本文關鍵詞：地—井高精度電磁法探測煤田積水采空區(qū)研究

  更多相關文章： 地井瞬變電磁法 井地電位法 煤田積水采空區(qū) 有限差分法 三維正演

【摘要】：一直以來,礦井的水害事故都是煤田生產(chǎn)中一大重要災害,是僅此于瓦斯事故的第二大煤礦事故,其中采空區(qū)積水在水害事故占有很大的比重。同時,采空區(qū)積水具有突發(fā)性強,突水量大,破壞性強等特點,是威脅礦井安全的主要因素之一[2]。因此,做好煤田積水采空區(qū)的探測工作,對礦井水害事故的防治具有積極的意義。探查煤礦采空區(qū),一般采用物探方法,如地震、電磁法等。其中,地震方法雖然對斷層、采空區(qū)、地層等有較好的探測效果,但其施工成本高,產(chǎn)出成果的周期長,而且在管路密布的工區(qū)開展爆破作業(yè)也不適宜。作為無損探測的電磁探測方法以其以其對含水體敏感、分辨能力較強,在煤田水文地質(zhì)勘探中獲得了廣泛的應用。探測采空區(qū)常用的地面電磁勘探方法包括：高密度電法、瞬變電磁法、可控源音頻大地電磁測深法、激發(fā)極化法等。這些常規(guī)的勘探方法在普通的地質(zhì)條件下能夠取得不錯的勘探效果,但是對于一些特殊的地電條件,地面電磁方法就會顯現(xiàn)出一定的不足。例如,對于地下結構較復雜,目的層埋深較深的情況,地面物探方法會由于探測深度不夠、信號不強、干擾太大等原因,無法采集到高質(zhì)量的物探數(shù)據(jù),給后期的資料處理與解釋造成很大的困難,不能得出精確的結果。因此,為克服常規(guī)地面物探方法的缺陷,地-井物探方法開始逐漸興起。地-井電磁法是其中最具有代表性的方法之一,該方法是利用工程用套管井,或者采油井、礦井、廢井等金屬井設施,同時和地面設備結合來開展的電磁勘探方法。地-井電磁法由于在井中發(fā)射或者接收電磁信號,更加接近于地下隱伏礦藏等目標體,同時避開了地面的一系列電磁干擾,使得觀測到的異常響應更加明顯,對確定地下深部異常體的分布狀態(tài)及規(guī)模大小等信息具有更好的表現(xiàn)。在地-井高精度電磁法中,地井瞬變電磁法和井地電位法是其中兩種使用范圍廣、收獲效果好的方法。地井瞬變電磁法,是瞬變電磁法的一個變種。這種觀測方式能比較近地接近目的體,導電覆蓋層影響小,電磁干擾較弱,因此可以得到比常規(guī)的地面瞬變電磁法更強的異常響應。國外廣泛的研究與應用實踐表明,地井瞬變電磁法具有方位性好、探測精度高、探測范圍大等優(yōu)點,是地-井電磁法中尋找深部隱伏礦體最有效的方法之一[20]。井地電位法也是近幾年發(fā)展起來的一種電磁勘探新方法和新技術。通過套管井向地下供入大功率電流,在地表測量由于地下介質(zhì)的電性變化引起的電位異常,據(jù)此來分析地下導電體的電性分布情況。相比于傳統(tǒng)的電阻率法,井地電位法具有勘探深度大、探測范圍廣、分辨率高等特點。本論文首先將對地井瞬變電磁法和井地電位法進行基本的介紹,分析二者在煤田積水采空區(qū)中的應用。論文從二種方法的基礎理論入手,分別闡述地井瞬變電磁法和井地電位法的基本原理及施工方法,研究地井瞬變電磁法在不同地電條件下觀測到的異常響應特征。同時利用有限差分算法對三維空間中的井地電位法進行正演模擬,最后以內(nèi)蒙古某煤田的實測井地電位法為例,介紹了對實測資料的處理與解釋流程,對煤田內(nèi)的積水采空區(qū)位置以規(guī)模給出了一定的推斷與結論。通過本文的研究表明,地井瞬變電磁法和井地電位法都是探測地下深部構造有效的地球物理勘探方法,對煤田積水采空區(qū)的探測具有較好的地質(zhì)效果和良好的應用前景。
【關鍵詞】：地井瞬變電磁法 井地電位法 煤田積水采空區(qū) 有限差分法 三維正演
【學位授予單位】：長江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P631.325;TD745
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 研究目的與意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 研究方法與內(nèi)容11-13
• 第2章 地-井高精度電磁法的基本理論與方法13-31
• 2.1 地井瞬變電磁法的理論基礎與方法技術13-20
• 2.2 井地電位法的理論基礎與方法技術20-31
• 第3章 地井瞬變電磁異常的響應特征31-52
• 3.1 地井瞬變電磁異常的靜態(tài)特征與動態(tài)特征31-33
• 3.2 單個導電薄板的地井瞬變電磁異常響應規(guī)律33-44
• 3.3 多個導電薄板的地井瞬變電磁異常響應規(guī)律44-52
• 第4章 井地電位法的三維有限差分正演模擬及視電阻率成像52-70
• 4.1 有限差分法的基本理論與應用方法52-56
• 4.2 點源三維有限差分正演模擬及視電阻率成像56-63
• 4.3 線源三維有限差分正演模擬及視電阻率成像63-70
• 第5章 內(nèi)蒙古某地井地電位法資料處理與解釋70-79
• 5.1 工區(qū)地質(zhì)概況與地球物理特征70-71
• 5.2 井地電位法的施工方法與技術71-73
• 5.3 資料的處理與解釋73-79
• 第6章 結論79-80
• 致謝80-81
• 參考文獻81-85
• 個人簡介85-86

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：地—井高精度電磁法探測煤田積水采空區(qū)研究

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本文編號：514090