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矿井瞬变电磁法在探查豫西某金属矿井下导水通道中的应用
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作者 苏彦龙 《世界核地质科学》 CAS 2024年第6期1214-1225,共12页
豫西某金属矿巷道顶板裂隙淋水严重存在安全隐患。为寻找岩层裂隙导水通道位置,封堵出水点。选用矿井瞬变电磁法采用重叠回线装置在巷道掘进头处进行超前探测。对线框匝数、线框边长和叠加次数等开展参数试验,选择最优施工参数,采集并... 豫西某金属矿巷道顶板裂隙淋水严重存在安全隐患。为寻找岩层裂隙导水通道位置,封堵出水点。选用矿井瞬变电磁法采用重叠回线装置在巷道掘进头处进行超前探测。对线框匝数、线框边长和叠加次数等开展参数试验,选择最优施工参数,采集并绘制出视电阻率断面图。结果显示:增加发射线框匝数可以增强电磁信号;增加接收线框的匝数可以提高信噪比;线框边长越大其探测深度越大,获得的深层信息越多;增加叠加次数使采集的数据更稳定,压制干扰的效果更好。通过本次试验及应用,采用矿井瞬变电磁法可以探测到导水通道的大致走向,经钻探验证圈定的富水异常区位置准确,为类似矿井寻找导水通道提供借鉴意义。 展开更多
关键词 矿井瞬变电磁法 重叠回线 导水通道
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浅析矿井瞬变电磁法对致灾因素的探测
2
作者 尉琦辉 王丽军 杨俊超 《华北自然资源》 2024年第3期56-60,共5页
根据近年来对山西寿阳段王集团友众煤业3、6、15下号煤层矿井瞬变电磁法超前探测预报及验证情况,分析了该方法在采空积水区、地质构造、顶板富含水区等方面探测的电性特征响应。结果表明:针对不同煤层的水文地质条件及开采情况,要先分... 根据近年来对山西寿阳段王集团友众煤业3、6、15下号煤层矿井瞬变电磁法超前探测预报及验证情况,分析了该方法在采空积水区、地质构造、顶板富含水区等方面探测的电性特征响应。结果表明:针对不同煤层的水文地质条件及开采情况,要先分析水文地质规律,找准潜在的致灾因素种类,再针对潜在致灾因素的探测装置及角度进行分析,尽可能实现精准探测,最后分析探测范围内不同方位是否存在潜在致灾因素,为矿井安全生产提供水文地质参考。 展开更多
关键词 矿井瞬变电磁法 潜在致灾因素 电性特征响应
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矿井瞬变电磁法波场变换与数据处理方法研究 被引量:55
3
作者 程久龙 邱浩 +4 位作者 叶云涛 闫国才 周健 程丰波 张珊珊 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1646-1650,共5页
矿井瞬变电磁法探测电性界面分层的准确性关系到探测地质效果。探讨了瞬变电磁波场变换理论,提出了矿井瞬变电磁波场变换算法,对实际矿井瞬变电磁数据进行了波场变换,提出了波场变换数据处理及成像方法,实现瞬变电磁剖面到拟地震剖面的... 矿井瞬变电磁法探测电性界面分层的准确性关系到探测地质效果。探讨了瞬变电磁波场变换理论,提出了矿井瞬变电磁波场变换算法,对实际矿井瞬变电磁数据进行了波场变换,提出了波场变换数据处理及成像方法,实现瞬变电磁剖面到拟地震剖面的转换,达到对电性界面的准确划分。结合矿井顶板岩层富水性探测的工程实例对矿井瞬变电磁波场变换及其数据处理方法的实用性和有效性进行了验证,取得了较好的地质效果。研究表明:矿井瞬变电磁波场变换及数据处理方法能够提取瞬变电磁数据中所包含的电性界面信息,解决矿井瞬变电磁法探测在准确确定电性界面方面的不足,突出弱异常进而提高分辨率。 展开更多
关键词 矿井瞬变电磁法 波场 数据处理 拟地震处理 电性界面
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矿井瞬变电磁法超前探测合成孔径成像研究 被引量:39
