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《瞬變電磁法在邊坡下部老采空區(qū)探測中的應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、瞬變電磁法在邊坡下部老采空區(qū)探測中的應用關宇，孫世國，辛方超,楊沖北方工業(yè)大學建筑工程學院，100144，北京摘要：隨著安全生產形勢的日益嚴峻，很多事故都是由老采空區(qū)所引起的，為了尋找老采空區(qū)和確定老采空區(qū)的賦存狀態(tài)，采用瞬變電磁法進行了現場勘察。本文主要介紹了瞬變電磁法的原理和資料解釋方法，然后結合工程地質資料和實測圖像進行綜合分析，初步確定了老采空區(qū)的空間分布形態(tài)，保障礦山的安全生產。關鍵詞：瞬變電磁法；采空區(qū)；電阻率?分類號TU195ApplicationoftransientelectromagneticmethodinOpencastCoalMi
2、neGoaf GuanYu,SunShiguo,Xinfangchao,Yangchong?CollegeofArchitecturalEngineering,NorthChinaUniversityofTechnology,100144,Beijing,China；Abstract:Withthesafetyproductionsituationincreasingly,manyaccidentsarecausedbygoaf,inordertofindthegoafandjudgegoafoccurrencestate,thetransientelec
3、tromagneticmethodwasputforwardtotheReconnaissance.Thispapermainlyintroducestheprincipleoftransientelectromagneticmethodandthedatainterpretationmethod,thencombinedengineeringgeologicaldatawiththethemeasuredimage,preliminaryjudgespatialdistributionofthegoaf,ensuresafetyproductioninm
4、ine.???KeyWords:Transientelectromagneticmethod;Goaf;Electricalresistivity1引言撫順東露天礦采煤歷史久遠，開采方式多樣，采空區(qū)分布普遍，采空區(qū)的存在，嚴重威脅著煤礦的安全生產，特別是當采空區(qū)充滿水時，它會造成巨大的經濟損失和人員傷亡，因此，查明礦區(qū)復雜的地質構造尤其是水文地質情況，以便及時采取防治措施，防患于未然。瞬變電磁測深法作為一種重要的物探方法，它具有電性分辨能力強、隨機干擾影響小、測地工作簡單等優(yōu)點而被應用于采空區(qū)調查中，尤其在對采空區(qū)的富水情況探測，瞬變電磁法是最有效的方法之
5、一[1-2]。2瞬變電磁方法原理及資料解釋基金項目：國家自然科學基金（41172250）；國家“十二五”科技支撐項目（2012BAK09B00）。作者簡介：關宇（1987-），男，碩士研究生，巖土工程專業(yè),主要從事邊坡穩(wěn)定性方面的研究。2.1方法原理瞬變電磁法（簡稱“TEM”）是一種時間域電磁法，它是利用階躍波形電磁脈沖激發(fā)，利用不接地回線向地下發(fā)射一次場，在一次場的間歇期間（斷電后），測量由地下介質產生的感應二次場隨時間的變化，來達到尋找各種地質目標體的一種地球物理勘探方法之一[2]。按不同的延遲時間測量二次感生電動勢就得到了二次場隨時間衰減的特性曲線，
6、對此曲線進行解釋，便可推斷出采空區(qū)等不量地質體的存在。2.2資料解釋瞬變電磁測深法的理論公式，都是依據水平層狀介層模型推出的，目前較成熟的解釋方法也都是在水平層狀一維模型的基礎上建立起來的。等效平板（或稱等效導電平面）解釋法和“煙圈”理論解釋法作為兩種快速的一維解釋方法有著簡單、便于野外處理等優(yōu)點而被廣泛應用。2.2.1等效平板解釋法等效導電平板解釋法是根據視縱向電導曲線的特征值直觀地劃分地層的一種近似解釋方法，因此又稱“視縱向電導解釋法”。它最大的特點就是無需初始模型。根據電磁場理論，引入矢勢，板外任一點處矢勢的分量所滿足的方程為(1)此式說明，在時，虛
7、源以速度向下作勻速運動?？尚蜗蟮乩斫鉃椋弘S的增減，等效導電平面便以速度上下“浮動”。當增大時，它逐漸下沉，當減小時，它又逐漸“上浮”。這樣便可以用一塊隨時間的變化而“沉浮”的“截流”導電平面來近似代替回線源中的均勻大地，從而求出地表任一點的異常場[3]。2.2.2“煙圈”理論解釋法M.N.Nabighian認為感應渦流場在地表引起的瞬變電磁響應為地下各個渦流層的總效應，這種效應可近似地用向下傳播的電流環(huán)來等效。這些電流環(huán)好像是發(fā)射回線吹出的“煙圈”，其形狀與發(fā)射回線相同，隨著延遲時間增大而向外、向下擴大、增深。計算地表瞬變電磁響應可以用某時刻地下的電流環(huán)鏡
8、像相等效[4]。某時刻“煙圈”的穿透深度和運動速度為(2)(3)由
