到金属锚网支护的影响， 同时由于采用多匝 外业结束后， 经过数据的解释处理 ， 生成电位扇面 小回线装置形式， 发射电流关断时间过长， 存 在近距离探 图。由于发射 电流关断时 间过长 ， 造 成早期数据严重 畸 测盲 区。随着该技术 的不断发展， 瞬变 电磁法在含水构 变， 致使 约 ２ ０ ｍ的近距离信息无法分辨 。由于巷道为工 造体 的超前 预报 中将会 发挥其 重要 的作用 。 字钢 与金属锚 网支护， 中侧帮 ｌ 一 ４ 号测 点与 １ ０ — １ １ 号测 参 考 文 献 点视电阻率值较低， 约５ ～ １ ０ Ｑ・ ｍ 。掘进头正前方未受到 工字钢与锚网影响， 视电阻率值较高， 约２ ０ １ ０ ０ ｎ・ ｍ。
瞬变电磁法在煤田水文地质调查方面的应用
中图 分类 号 ：Ｐ６３１．３＋２５
文献 标识 码 ：Ａ
文章 编号 ：２０９６—４３９０｛２０１８）２８—０１３征程 以后 ，经 济 的迅猛发 展带 动 安全 陛。勘测 过程 中主要 调查水文 地质条 件 ，以此为基 础制 定一
了相关行 业 的进 步 。对 于 中国这个 发展 中 国家 而言 ，煤矿 是最 基 系列 科学 、合理 、系统 化 的实行 方案 ，这样 能够提 高煤 矿生产 的质
－ １３２一 科 学技 术创 新 ２０１８．２８
瞬变 电磁法在煤 田水文地质调查方面的应用
李 斌 （龙煤 地质 勘探 有 限公 司物 测分公 司 ，黑龙 江 佳 木 斯 １５４０００）
摘 要 ：近年 来 ，我 国采矿 业 取得 了突飞猛进 的发展 ，采 煤技 术 的不 断革 新为我 国的 经济水 平贡 献 出 了较 大 的支持 。地 层 浅表 的煤矿 已经远远 不能 满足人 们 的需 求 ，我 国煤矿 开采将 逐 渐步入 到 深 井作业 。地 质 结构 复杂 、环 境 多 变极 容 易导致在 开 采过程 中
本篇文章提出了优化水稻种植技术的几种方式 ，将其运用
在种 植水 稻 中 ，除 了 以上 几种 种植 技 术 ，还 可 以通 过提 高 管 到种 植 中可 以提 高水 稻 的产量 。并 且水 稻 的优化 技术 要 与时 俱 理 技术 和 育苗 技 术 去提 高水 稻 的产 量 。尤其 是 在农 村 地 区 ，大 进 ，根 据水 稻生 长 的具体 情 况不 断开 拓创 新 ，从 而提 高水 稻 的种
础的能源 ，也是促进我国社会进步的重要资源。煤矿不仅对工业 量和作业效率，还能够减少不必要 的经济损失 ，切身维护企业的
生产有着至关重要的作用 ，同时也与人们的生活息息相关 。但我 利益 。在水 文地质 勘测过 程 中 ，瞬变 电磁法 的应用极 为广泛 ，本文
瞬变电磁在煤田采空区探测上的应用
4.1.3工区的地球物理特征
由于本工区采空区的形成时间已很长， 采空区的顶扳产生向下弯曲和移动，相继 发生断裂、破碎、冒落，并达到新的地应 力平衡状态。地下潜水水位及雨水的侵入、 填充均影响采空区的电阻率，其电阻率应 以低阻为其特征，这为利用瞬变电磁法探 测采空区提供了地球物理前提条件。
目录
1.前言 2.瞬变电磁方法原理 3.煤田采空区的地球物理特征 4.实际应用分析 5.结论
3.煤田采空区的地球物理特征
煤层赋存于成层分布的煤系地层中，煤层被开采后形 成采空区，破坏了原有的应力平衡状态。当开采面积较小 时，其煤层顶板为塑型岩石并保存完整，由于残留煤柱较 多，压力转移到煤柱上，未引起煤层塌落、变形，采空区 以不充水或充水的空洞形式保存下来；但多数采空区在重 力和地层应力作用下，顶板塌落，形成冒落带、裂隙带和 弯曲带这些地质因素的变化，使得采空区及其上部地层的 地球物理特征发生了显著变化。
图1 2线视电阻率拟断面等值线图
同样与2线相距30米的3线（图2）也有类300点到1500点，视电阻率曲线异常形态逐渐变宽缓，且以水平等值线为主。
图2 3线视电阻率拟断面等值线图
由4线的视电阻率拟断面图（图3）可见，基本与2线3线略有 相同，但差异较大： 主要表现为0—240点视电阻率等值线较为 平缓，240点到640点等值线形态较为复杂，且呈直立状分布， 640到1200点视电阻率等值线形态平缓，呈水平状分布。
目录
1.前言 2.瞬变电磁方法原理 3.煤田采空区的地球物理特征 4.实际应用分析 5.结论
瞬变电磁方法在集宁煤田地质勘查中的应用
