瞬变电磁仪在采空区的探测中的应用

磁仪在采空区的探测中的应用工程案例1勘查内容：山西省仁义镇某煤矿地面瞬变电磁探测积水采空区使用仪器：CUGTEM-8型瞬变电磁仪装置布置：5M*5M米发射/接收线圈、发射电流200A图纸说明：山西省仁义镇山区，位于山西省西南部，黄土分布比较广泛，土质疏松抗冲刷能力弱，经过雨水的冲刷形成多处沟谷，且沟谷交错地形复杂多变。实验两条测线处，地形呈阶梯式（高约3m-5m），测线大里程方向是高约50m的沟谷，沟谷前方120m处上方为50万伏高压线，线下是一高速公路。测线小里程方向多为居民区。中间为阶梯式耕地。表面黄土覆盖层电阻率较高，由于长年私人小矿的开采，地下采空区较多。覆盖层为高阻黄土，煤系地层的含水层为太原组薄层灰岩，下二叠统砂岩，晚石炭世太原组和早二叠世山西组是区内的主要含煤地层，总厚约150m,其中有多层可采或局部可采煤层。煤层的采深约在400m。测试一条采集线，点距20米，点数量为15个点，距离280米物探结果是下250m深度左右处。X坐标1550至1650多测道图整体呈上升趋势，且中部纵向线间密度较大，反映在（1）图中地下300m-400m深度。故判定采空区源头在X-1550至1600处，深度在300m-400m。后于矿山地质掘进图纸和钻孔资料对比，完全吻合。工程案例2勘查内容：山西某煤矿采用瞬变电磁进行多煤层采空区探查使用仪器：CUGTEM-8型瞬变电磁仪装置布置：10M*10M米发射/接收线圈图纸说明：图1中在2好煤层深度（227-208m）范围内的10-25m、95-110mm和165-205m桩号之间纯在比较突出的视电阻率局部低阻异常，在4号煤层深度（247-228m）范围内的15-60m桩号之间存在突出的局部地租异常区域，在8号煤层深度（309-292m）范围内的45-75m、135-185m深度范围内存在突出的低视电阻率局部异常。与V8工作站测试比较后反应基本一致，效果相当。图2中在2号煤层层位（227-208深度）的90-135m及170-220m桩号之间等2处存在明显的视电阻率局部异常，综合分析为2好煤层采空区的反应。在4号煤层层位（247-228m深度）的30-70m、85-115m和190-210m桩号之间2处存在突出的局部低阻异常，确定是8号煤层对应的采空区积水区。图一图二工程案例3勘查内容：东北地区煤层采空区探测装置布置：1*1m~5*5m发射/接收线圈图纸说明：蓝色部分就是采空区的分布。●瞬变电磁仪在地下充水溶洞探测中的应用工程案例4勘查内容：广西省河池市金泰矿业有限公司瞬变电磁超前探尾矿库下大型充水溶洞探测使用仪器：CUGTEM-8型瞬变电磁仪装置布置：2.5M*2.5M米发射/接收线圈、发射电流100A图纸说明：由于该区域矿方要求探测深度不深，外加整个工区原始森林覆盖，因此采用了2.5M*2.5M的小线圈，电流布置为100A，该侧线10米一个点，一共布置9个点，剖面图见上。从图2可以看出，最大的低阻区域集中在平面位置50-70米，深度在50-180米之间，这与矿方怀疑溶洞所在的区域比较一致，希望矿方引起注意，有必要结合地形地质条件和钻探进行验证，另外一个低阻区域在平面位置20-30米，深度在180-250之间，而且与第一个大低阻体有一定的连通性，可能是溶洞连接在一体或者溶洞体积面积比较大造成的影响，后经矿山打钻验证和下人进去验证，与实际结果一致。●瞬变电磁仪在（非煤）矿井下储水结构探测中的应用工程案例5勘查内容：河北省武安市凯东工贸集团东河湾铁矿地面瞬变电磁探测金属矿矿洞掘进头超前探水使用仪器：CUGTEM-8型瞬变电磁仪装置布置：1.5M*1.5M米发射/接收线圈、发射电流200A图纸说明：河北省武安市凯东工贸集团东河湾铁矿位于河北省武安市崇义村东，矿区位于太行山东麓丘陵区，地面标高250~326m。区域属于温暖带大陆性半干旱季风气候，平均年降水量550mm。矿床位于崇义岩体和上泉岩体之间，主要含水层为奥陶系灰岩含水层。矿区地下水补给来源分两类，一部分来自地表径垂向渗漏，另一部分为西部裸露灰岩直接吸收。依矿方资料，近年来巷道涌水量约9000—20000m3/d，矿体水文地质条件较复杂。目前矿体已向深部发展，含水层厚度大，水文条件不容乐观。另外，由于矿山开采年限较长，浅部采空区较多，容易形成老窿积水，矿方需对水文及采空区进行详实勘查，以避免恶性水害发生。工作量：川21迎头布置测点5个，测点间隔1米，每个测点分别测量斜向上45°、水平、斜向上45°，三组测线，共15个测点。