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作者 程久龙 陈丁 +2 位作者 薛国强 邱浩 周项通 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期731-738,共8页
在矿井瞬变电磁超前探测数据处理和解释中,为了更好地识别巷道前方含水体电性分界面,利用扩散场与波动场间的函数关系,将矿井瞬变电磁法超前探测中瞬变电磁波场转换为拟地震波场,实现波场转换.同时,为了解决波场转换后信号幅值偏弱,以... 在矿井瞬变电磁超前探测数据处理和解释中,为了更好地识别巷道前方含水体电性分界面,利用扩散场与波动场间的函数关系,将矿井瞬变电磁法超前探测中瞬变电磁波场转换为拟地震波场,实现波场转换.同时,为了解决波场转换后信号幅值偏弱,以增加信噪比利于解释,利用雷达的合成孔径方法对波场转换后的拟地震信号进行相关叠加处理.将矿井瞬变电磁法巷道超前探测的同一测点不同探测方向的数据作为孔径数据进行合成孔径成像,以突出弱异常而提高信噪比,结合应用实例验证了方法的效果.研究表明,矿井瞬变电磁法合成孔径成像方法能够提高电性界面信息的信噪比和界面几何分辨率,对矿井瞬变电磁法精细超前探测含水构造具有重要的理论意义和应用价值. 展开更多
关键词 矿井瞬变电磁法 波场转换 拟地震信号 合成孔径成像 电性界面
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全空间条件下矿井瞬变电磁法粒子群优化反演研究 被引量:48
5
作者 程久龙 李明星 +2 位作者 肖艳丽 孙晓云 陈丁 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3478-3484,共7页
煤矿井下矿井瞬变电磁法(MTEM)探测中,电磁场呈全空间分布,全空间瞬变电磁反演是复杂的非线性问题,目前反演计算中全空间响应主要由半空间响应乘以全空间响应系数来得到,导致反演结果中顶板和底板异常(或前方和后方异常)叠加在一起难以... 煤矿井下矿井瞬变电磁法(MTEM)探测中,电磁场呈全空间分布,全空间瞬变电磁反演是复杂的非线性问题,目前反演计算中全空间响应主要由半空间响应乘以全空间响应系数来得到,导致反演结果中顶板和底板异常(或前方和后方异常)叠加在一起难以分离,造成分辨率下降.论文提出采用粒子群优化算法(PSO)进行全空间MTEM反演,通过理论分析,在常规的粒子群算法基础上提出了一种新的进化公式改进策略,提高了粒子群算法的寻优能力.基于全空间瞬变电磁场理论,编写了粒子群算法反演程序,进行全空间条件下五层含巷道的复杂模型的反演计算.结合某矿井巷道顶板、底板岩层及断层含水性的探测实例,对实测数据进行反演计算和解释,探测结果得到钻探证实.研究表明,改进的粒子群优化算法对理论模型和实际资料的反演拟合程度较高,实现了矿井顶板、底板视电阻率异常的分离,提高了全空间瞬变电磁勘探资料的解释精度和分辨率. 展开更多
关键词 矿井瞬变电磁法 全空间 改进型粒子群优化算 非线性反演
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利用矿井瞬变电磁法探测工作面顶板岩层含水性的研究 被引量:23
6
作者 孔德山 程久龙 +2 位作者 朱若军 王玉和 姜国庆 《矿业安全与环保》 北大核心 2010年第3期31-33,共3页
煤层顶板水害对煤矿安全生产构成了严重威胁,为保证工作面正常回采,必须在开采前查明顶板岩层含水性。介绍了矿井瞬变电磁法在煤矿井下探测的基本原理、工作方法和技术特点,给出全空间条件下磁偶源晚期视电阻率表达式和不同瞬变延时所... 煤层顶板水害对煤矿安全生产构成了严重威胁,为保证工作面正常回采,必须在开采前查明顶板岩层含水性。介绍了矿井瞬变电磁法在煤矿井下探测的基本原理、工作方法和技术特点,给出全空间条件下磁偶源晚期视电阻率表达式和不同瞬变延时所对应深度表达式,结合工作面顶板岩层含水性探测实践,探讨了资料解释方法和效果。研究表明,矿井瞬变电磁法能够有效地确定工作面顶板岩层富水位置和范围,可为矿井水害防治提供可靠依据。 展开更多