经过 Ｃ Ｔ Ｍ 资料反演 ，同时比对钻孔资料 ，并结合反演断面电性 ，统计 出 ＬＥ
该 地 区的煤 层发育 层段 为渐新 统 中段 ，煤 系地 层 的顶 底 板 为细粒 砂 岩 ，夹矸
地层 的电阻率 值 ，见表 ｌ 。
为粉细粒砂岩 、泥岩 。椐测井 ：煤层 的电阻率 ２ Ｑ・ ～６ ｍ，泥岩 ４ １ ｍ，粉细砂岩 、细纱岩 １￣２１ ｍ， ￣６ ２・ ０ ０ ２・
（ Ｌ Ｍ）１ 探测 圈定 低阻异 常分布 ，间接 寻找 目标物 （ 系地层 ）的技 术路 线 。 Ｃ ＴＥ ［ 叫］ 煤
１ 工 区基 本 情 况
１ １ 施工 条件 ．
勘探 区位于 乌兰察 布 市 集 宁 区 东 部 某 地 ，工 区 长 １ ｋ ８ ｍ，宽 约 ｌ ｋ Ｏ ｍ，呈 直 立 的 长 方 形 ，面 积 约
瞬 变 电磁 方 法 在 集 宁 煤 田地 质 勘 查 中 的 应 用
计新利 ，李 伟 ，－ 广程 ，毕宏宇 （ 古地 查有限责任公司， 古呼和浩特ｏ ｏ ） ７ ＝ 内蒙 质勘 内蒙 ｌ ｚ ｏｏ验 ，北 州。。 育重实室湖 荆 。 ）
［ 摘要］通过研究 内蒙集宁市郊 区的地质与地球 物理资料认为，探 区内煤 系地 层 与上下 围岩有 着明显的电
１ １３ｋ 。区 内地 形平 坦 ，交通便 利 ；人 口密度较 大 ，民用 电网与 高 压输 电 网较 多 ，给方 法施 工 和资 ７． ８ｍ￣
料采 集带来 较 大困难 。
１ ２ 地质 、地 球物理 特征 ．
１ ）煤层 特征
勘 探 区属 华北 地 台北 缘 内蒙古 台隆 中段 ，属 山间 盆地 型 。 由深 变 质 的太古 界前 震 旦
能源短缺是我国目前制约经济发展的主要矛盾之一。内蒙古 自治区为了合理开发煤炭资源 ， 将资源 优势转 变为经 济优势 ，提 出尽 快查 明 区内煤炭 资源 蕴藏 ，为经济 发展 提供必 备 的基础 。根 据煤 田勘探程
瞬变电磁法在井田边界附近区域探测中的应用
瞬变电磁法在井田边界附近区域探测中的应用瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Method，简称TEM）是一种地球物理勘探方法，利用瞬时电流激发地下的感应电磁场，通过测量地面上的感应电磁场响应来获取地下介质的电阻率信息，是一种用于勘探地下电性特性的有效方法。
在油田勘探中，瞬变电磁法具有很大的应用潜力，特别是在井田边界附近区域的探测中，可以提供重要的地质信息，为油田勘探和开发提供精准的地质信息。
1. 瞬变电磁法原理及特点瞬变电磁法是一种非侵入性的勘探方法，其原理是通过在地面上放置激发线圈，传输瞬时电流到地下，激发感应电磁场，然后通过接收线圈测量感应电磁场的响应。
瞬变电磁法的特点包括测深度较大、分辨率高、成像清晰等优点，适用于不同地质条件下的勘探。
2. 瞬变电磁法在井田边界附近区域的应用在油田勘探中，瞬变电磁法在井田边界附近区域的应用具有重要的意义。
井田边界是油田勘探和开发的重要区域，地下结构复杂，地质信息丰富，瞬变电磁法能够提供井田边界附近地下介质的电性特性分布信息，为油田勘探和开发提供重要的地质依据。
井田边界附近常常存在地下水文地质问题，瞬变电磁法可以很好地探测地下水文地质条件，为井田勘探和开发提供水文地质信息。
瞬变电磁法在井田边界附近区域的应用对于油田勘探和开发具有重要意义。
3. 瞬变电磁法在井田边界附近区域的工作流程瞬变电磁法在井田边界附近区域的工作流程通常包括前期调研、数据采集、数据处理和解释等环节。
需要对勘探区域的地质情况进行充分的了解，包括井田边界的地质构造、地下水文地质条件等信息。
通过设置激发线圈和接收线圈，采集感应电磁场的数据，通常采用交错布设的方式，以提高数据的分辨率和准确性。
然后，对采集到的数据进行处理和解释，包括数据滤波、数据反演、成像等过程，最终得到地下介质的电性特性分布图像，为油田勘探和开发提供地质信息。
瞬变电磁法在井田边界附近区域的探测中具有重要的应用价值，能够为油田勘探和开发提供重要的地质信息，为井田勘探和开发提供精准的地质信息，是油田勘探和开发中不可或缺的一种勘探方法。
中心回线瞬变电磁法在煤田地质勘察中的应用
油 气 田、 田、 色金 属矿 、 热 田 、 下水 以及 地 质 煤 有 地 地
构 造研 究等方 面 取得 了引人 注 目的 成果 。
