介质属性对SQUID探测的影响分析

基于高精度的磁梯度张量探测原理和超导量子干涉器(SQUID)的高探测精度,就地下采空区介质属性对区域磁场信号的影响进行了分析研究。通过改变地下采空区的介质属性,利用仿真得到介质不同属性的采空区的区域磁场图,分析了不同介质采空区对周围磁场信号的影响,验证了井工采空区磁法探测的可行性。     

可控源音频大地电磁法在探测地下采空区上的应用探讨

可控源音频大地电磁法是近年来发展的新技术、新方法,在探测地下采空区方面受到了广大地质工作者的高度重视,在山东使用本方法进行了多个采空区的探测,取得了较好的地质效果。本文仅通过对山东省淄博市xx矿区地质灾害调查与评估项目中探测铁矿采空区的应用实例和效果,说明可控源音频大地电磁法在探测采空区方面是有效可行的,并具有广阔的应用前景。     

基于采空区深度变化磁梯度测量磁场信息的仿真

利用超导量子干涉磁力仪,针对矿山采空区磁法探测。根据基本的磁场环境建立数学模型并进行仿真计算,预测在发现采空区上磁梯度测量相对于总磁场强度和分量测量具有探测深度上的优势。总结了以采空区的深度作为变量进行仿真计算的过程,验证了梯度测量的计算结果在1 000 m的深度拥有更好的辨识度,能够反映磁异常信息作为实际探测的应用。     

平朔矿区采空区电法勘探技术

为精准探明平朔矿区老窑采空区,在优选电法勘探方法基础上,进行参数优化试验,确定相应的施工技术体系,并通过现场应用.研究结果表明:平朔矿区电法勘探以瞬变电磁法探测采空区及积水区为主,可控源音频大地电磁法辅助探测中深部及多层采空区,直流电法辅助探测强电磁干扰及矿坑台阶区域的浅部采空区;经过参数优化后,瞬变电磁法发射线框为240 m×240 m,频率为8 Hz,供电电流为10 A,可控源音频大地电磁法收发距为3.5 km,MN点距为10 m,测点距为2～5 m,直流电法不同AO距离影响较小.研究结论初步确定瞬变电磁、可控源音频大地电磁法适用于平朔矿区采空区探测,施工参数为平朔矿区采空区精准勘探提供可靠参考依据.     

高密度电阻率法探测煤矿采空区灾害的可行性研究

针对煤矿开采后遗留下大量未做处理的地下采空区可能引起地质灾害这个问题,本文首先介绍了高密度电阻率法的工作原理及电阻率三维有限元正演模拟的方法,通过建立采空区模型,进行正演模拟进一步说明了利用高密度电阻率法对煤矿地下采空区探测是行之有效的方法。     

瞬变电磁探测技术探查采空区分布研究

采用瞬变电磁探测技术对山西古县晋辽下辛佛煤业有限公司矿区进行地面探测,结合采空区的视电阻率呈现高阻特征,通过视电阻率分布情况查明矿井采空区分布范围。并从剖面探测成果及水平切片探测成果上,综合分析采空区的导、富水性得出了采空区及异常区在煤系地层中的富水性及其分布范围,为井下水害预报和防治提供可靠依据。     

氡气测量在山西采空区探测中的应用

简要介绍了氡气测量的基本原理，通过分析在已知采空区与未知采空区的测量结果，说明氡气测量是探测采空区的有效手段。并在实际应用中收到了很好的应用效果。该方法对测试场地适应性很强，不受地电地磁影响，探测深度较大，具有广泛的应用前景。     

EH-4电磁成像系统在采空区边界勘查中应用

为了对未知采空区进行勘察,消除安全隐患,简要介绍了EH-4电磁成像系统的原理和工作方法,并利用EH-4电磁成像系统进行了舒兰市明珠佳苑二期采空区边界勘探。通过大地电阻率反演断面色谱图分析确定了该地区采空区的分布范围,为矿区地面建筑场地的稳定性和完整性评价提供参考。研究结果表明:EH-4技术在勘测煤矿采空区中取得了良好的效果,这也为以后的采空区探测提供了一种可靠手段。     