关键词 矿井瞬变电磁法 顶板岩层含水性 探测 水害预报
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矿井瞬变电磁法在水文钻孔探测中的应用 被引量:67
7
作者 刘志新 于景村 郭栋 《物探与化探》 CAS CSCD 2006年第1期59-61,70,共4页
探讨了用矿井瞬变电磁法探测采煤工作面内部和掘进巷道前方的水文钻孔的位置,对其富水性进行了定性评价,总结出水文钻孔在视电阻率断面图上的响应特征,即在顺煤层方向呈圆形异常反映,而在煤层顶、底板方向呈狭长椭圆形特征。该方法在探... 探讨了用矿井瞬变电磁法探测采煤工作面内部和掘进巷道前方的水文钻孔的位置,对其富水性进行了定性评价,总结出水文钻孔在视电阻率断面图上的响应特征,即在顺煤层方向呈圆形异常反映,而在煤层顶、底板方向呈狭长椭圆形特征。该方法在探测隐伏含水陷落柱构造方面也有较好的应用前景。 展开更多
关键词 矿井瞬变电磁法 水文钻孔 富水性 超前探测
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矿井瞬变电磁法在探查迎头前方构造中的应用 被引量:34
8
作者 刘振庆 于景邨 +1 位作者 胡兵 廖俊杰 《物探与化探》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期140-142,共3页
为探察矿井巷道掘进中的未知构造,防止瓦斯突出或突水事件,基于矿井瞬变电磁法全空间"烟圈效应"理论,根据巷道迎头周围空间有限和金属设施干扰大等探查环境,选择矿井瞬变电磁法进行超前探查巷道迎头前方地质构造,介绍了工作... 为探察矿井巷道掘进中的未知构造,防止瓦斯突出或突水事件,基于矿井瞬变电磁法全空间"烟圈效应"理论,根据巷道迎头周围空间有限和金属设施干扰大等探查环境,选择矿井瞬变电磁法进行超前探查巷道迎头前方地质构造,介绍了工作装置、探查技术及探查结果图形显示技术。实际应用表明,探查结果与巷道实际揭露情况基本吻合。 展开更多
关键词 矿井瞬变电磁法 巷道超前探查 煤矿安全生产
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工作面顶板富水区的矿井瞬变电磁法探测 被引量:13
9
作者 张卫 林承灏 +2 位作者 于仲 苏园鹏 杨华忠 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2012年第1期164-166,共3页
介绍了矿井瞬变电磁法的工作原理、布置方法和技术特点,给出了全空间条件下晚期视电阻率表达式。结合实例,探讨了资料解释方法。研究表明,矿井瞬变电磁法能有效查明煤层顶板水害体的发育位置,为井下布置探放水钻孔提供依据。
关键词 工作面 矿井瞬变电磁法 顶板岩层含水性 电阻率
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小波变换在矿井瞬变电磁法中的应用 被引量:9
10
作者 刘志新 于景邨 +3 位作者 张华 曹军 李富 汤金云 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期70-72,共3页
利用小波变换对接收的瞬变电磁信号进行多分辨率分析,通过分解与重构,从中提取有效信号,去除干扰信号,得到去噪后的信号。该方法能有效地去除干扰信号,又不会损失有用信号。实际资料处理结果表明:该方法对去除瞬变电磁晚期信号的噪声干... 利用小波变换对接收的瞬变电磁信号进行多分辨率分析,通过分解与重构,从中提取有效信号,去除干扰信号,得到去噪后的信号。该方法能有效地去除干扰信号,又不会损失有用信号。实际资料处理结果表明:该方法对去除瞬变电磁晚期信号的噪声干扰有很好的效果。 展开更多