中 心 回线 瞬变 电磁 法 的基本 原理 是 利用 不接 地
、
阻率反 演计 算 ， 获得 不 同深 度 的视 电阻 率 ， 形成 地 下
条 测 井 曲 线 上 最 为 明 显 ， 以 就 选 定 这 七 条 测 井 曲 所 线作 为 输入 曲线 。
田勘 探 是 可 行 的 。
关键 词 ： 变 电磁 ； 瞬 ＲＯＢ Ｔ 电阻率 ＵＳ
１ 方 法 简介
回线 线源 向地下 发 送 一 次 脉 冲 磁 场 ， 一 次脉 冲磁 在 场 的间 歇期 间 ， 用 不接 地 线 圈 （ 采 或接 头 ） 一 定 的 以 采样 率接 收感 应二 次磁 场 。该 二次 磁 场是 由地 下 地 质体 受到 一次 磁 场激 励后 在其 内部 形 成 的感 应 涡流 产生。 随地质 体导 电性 能 及 空间 赋存 位置 的不 同 ， 感 应 涡流 衰 变 的规 律 也 有 所 不 同 ， 过 分 析和 研 究二 通
浅析瞬变电磁法在煤田地质勘查中的应用
浅析瞬变电磁法在煤田地质勘查中的应用随着我国经济的快速发展，煤田地质勘查方法也越来越多样化。
其中瞬变电磁法在煤田地质勘查中的应用已经越来越广泛，文章主要针对这一方法的基本原理及野外作业方法和使用范围做了详细分析，希望能够起到一定的指导意义。
标签：瞬变电磁法；地质勘查；应用前言瞬变电磁法能够在煤矿地质勘查中应用的前提就是煤田采空区。
所谓的采空区就是在煤炭开采的过程中，由于大量的挖取煤炭使得上部的覆岩层出现应力平衡被破坏的现象，同时会有充水现象的出现，这样采空区内的周围岩石电阻就会发生异常。
这种方法能够满足这一需求。
相比其他的勘察方法，这种方法具有分辨率高、检测深度高等特点，已经在矿区大量使用。
1 瞬变电磁法的基本原理在二十世纪三十年代，瞬变电磁法主要在地质构造上被大量使用，简单的来说这种方法也可以称为一种时间域电磁感应法。
虽然这种方法具有很多优点，但是在当时并没有引起人们的重视。
在二十世纪五十年代的时候，这种方法才在矿体中被应用。
直到二十世纪七十年代，这种方法才被使用在煤炭资源勘察中，慢慢地人们已经认识到这种方法对于煤炭勘察的有利作用，在几十年间也得到了快速的发展。
这种方法主要就是使用不接地回线向要观测的物体发出的脉冲，并能够记录下来被观测的物体电磁感应的变化。
随着时间的增长，这种变化以及强度的大小，就能够准确的判断出检测对象规模的大小等相关内容。
这种方法所勘测的结果和回线线圈的匝数有很大关系，也就是说线圈的匝数越多，能够探测的深度就越大。
根据这种方法的工作原理，相比其他的勘察方法，这种方法的勘察深度以及勘察结果的准确度都比较高，受周围物体的干扰也比较小。
这也是该方法能够在煤矿勘察中被广泛应用的主要原因。
2 瞬变电磁法野外工作方法2.1 瞬变电磁法分类2.1.1 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：（1）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；（2）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；（3）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。
瞬变电磁法在煤矿采空区勘查中的应用研究
Liu Peihuv
(Shanxi Xinzhou Shenda Qifeng Coal Industry Co. ,Ltd. ,Xinzhou 036777, China)
Abstract: tn order to verify the scope of the goaf in a coal mine ； based on the geologicai pro/le and geophysical chaucteUstics pho Uan-
Lis Peihac. Research ox applicatiox of transient electumagnenc methob is exploratiox of gocO is coal mine [ J]. CUina Energy and Enviroumextal ProtecOox ,4027 ,45 (6) ：92-99.
