瞬变电磁与变形监测浅析

安春城　韩玉雷

(中铁隧道勘测设计院有限公司， 天津　300133)

河南省平顶山市石龙区某村村民房屋出现不同程度的裂缝，个别居民家中房屋裂缝达几厘米，其原因可能为煤矿开采造成地面沉降，引起墙体裂缝。

1　瞬变电磁地层电性原理及特征

地层中的煤层被开采以后，在地下岩层间形成一定的空间，采空区上方岩层在重力作用下发生塌陷，造成煤层上覆岩体失去原有平衡状态而发生一定程度岩移，破坏了岩石的完整性、连续性，致使岩层破碎和出现大量的空隙和裂隙，故该处电阻率会偏高于完整岩石处的电阻率，不明显时则会出现视电阻率等值线的波动，明显时表现出相对的高阻特性；而采空区域的空隙被水或泥质所充填后，该处的电阻率将明显低于周围完整岩石的电阻率，表现出一定的低阻特征，可以依据这些电性异常反映来划分采空区。

瞬变电磁法利用不接地回线或接地电偶源向地下发送一次场，在一次场的间歇期间利用回线或电偶极观测二次涡流场的方法。其基本工作方法是：于地面或井下设置通以一定波形电流的发射线圈，从而在其周围空间产生一次磁场，并在地下导电岩矿体中产生感应电流。断电后，感应电流由于热损耗而随时间衰减，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。……