瞬变电磁法在采面顶板岩层富水区的探查应用

常丰国

（山西兰花科技创业股份有限公司伯方煤矿分公司，山西 高平 048400）

常村煤矿主采3#煤层。本煤层5302工作面受上部老空水、顶板砂岩水、覆岩结构离层水等水害威胁。为避免工作面产生突水事故，确保安全生产，必须在工作面回采前探清工作面上方的含水构造[1-4]。瞬变电磁法具有操作简单，施工效率高，低阻探查灵敏，探查结果准确及探查信息全面等优点，是目前矿井水文地质探查方法中的首选[5]。因此，常村煤矿采用瞬变电磁法对5302工作面上覆富水异常区进行了探查，结合三维数据可视化软件，绘出5302工作面的顶板视电阻率等值线三维切片图，查明了5302工作面顶板的富水异常区。通过钻探手段进行验证，证明物探结果的准确性，为5302工作面的顶板防治水工作提供了可靠的技术支持。

1 探查地概况

常村煤矿主采石炭二叠系3#煤层，5302工作面为该矿备采工作面。工作面走向长度1 500 m，倾向长度260 m；平均煤厚4.2 m，煤层倾为4°；煤层顶板以上28～47 m段为K8灰岩含水层，53～80 m段为K10灰岩含水层。工作面顶板上方围岩因采动影响形成的裂隙或发育的断层等构造有导水可能。因此，在回采前必须探明富水异常区的分布并采取可靠的防治水措施，以确保工作面的安全生产。

2 瞬变电磁原理分析

瞬变电磁法（Time domain electromagnetic methods）又称时间域电磁法，简称TEM。其原理简单来说就是以电磁感应定律为基础，利用不接地回线向探测方向进行脉冲磁场发射，在井下导电岩体中形成感应电流，脉冲磁场发射间隔中，利用线圈观测二次涡流场的变化，并根据探测物本身的电磁传导参数的不同来判断探测方向是否存在地质构造。……