综合电法在采空区探测中的应用

简要介绍了所测矿区的地质概况和地电特征，分析了中间梯度法和瞬变电磁法的工作原理及各自的优势，通过实例说明了综合电法(直流电测深、中间梯度和瞬变电磁法相结合)在探测采空区中的应用效果良好。     

基于数值模拟的地下空洞高密度电法分析

采用高密度电法探测地下空洞时,由于受到地下空洞类型、地下电流分布等干扰因素的影响,常常会导致探测结果有所偏差.利用ANSYS对典型地下空洞地电模型进行了数值模拟,结果表明探测精度不仅与空洞埋深、电阻率值高低及相邻洞体间距有关,还与所采用的探测装置类型、电极间距等因素有关;还通过对实际煤矿采空区开展高密度电法的数值模拟,计算结果与现场实测结果基本一致,也证明将数值模拟技术与现场实测结果相结合,对于补充解释和准确判断地下空洞的分布具有较好的参考价值.     

地质勘察中高密度电法的应用研究

高密度电法基本原理与传统电阻率法相同,所以高密度电法也被称作是直流高密度电阻率法。近年来该方法被广泛的应用在重大场地的工程地质调查、坝基及桥墩选址、采空区及地裂缝探测等众多工程勘察领域。本文简要介绍了高密度电法的基本原理、工作流程及后期资料处理,并结合实例针对高密度电法在地下空洞探测、地下管线探测及堤防隐患探测中的应用进行了介绍,总结了高密度电法勘探方法,对工程项目具有较大指导意义。     

可控源音频大地电磁法在潍日高速公路测区应用为例

精确探测地下不明采空区的分布情况,对生产和工程施工安全起着至关重要的作用。基于此,本文采用可控源音频大地电磁法（Controlled-Source Audiomagnetotellurics,简称CSAMT）对潍日高速公路下伏煤矿采空区的分布情况进行精确探测。首先,通过野外多次现场试验,确定最佳采集参数,以获取高品质原始数据;其次,对采集数据进行异常点剔除,并采用中值滤波空间法进行静态校正去噪;然后利用处理后的数据进行反演,得到高分辨率电阻率断面图。通过处理前后电阻率断面图的对比,结果表明处理后的采空区形状更加清晰、位置更加准确。最后,利用测区采空区解释反演结果进行钻孔布设,其反演预测结果与实际钻井基本吻合。     

磁法勘探解析延拓算法在探测地下洞穴中的应用

通过对某地下防空洞探测的磁异常数据的研究,以解析延拓的方法作了向上与向下的延拓．结果表明：解析延拓算法的研究,对确定地下异常体与更精确圈定其几何形态是非常有效的．     

利用ANSYS进行开采沉陷模拟分析

尝试利用大型通用ANSYS有限元分析软件对某市拟建工业园采空区场地的稳定性进行了模拟分析,模拟揭示了规律能为工程规划决策者提供依据和指导,同时表明利用ANSYS进行开采沉陷特别是对深部矿区的模拟是有效的,可行的,能够根据问题需要采用较符合实际的复杂模型。     

基于三维高密度电阻率法的露天铁矿山采空区精准探测

针对露天铁矿山地下隐伏采空区精准探测的技术难题，以某露天铁矿山实际矿床地质特征和不同岩矿体电阻率值为基础，建立三种异常识别模型，分析横向电性不均一条件下采空区的异常响应特征，得到了地电场分布规律并通过现场试验进行应用研究.结果表明：异常识别模型能够较准确地模拟地电场分布；三维高密度电阻率法在大面积探测工作中能够有效克服二维高密度电阻率法体积效应对采空区位置精准判别的干扰，减弱了异常扩展等效应.     