-93 -
2221年第6期
能源与环保
第43卷
岔为二、、二0两个煤分层，均达可采厚度。太原组 一5煤层和下石盒子组五5煤层属局部可采煤层，其 余煤层均不可采或偶尔可采。 1.2勘探区构造
本区位于嵩山背斜与箕山背斜之间的颍阳一芦 店向斜的南翼东段,属嵩箕构造区，嵩箕断隆小区。 总体构造形态为一地层走向282°、倾向12°、倾角为 1° ~03°的单斜构造。 1.2勘探区地球物理特征
到了某煤矿内二1煤层可靠的采空区范围及分布情况。研究为下一步资源储量核实提供依据。
关键词：地球物理特征；瞬变电磁法；采空区；视电阻率；异常区
中图分类号:TD745.0
文献标志码:A
文章编号：1003 -0506(2021)06 -0092 -08
Research on application of transient electromagnetic method in exploration of goaf in ctai mine
瞬变电磁法在井田边界附近区域探测中的应用
瞬变电磁法在井田边界附近区域探测中的应用瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Method，TEM）是一种利用电磁现象检测地下物质分布的地球物理勘探方法。
在油气井田勘探中，瞬变电磁法被广泛应用于井田边界附近区域的地下构造和储层性质探测。
井田边界附近是油气勘探的重要区域，其地下构造和储层性质对油气田的勘探和开发具有重要指导意义。
而传统的地球物理勘探方法如地震勘探在井田边界附近的应用受到限制，因为在井田附近区域地震波受到了井斜度、井筒效应等因素的干扰，数据解释的精度和可靠性有限。
而瞬变电磁法具有快速、高分辨率、非侵入性等优点，能够弥补其他方法的不足，在井田边界附近的应用具有明显的优势。
瞬变电磁法通过在地面上设置发射线圈和接收线圈，发射线圈产生高频电磁场，通入地下构造中，接收线圈测量地下地球的响应信号。
通过记录和分析信号的幅度和相位变化，可以推断地下构造和电性差异。
在井田边界附近的应用中，瞬变电磁法可以实现以下几个方面的探测：瞬变电磁法可以用于井筒探测。
在油气井开有一定数量的水平裂缝和人工缝等开发措施的情况下，井筒和其周围的地层存在明显的电性差异，瞬变电磁法可以探测到这些电性差异，从而识别井筒的位置和形态，进一步指导油气井的选择和优化开发方案。
瞬变电磁法可以用于检测井田边界附近的地下构造。
在井田边界附近，地下构造复杂多样，根据不同的地层特点和油气藏性质，地下电性也会有明显的差异。
瞬变电磁法可以探测到这些电性差异，从而提供井田边界附近的地下构造信息，指导油气勘探和开发。
瞬变电磁法还可以用于评估井田边界附近的储层性质。
在油气井田开发过程中，储层含水饱和度、储层孔隙度、储层导电率等参数对油气产能具有重要的影响。
瞬变电磁法可以通过测量地下构造的电性差异，推断不同地层的储层特性，从而评估储层的性质和潜在的油气分布。
瞬变电磁法在井田边界附近区域的探测中具有广泛的应用前景。
通过瞬变电磁法的快速、高分辨率和非侵入性等特点，可以提供井田边界附近地下构造和储层性质的重要信息，为油气勘探和开发决策提供科学依据，具有重要的研究和应用价值。
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（ 吉林 省煤 田地质物探公司，吉林 长春 １ ３ ０ ０ ３ ３ ）
摘 要 ： 叙 述 了瞬 变 电磁 法 的基 本 原 理 、野 外 工作 方法 、特 点和 应 用 范 围。 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ２ ０ ９ ５ — ０ ８ ０ ２ 一 （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ０ ４ — ０ ２
收 稿 日期 ：２ ０ １ ２ 一 ｌ １ — ２ ５
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 ：ａ ） 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 ；ｂ ） 分 离
瞬变 电磁 法基 于时 间 上 的可 分性 ，主要 可 以分 为 以下 ３种 ：地 面 动 源类 、地 面定 源类 和 地 一井 类 型 ， 下 面分 别介 绍 。
２ ． １ ． １ 地 面动 源 类
简称 Ｔ Ｅ Ｍ） ，又称 时间域 电磁法 。瞬变 电磁法是 １ 种时
间域电磁感应方法 ， ２ ０ 世纪 ３ ０ 年代 ，该方法被提出应 用 于地质构造 上 。２ ０世纪 ５ ０年代 ，该 方法 正式应用 于 寻找矿体 。２ ０ 世纪 ７ ０年代 ，该方法 应用 于中 国煤炭资 源勘探 ，并 在随后 的几十 年 中得 到迅猛 发展 。 瞬变 电磁 法是 利用 不 接地 回线或 者接 地 线 源 向观 测 体 发射 一次 脉 冲 ，并 记 录观 测 体 的感应 电磁场 产生 电压 随 时间而 产 生 的变化 。随时 间推 移 ，该 变化 的衰 减快 慢及 强度 大 小 ，与被 观、 ？ 贝 《 体 的介 质性 质 及 物理 特 性 直接相关 ，从而判 断其规 模大小 ，特性状况 等资 料 。 由于上 面两 次 的过程 是极 短 暂 的 ，所 以该方 法 被