关键词 矿井瞬变电磁法 小波 多分辨率分析 去噪
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矿井瞬变电磁法低阻体的全空间响应影响研究 被引量:22
11
作者 蒋宗霖 于景邨 孙伟涛 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第8期107-110,共4页
基于矿井瞬变电磁法全空间效应会增加低阻体空间定位的难度,易误判地质异常发育的位置,为提高解释精度,准确得出地质异常发育的位置,基于电磁场扩散理论,建立井下瞬变电磁场正演模型,采用9点扇形探测法,研究了矿井低阻体对电磁场全空间... 基于矿井瞬变电磁法全空间效应会增加低阻体空间定位的难度,易误判地质异常发育的位置,为提高解释精度,准确得出地质异常发育的位置,基于电磁场扩散理论,建立井下瞬变电磁场正演模型,采用9点扇形探测法,研究了矿井低阻体对电磁场全空间分布的影响规律,提出了全空间地质体校正系数,并在祁东煤矿进行了试验。结果表明:当顶底板均有低阻体时最大感应电位的数量级达107,比底板单有低阻体时高1个数量级,此时单支曲线尾支衰减更平缓,可得到校正系数0.2~0.6;底板探测低阻区域视电阻率为10Ω.m,经校正后升至25Ω.m,呈高阻反映,钻孔验证无水,证明该区域不存在低阻异常发育。 展开更多
关键词 矿井瞬变电磁法 低阻地质体 全空间效应 校正系数 数值分析 视电阻率
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利用矿井瞬变电磁法超前探测走向导水断层研究 被引量:13
12
作者 焦险峰 刘树才 +1 位作者 姜志海 刘鑫明 《煤炭工程》 北大核心 2016年第3期92-94,98,共4页
导水断层给井下安全生产带来严重的灾害隐患,为了推进矿井瞬变电磁法的实用性,开展了导水断层瞬变电磁场响应特征研究。基于三维低阻薄板地电模型,采用理论分析、物理模拟相结合的方式,探讨了板状导体上感应涡旋电流与一次场的激发关系... 导水断层给井下安全生产带来严重的灾害隐患,为了推进矿井瞬变电磁法的实用性,开展了导水断层瞬变电磁场响应特征研究。基于三维低阻薄板地电模型,采用理论分析、物理模拟相结合的方式,探讨了板状导体上感应涡旋电流与一次场的激发关系,研究了走向导水断层矿井瞬变电磁超前探测视电阻率响应特征。研究结果表明:1感应涡旋电流主要与板状体有效切割一次场磁力线多少有关,激励角30°~60°时,感应涡旋电流较强;2矿井瞬变电磁超前探测扇形视电阻率等值线图上,走向导水断层呈现左右对称分布2个低阻异常夹中间1个高阻异常的响应特征。研究结果应用于工程实践,取得了良好效果。 展开更多
关键词 走向断层 矿井瞬变电磁法 超前探测 响应特征
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灰岩巷道中矿井瞬变电磁法探水效果分析 被引量:12
13
作者 吴超凡 邱占林 金其中 《矿业安全与环保》 北大核心 2013年第5期67-70,共4页
查明掘进巷道前方含水体的具体位置及其赋水性,可以指导煤矿的安全生产与建设。矿井瞬变电磁法作为一种非接触式探测技术在水害探查中发挥着重要的作用。介绍了瞬变电磁场响应特征,阐述了全空间视电阻率计算以及时深转换等处理方法,并... 查明掘进巷道前方含水体的具体位置及其赋水性,可以指导煤矿的安全生产与建设。矿井瞬变电磁法作为一种非接触式探测技术在水害探查中发挥着重要的作用。介绍了瞬变电磁场响应特征,阐述了全空间视电阻率计算以及时深转换等处理方法,并在河南某矿灰岩巷道跟踪超前探测试验中得到应用,2次探测均采用半圆形观测系统,分别探测巷道顶板上方45毅、顺巷道掘进、巷道底板下方45毅共3个方向的视电阻率,经后期钻探验证,探测结果与实际情况基本吻合,效果较好。 展开更多
关键词 灰岩巷道 矿井瞬变电磁法 水害 视电阻率