复杂地下空区综合探测技术研究及其应用

采空区已成为矿山生产和工程建设过程中迫切需要解决的难题之一。分析了采空区带来的安全隐患和主要危害，总结了当前采空区探测中使用的主要方法和手段。针对复杂关联群采多空区情况，在现场摄影调查的基础上，提出了以探地雷达和瑞雷波法为主的综合探测技术。两种不同的先进物探技术，相辅相成，提高了采空区探测的准确度和精度。该方法在甘肃省厂坝铅锌矿地下群采空区探测中得到具体应用，基本查明了采空区的分布情况、大小情况和贯通关系，并对原有采空区平面布置图进行了修正。探测结果，为该矿由露天开采转入地下生产，提供了安全保障条件。     

基于瞬变电磁法的采空区含水体分布探测

为探明采空区含水体层次结构、展布范围以及富水状况,以黑龙江省鸡东县某矿为例,根据不同赋存状态下岩层、煤层、采空区及其含水层电阻率的差异,采用PROTEM瞬变电磁仪进行地面探测,分析采空区含水体的二次场变化情况,捕捉低阻异常体,进而反演成像。结果表明：测区内局部地段塌陷裂隙、断层发育明显;1、3号异常区为采空区含水体,2号异常区为断层裂隙含水体。瞬变电磁法探测结果与现场钻探结果一致。该方法为煤矿防治水工作、煤矿水害事故应急救援及煤炭资源整合提供了可靠的技术支持。     

应用多级低通滤波法增强深部采空区有效电性特征——以可控源音频大地电磁法在潍日高速公路测区应用为例

为了提高潍日高速公路下伏深部煤矿采空区探测精度,采用可控源音频大地电磁法(controlled source audio magnetotellurics,CSAMT)对测区进行探测,并应用"多级"低通滤波法对因多干扰因素影响所产生的不合理电性异常进行滤除,以提高测区采空区探测精度。针对不同异常特点,分步实施"多级"低通滤波。首先对在强干扰背景下获得的原始数据进行异常点剔除;然后,采用中值空间滤波法消除静态效应;最后,利用均值阈值分割法和幂函数法分别去除浅部和深部低阻异常。相比于原始电性特征图,经过"多级"低通滤波处理后的深部采空区有效电性特征得到了明显增强,所刻画的采空区边界更加清晰。依此布设钻孔并实施了钻探,结果表明,物探异常与实际采空区埋深等具有很高的吻合度。方案的有效实施为潍日高速公路施工建设的安全评价提供了可靠的物探依据。     

矿区水害监测预警方法与应用研究

矿区水害是矿产资源开采中常见的一种灾害,一旦发生事故,不仅影响生产,造成经济损失,而且易发生重大伤亡事故。矿区水害监测预警系统通过探针接收地球内部向地表发射的电磁波,应用现代信号分析处理等技术提取地下水动态信息、裂隙信息等,有效解决矿区导水断层、老空区的探测和定性定量分析问题。系统已成功用于湖南黄沙坪铅锌矿非法呆区探测、南阳煤业公司前进煤矿局部地下水分布探测、娄底桥溪港煤矿水害综合治理等实际工程,应用效果表明矿区水害监测预警系统可以准确有效地探测地下水径流带、地下采空区或裂隙等。     

基于D-S证据理论的空区稳定性识别与工程应用

地下矿山开采时,受采矿方法和开采工艺的影响,产生大量采空区,它是影响井下矿山安全生产的主要因素。群空区稳定性的影响因素主要包括4个方面,即:采空区的结构形态参数、群空区的空间分布特征、群空区的应力环境和特征值、采空区的地质环境和矿岩体的物理力学参数,形成了群空区稳定性影响因素的多源信息数据库。为了识别矿山井下空区的稳定性,以CMS空区探测、数值模拟和岩体力学属性为多源信息来源,应用层次分析进行因素权值分析,建立了基于D-S证据理论多源信息融合的群空区稳定性分析模型。针对某矿山的工程现状,实现了采空区的4级稳定性分级。研究结果表明:群空区稳定性与结构参数、地质参数和应力环境参数有关,是一典型的多源信息融合系统,运用D-S证据理论实现了采空区的多源信息融合的稳定性分级,分级结果有利于矿山的安全处置和控制。