音频电法在煤矿构造导阻水性的应用研究
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第 10期
山 西 焦 煤 科 技
No.10
2010年 10月
ShanxiCokingCoalScience＆ Technology
Oct.2010
·试验研究 ·
音频电法在煤矿构造导阻水性的应用研究
马玉川
①
(山西霍宝干河煤矿有限公司 )
摘 要 以干河煤矿首采 2 -101工作面为例 , 介绍了音频电穿透法在构造导 、阻水性探查的应
用 。经实际验证 , 音频电穿透法物探方法在构造导 、阻水探查方面具有独特的优势 ,地质效果显著 ,是
一种行之有效的地质勘探手段 。
关键词 音频电穿透法 ;构造导 、阻水性 ;低阻异常区 ;导电差异
中图分类号:TD16 文献标识码:A 文章编号 :1672 -0652(2010)10 -0004 -04
山西霍宝干河煤矿 2 -101 工作面为首采工作
面, 走向长 2 100 m, 倾斜长 205 m,所采煤层为 2
#
煤 ,
2
#
煤位于二叠系底部, 距奥陶系含水层顶部大约为
120 m,由于奥陶系含水层的水压和水量都很大 , 若奥
陶系含水层的水通过断层等构造导入到工作面底板
附近 ,对工作面的安全回采造成极大的威胁 。作为干
河煤矿首采工作面 ,涌水量较大 , 为了安全生产, 需预
先查清该采面底板的水文地质条件 ,为该工作面的采
前防治水及回采过程中采取适当技术措施提供物探
依据 。在井下利用音频电穿透法 , 对 2 -101工作面
底板进行了探测, 取得了良好的效果。 表明音频电穿
透法是一种行之有效的物探手段, 值得推广应用 。
1 方法原理
由于地下各种岩 (矿)石之间存在导电差异
[ 1]
,
如表 1所示, 影响着人工电场的分布形态。矿井音频
电透视法是利用专门的仪器在井下观测人工场源的
分布规律来达到解决地质问题的目的。
表 1 一般煤系地层常见岩石电阻率值
岩 名 煤 泥 岩 砂 岩 石灰岩 矿井水
电阻率 /Ψ· m 10 ～ 10
4
1 ～ 50 1 ～ 10
5
60 ～ 4 ×10
5
1 ～ 10
从大的范畴来说, 矿井音频电透视法属矿井直流
电法
[ 2]
。因其施工方法技术、资料处理技术的差异
及主要针对性(探测采煤工作面内部的构造 )等原因
而形成矿井音频电透视法分支 。
与地面电法不同的是 :矿井音频电透视法以全空
间电场分布理论为基础 。
对于均匀全空间 , 点电源产生的电场分布特征,
可用如下关系式表达 :
U
m
=
Iρ
4πR
(1)
E
m
=-
Iρ
4πR
2
(2)
j
m
=
I
4πR
2
(3)
式中:U
m
—电位 ;
I—供电电流强度 , A;
E
m
—电场强度 ;
j
m
—电流密度 ;
ρ—均匀空间介质电阻率;
R—观测点 M到点电源 A距离 , m。
含水构造可以模拟为局部地质体 , 如图 1所示。
对于井下局部地质体的附加场 ,可用导电球来说明问
题。即电流场中导体的异常可以近似地看作电偶极
子的异常 。
① 作者简介 :马玉川 男 1976年出生 1997年毕业于山西省煤炭工业学校 助理工程师 霍州 031400
中国煤炭期刊网
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