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复杂断层带富水性矿井瞬变电磁法探测研究 被引量:7
14
作者 杜库实 程久龙 +2 位作者 王和固 闫国才 王作路 《中国矿业》 北大核心 2013年第11期119-121,共3页
复杂断层带富水性的探测关系到矿井的采掘安全。探讨了矿井瞬变电磁法超前探测的基本原理与技术方法,分析了断层带富水性的地球物理响应特征,结合某矿巷道掘进前方断层带出水位置的矿井瞬变电磁法探测,提出了立体探测方案,对探测结果进... 复杂断层带富水性的探测关系到矿井的采掘安全。探讨了矿井瞬变电磁法超前探测的基本原理与技术方法,分析了断层带富水性的地球物理响应特征,结合某矿巷道掘进前方断层带出水位置的矿井瞬变电磁法探测,提出了立体探测方案,对探测结果进行了分析解释,得到钻探验证。研究表明,利用矿井瞬变电磁探测技术可以有效地获得掘进巷道前方复杂断层带的富水程度、位置和范围,可以为掘进巷道防治水工作提供可靠的技术保障。 展开更多
关键词 矿井瞬变电磁法 复杂断层带 富水性 超前探测 视电阻率
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矿井瞬变电磁法三维可视化探测陷落柱应用研究 被引量:11
15
作者 周嗣辉 于景邨 +4 位作者 蒋宗霖 苏本玉 常江浩 邢修举 周璇 《中国煤炭》 北大核心 2014年第4期45-48,共4页
基于矿井瞬变电磁法的基本理论,对综采工作面内陷落柱进行多角度方向探测,采用自然邻点方法对探测数据分别进行横向和纵向插值运算,用多个切片显示发育特征。此外,对探测数据进行三维空间插值,实现了陷落柱的三维立体显示。工程实例表... 基于矿井瞬变电磁法的基本理论,对综采工作面内陷落柱进行多角度方向探测,采用自然邻点方法对探测数据分别进行横向和纵向插值运算,用多个切片显示发育特征。此外,对探测数据进行三维空间插值,实现了陷落柱的三维立体显示。工程实例表明三维可视化显示能够准确判定陷落柱的发育特征及其赋含水性。 展开更多
关键词 矿井瞬变电磁法 三维可视化 陷落柱探测 自然邻点
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基于矿井瞬变电磁法探测岩层裂隙富水性研究 被引量:8
16
作者 吴超凡 邱占林 陈栋 《中国煤炭》 北大核心 2017年第1期45-49,共5页
为了查明武平县某矿岩层裂隙富水性,采用多通道改进小线框矿井瞬变电磁法探测技术对该矿+350巷道侧帮100 m、顶板50 m范围内岩层进行3条测线实际探测。该方法能够提高巷道周围含水异常探测的准确率,有助于增强其对含水体的敏感响应,并... 为了查明武平县某矿岩层裂隙富水性,采用多通道改进小线框矿井瞬变电磁法探测技术对该矿+350巷道侧帮100 m、顶板50 m范围内岩层进行3条测线实际探测。该方法能够提高巷道周围含水异常探测的准确率,有助于增强其对含水体的敏感响应,并对研究巷道全空间涡流电场的分布特征规律均有重要意义。 展开更多
关键词 矿井瞬变电磁法 裂隙水 富水性 小线框
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基于LBA-BP的矿井瞬变电磁法岩层富水性的定量预测研究 被引量:26
17
作者 程久龙 赵家宏 +1 位作者 董毅 董倩芸 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期330-337,共8页