２ ０ １ ３Ｅ Ｎ Ｅ Ｒ Ｇ Ｙ Ａ Ｎ Ｄ Ｅ Ｎ Ｅ Ｒ Ｇ Ｙ Ｃ Ｏ Ｎ Ｓ Ｅ Ｒ Ｖ Ａ Ｔ １ ０ Ｎ
钰 源 － 曼 ；
钍
２ ０ １ ３年 １ 月
： 麓源研究
浅析瞬变 电磁 法在煤 田地质勘查 中的应 用
王志华 ，何 增
Ｗ ＡＮＧ Ｚｈ ｉ — ｈ ｕ ａ．ＨＥ Ｚｅ ｎ ｇ
（ Ｊ ｉ ｌ ｉ ｎ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｇｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｇｅ ｏ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ｍｐ ａ ｎ ｙ ， Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｃ ｈ ｕ ｎ １ ３ ０ ０ ３ ３ ， Ｊ ｉ ｌ ｉ ｎ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
度大， 分辨度高的优 ，目 前，已在国内得到广泛应用。
２ 瞬变 电磁 法 野 外 工 作 方 法
２ ． １ 瞬 变 电磁 法分 类
１ 瞬变 电磁 法 的基 本 原 理
瞬变 电磁 法 （ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍ ａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ，
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｄｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｐ ｉｎ ｒ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ，ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｗ ｏ ｒ ｋ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ，ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ — ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ．
煤 田采 空 区是在 煤 田开 采过 程 中形 成 的 ，煤层 被 挖 空使 得上 覆 岩层 的应 力平 衡被 破 坏 ，加 上会 有 不 同 程 度 的充水 ，形成 采空 区相 对 围岩 表 现 出高 阻或低 阻 异 常 ，这 是 瞬变 电磁勘察 煤 田地质 的前 提『 ｌ １ 。 瞬变电磁法 （ Ｔ Ｅ Ｍ ）正是基于此种需求下的一种重要 的勘探方法。相 比其它勘探方法 ，瞬变 电磁法具有勘探深
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ；ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｅ ｘ ｐ ｌ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ；ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
０ 前 言
关键词 ： 瞬 变 电磁 法 ；地 质勘 查 ；应 用 中图 分 类 号 ： Ｐ ６ ４ １ ． ４ ＋ ６ １
Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｔｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｅ ｎ ｔ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ Ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｉ ｎ Ｃｏ ａ ｌ Ｇｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｘ ｐ ｌ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
称为 “ 瞬变 电磁法 ” 。
瞬变电磁法 的勘钡０ 结果与 回线线 圈的取值大， ｊ 、 、匝数 多少有关 ，即线圈越大、匝蜘遮多 ， 探测的深度就越深。 基 于瞬 变 电磁 法 的 工作 原理 ，相较 于 某些 煤 炭矿
区勘探方法 而言 ，该方法具有高分 辨率 ，探测深度 大 ，受周 围地质体干扰较小等优点。这些优点使得瞬 变 电磁法 越发 广泛 的应用 于煤 田地 质勘 查工作 中。
回线 类 型 ：发 射线 圈 与接 收线 圈 相 隔一段 距 离 且 同时 移 动 ；Ｃ ） 双 回线 类 型 ：因 此 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 。