瞬变电磁法在煤矿水文物探勘查中的应用

【摘要】煤层附近的富水区及煤层采空区积水严重威胁着煤矿的安全生产，查明岩层富水区及煤层采空积水区对煤矿防治水害意义重大。本文介绍了瞬变电磁工作的基本原理，并通过实例阐述了瞬变电磁勘探在水文物探工作中实用性及有效性。

【关键词】富水区；煤层采空区积水；顺层切片

煤层附近的富水区及煤层采空区积水严重威胁着煤矿的安全生产，矿井水灾已成为仅次于瓦斯的煤矿第二大灾害。为了保证煤层的安全开采，在煤层开采之前对煤矿的拟开采区进行水文物探勘查工作，查明煤层顶板、底板围岩的富水情况，采空区积水情况和主要断层、陷落柱构造的富水性及导水性具有十分重要的意义。

1.理论基础

1.1瞬变电磁勘探的基本原理。瞬变电磁法也称时间域电磁法（Timedomainelectromagneticmethods），简称TEM，它是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。简单地说，瞬变电磁法的基本原理就是电磁感应定律。瞬变电磁法发射的瞬态过程及信号向下传递如图1、图2。磁变电磁衰减过程一般分为早、中和晚期。早期的电磁场相当于频率域中的高频成分，衰减快，趋肤深度小；而晚期成分则相当于频率域中的低频成分，衰减慢，趋肤深度大。通过测量断电后各个时间段的二次场随时间变化规律，可得到不同深度的地电特征。由于是在没有一次场背景的情形下观测纯二次场异常，因而异常更直接、探测效果更明显、原始数据的保真度更高。……