不同感应类电法勘探的煤矿采空区积水探测对比研究

林井祥 李月超 李国鑫 李博文 李彬仕

(黑龙江科技大学 矿业工程学院，哈尔滨 150022)

在煤矿建设和生产中，采空区积水成为矿井水害事故的主要原因。因此清楚地掌握采空区含水体的分布规律，成为煤矿安全生产的依据[1-4]。通过实践证明，当前主要是使用地球物理勘探技术探测采空区含水体的分布规律，而最有效的地面地球物理探测方法主要是电法勘探。电法勘探的方法有很多种分类方式，按照产生异常电磁场的原因来分类，则可分为传导类电法、感应类电法[5]。由于井工煤矿开采形成的采空区相对深度较深，所以其更适用于感应类电法勘探[6-7]。瞬变电磁法和大地电磁法这两种电法是对煤矿采空区积水很敏感的感应类电法勘探方法，同时运用这两种方法进行勘探对比研究，能更准确地反映煤矿采空区积水情况[8]。

目前基于电法勘探确定矿井采空区含水体分布规律的方法众多，但不同方法之间对比的研究较少[9-11]。鉴于此，笔者结合鸡西矿区某煤矿工程实例，应用瞬变电磁法和大地电磁法对煤矿采空区积水体进行探测，通过瞬变电磁法与大地电磁法探测反演成果与已知资料及钻探结果进行对比分析研究，比较两种研究方法四种探测设备在煤矿采空区积水体探测中的优缺点及应用效果。

1 研究方法

1.1 瞬变电磁法

瞬变电磁法——基于电磁感应原理上的时间域人工源电磁探测方法。它利用发送回线Tx(磁源)发送脉冲磁场(通常称为一次场)，在一次场关断的瞬间，由于作用在良导电矿体上磁通的变化，在良导电矿体中激励起的感应涡流，其是随时间衰变的涡流场，从而激励起随时间变化的感应电磁场(通常称为二次场)。……