作为巷道超前探测主要方法的矿井瞬变电磁法,目前仅能通过视电阻率来定性评价掘进工作面前方岩层富水性相对强弱。为了实现岩层富水性的定量预测,依据阿尔奇公式建立掘进工作面前方岩层富水性不均匀的数学模型,通过全空间三维时域有限差... 作为巷道超前探测主要方法的矿井瞬变电磁法,目前仅能通过视电阻率来定性评价掘进工作面前方岩层富水性相对强弱。为了实现岩层富水性的定量预测,依据阿尔奇公式建立掘进工作面前方岩层富水性不均匀的数学模型,通过全空间三维时域有限差分(FDTD)数值模拟结果提取预测所用特征,根据所选特征与岩层富水性相关的地质参数确定富水性预测神经网络的结构。采用具有Lévy飞行特征的蝙蝠算法优化BP神经网络(LBA-BP)进行了富水性预测的仿真测试和现场试验。在仿真测试中,为接近实际情况,在数值模拟结果中加入了不同程度的噪声,对比测试结果发现尽管预测误差随噪声的增大而明显波动,但岩层孔隙度和含水饱和度预测的均方误差均不超过1%,预测准确度处在一个较高的水平。在现场试验中,根据现场地质资料划分富水性评价分级标准,由预测结果和视电阻率解释结果可以看出,LBA-BP预测方法对巷道前方岩层富水性的预测准确度要明显优于常规视电阻率解释方法。研究结果表明:感应电动势、采样时间、视电阻率、探测距离和对数坐标下的感应电动势衰减速率可作为岩层富水性预测所用特征,LBA-BP方法结合相应特征可以实现岩层富水性定量预测,提高了矿井瞬变电磁法对岩层富水性的解释精度。 展开更多
关键词 矿井瞬变电磁法 超前探测 特征提取 富水性预测 LBA-BP神经网络
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断层富水性的矿井瞬变电磁法探测 被引量:23
18
作者 傅佩河 祝仰民 +2 位作者 周长根 项顺怀 高清涛 《煤矿开采》 2006年第2期13-16,共4页
七五生建煤矿采用矿井瞬变电磁法对采煤工作面邻侧的大断层富水性进行探测,根据探测结果对断层保安煤柱进行了合理留设,对无导水裂隙段煤柱尺寸进行缩小。实践证明探测结果是正确和科学的。
关键词 矿井瞬变电磁法 电阻率等值线 断层富水性:防水煤柱
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矿井瞬变电磁法在工作面顶板探测中的应用 被引量:4
19
作者 雍自春 宋红娟 +1 位作者 孟宪亮 周建军 《科技信息》 2011年第27期331-331,96,共2页
瞬变电磁方法对地下水反应敏感,矿井瞬变电磁法具备距离目标体近,分辨率高,施工简便的特点。本文介绍了矿井瞬变电磁法探测技术的原理与方法,并使用YCS40(A)矿用瞬变电磁仪,采用重叠回线装置,对宁夏某煤矿112201工作面顶板赋水性进行了... 瞬变电磁方法对地下水反应敏感,矿井瞬变电磁法具备距离目标体近,分辨率高,施工简便的特点。本文介绍了矿井瞬变电磁法探测技术的原理与方法,并使用YCS40(A)矿用瞬变电磁仪,采用重叠回线装置,对宁夏某煤矿112201工作面顶板赋水性进行了探测,指出巷道顶板存在富水异常区,为工作面安全回采提供了可靠的技术支持。 展开更多
关键词 矿井瞬变电磁法 工作面顶板 水害预测 煤矿安全
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矿井瞬变电磁法在工作面顶板的应用 被引量:3
20
作者 曾晓波 于景邨 +3 位作者 刘建 胡兵 刘振庆 刘明伟 《能源技术与管理》 2010年第1期13-14,79,共3页
介绍了瞬变电磁法在井下运用的基本原理和该方法在顶板探测原理、技术、方法及运用。工作面顶板探测及预报对于煤层的安全回采有着重要作用。瞬变电磁法作为一种快速、高效、方便的探测方法,能够满足对工作面顶板水害体预测、预报要求... 介绍了瞬变电磁法在井下运用的基本原理和该方法在顶板探测原理、技术、方法及运用。工作面顶板探测及预报对于煤层的安全回采有着重要作用。瞬变电磁法作为一种快速、高效、方便的探测方法,能够满足对工作面顶板水害体预测、预报要求。通过井下探放水钻孔和实际揭露的资料验证,该方法探测采掘工作面顶板水害体位置和范围是非常有效的物探方法之一,能为井下水害体的预报和防治提供可靠的依据。 展开更多
关键词 矿井瞬变电磁法 工作面顶板 水害体
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