礦井物探簡介
礦井地球物理勘探,簡稱礦井物探,是特指在礦井地下開采空間進(jìn)行各類地質(zhì)勘查的地球物理方法的總稱。我國以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)特點決定了礦井物探服務(wù)于煤炭安全生產(chǎn)的的重要性;同時我國的地質(zhì)構(gòu)造模式、含煤地層特征和開采條件的復(fù)雜性,決定了我國礦井物探技術(shù)發(fā)展歷程和內(nèi)涵的獨(dú)特性。
與地面物探相比,井下物探具有半空間-過度空間-全空間問題,施工環(huán)境、觀測系統(tǒng)和儀器裝備具有特殊要求,使得礦井地球物理場觀測的技術(shù)瓶頸大、干擾因素多,數(shù)據(jù)采集、物性反演、地質(zhì)解釋難度大;但同時,礦井物探具有距探測目標(biāo)近、物探異常明顯、探采對比實證性強(qiáng)、運(yùn)用靈活等優(yōu)點。
可控源音頻大地電磁(CSAMT)
可控源音頻大地電磁法通過利用接地水平電偶為信號源而形成的電測探測法,被稱為可控源音頻大地電磁(CSAMT),此方法采用了大功率的人工廠源,穿透能力較強(qiáng)、信號穩(wěn)定且信噪比較高,為了更好地進(jìn)行對其的使用,在估計探測深度方面可以使用公式H=356 Ps/f 姨,由此得出,深度與頻率的平方根成反比,與電阻率則成正比關(guān)系,在頻率不變的前提下,電阻率決定著探測深度的大小,與天然場源相比,可控源音頻采用人工廠源激勵,會產(chǎn)生一些諸如近區(qū)效應(yīng)、廠源附加效應(yīng)等影響因素,一定程度上強(qiáng)化了異常的復(fù)雜性,增加了異常解釋的難度。
高密度電阻率成像技術(shù)及其應(yīng)用
高密度電阻率成像法是集電測深和電剖面于一體的一種多裝置、多極距的組合方法。它具有一次布極即可進(jìn)行多點、多極距和多參數(shù)數(shù)據(jù)采集的優(yōu)點。其顯著特點是數(shù)據(jù)采樣高、信息量大,因而能很好地反映出測量斷面的電性特征。數(shù)據(jù)處理中通過電阻率成像和求取比值參數(shù),可突出異常信息,從而達(dá)到效率高、精度高、分辨高解決地質(zhì)問題的效果。 相對于點電源場在地表分布為半空間而言,井下空間應(yīng)為全空間,考慮到回采工作面煤層的電阻率值高(主要是氣煤、肥煤),而頂?shù)装鍑鷰r一般為砂頁巖類,其電阻率比煤層低得多,因此,回采工作面底板(或頂板) 上點電源的電流分布可近似看作半空間,這一近似不影響探測地質(zhì)效果。
正常巖層中存在含水體,其電場響應(yīng)特征表現(xiàn)為視電阻率降低,富水性越強(qiáng),視電阻率越低,通過高密度電阻率成像法探測,可以比較準(zhǔn)確地圈定低阻異常區(qū),從而判斷是否存在含水體及含水程度。