结果：出图以后形成3个方向的视电阻率剖面图，经过矿方验证，与实际情况相符。工程案例6勘查内容：辽宁省鞍山市某金属矿使用地面瞬变电磁探测浅层金属矿废弃充水巷道使用仪器：CUGTEM-8型瞬变电磁仪装置布置：2.5M*2.5M米发射/接收线圈、发射电流100A图纸说明：地表为水泥高阻地面，实验当天干燥炎热，覆盖层下为火成岩石区域。上世纪40-50年代有挖掘金属矿的巷道，现已废弃多年，部分充水。目标深度达到30-40米深，因此发射电流加强到100A，由于在401队院内停车场，有高压线和汽车等干扰，线圈减少到2米，供电线圈绕2圈，接收线圈4圈，点距2米，线距5米，每线设置10个测试点，合计3条侧线。从下面3个图来看出，3条线都有浅层低阻异常区域的情况，与地质队实际验证结果一致。●瞬变电磁仪在深部资源找矿中的应用工程案例7勘查内容：安徽某地深部资源找矿装置布置：25*25米发射/接收线圈图纸说明：在地下800米、900米、1100米发现异常。●瞬变电磁仪在探测断层构造的应用工程案例8勘查内容：河北某地地下水的含水层情况进行探测装置布置：中心回线装置，1*1米发射/接收线圈图纸说明：从电祖率断面图中可以看出，距测线起始点110米处和250米处地表下存在低阻异常，可能是裂隙充水后显现低阻异常。建议结合实际地质情况进行钻孔验证。工程案例9勘查内容：查明山东某地海底岩石300m以上范围内是否存在断层构造，并对海底岩石的断层情况进行探测装置布置：中心回线装置，发射线圈边长20m，接收线圈边长10m、32匝的工作装置。采样时窗为：24，叠加次数：32，时间采用标准时间序列。图纸说明：不同深度的等深度视电阻率等值线图，图中红线为推断的断层●瞬变电磁仪在煤田火区勘察中的应用工程案例10勘查内容：新疆地区煤田火区勘察。由于新疆地区气候干燥少雨，加之小煤窑的滥采滥挖使新疆大面积煤田火区非常严重，据统计新疆地区共有煤田火区46处之多，火区燃烧面积达82.6平方公里。电法勘探是当前解决大面积煤田火区勘察中煤层燃烧深度；煤田火区面积；地下采空区；地下高温区和煤层燃烧发展趋势等问题的重要勘探方法。图纸说明：图中圈定的采空区工程案例11:●勘查内容：河南平禹煤电一矿应用地面瞬变电磁法、矿井瞬变电磁法探测方法，在该矿指定的区域内，对地下富水异常区进行勘探。●使用仪器：CUGTEM-8瞬变电磁仪(智能深部勘查型)（即①+③组合）；●装置布置：5*5米发射/接收线圈；●图纸说明：图1为地面瞬变电磁法勘探的1～11线二1煤层下30、60、90、120、150、180、210米视电阻率顺层切片图，图2为地面瞬变电磁法勘探的17、21线二1煤层下30、60、90、120、150、180、210米视电阻率顺层切片图。工程案例12:●勘查内容：山西济源市鼎新煤矿使用地面瞬变电磁法探测断层的富水性。●使用仪器：CUGTEM-8瞬变电磁仪(智能深部勘查型)●装置布置：5*5米发射/接收线圈●图纸说明：测线断面图上，1、2、3、6、7、17、20号测线存在的低阻异常区，均为石炭系灰岩与奥陶系灰岩裂隙局部联通，岩溶发育，导水性强，富水性强的明显特征，并具有断层性质.YDZ50矿用直流电法仪接受、发射、电源系统一体式设计；自带升压系统、双路发射可选模式；超高分辨率模数转换信号采集核心。...矿井直流电法属全空间电法勘探，其基本原理与地面电法原理相同。它以岩石的电性差异为基础，在全空间条件下建场，使用全空间电场理论，处理和解释有关矿井水文地质问题。超前探测是研究掘进头前方地层电性变化规律，预测掘进头前方含、导水构造的分布和发育情况的一种井下电法探测新技术。由于采用点源三极装置进行井下数据采集工作，无穷远电极对巷道内测量电极的影响可以忽略不计，故其电场分布可近似为点电源电场。由于供电电极位于巷道中，其电场呈全空间分布，可利用全空间电场理论对数据进行分析解释。矿井水体探测——矿井含水构造（包括陷落柱）、含水层、积水老窑等水体探测；水文地质勘察——高分辨率电阻率法工程地质勘探；地质灾害探测——地震前兆和堤坝渗漏探测，如对江河大堤的蚁穴，鼠洞和软弱夹层及裂缝的高分辨率探测；工程探测——洞体探测、考古工作等；超前探测——掘进头和巷道边帮前方导、含水构造的超前探测；◆一体化设计：集接收、发射、电源系统为一体；◆自带DC-DC升压系统，双路发射可选模式，或可外接电源；◆采用超高分辨率模数转换芯片作为信号采集核心，真有效分辨率高达31位；◆模拟滤波与数字滤波相结合方式，使得仪器具有采集速度快，抗工频干扰、随机干扰强。◆采用优越的模拟滤波电路及独创的数字滤波算法，提高了信号采集的信噪比。◆数字式自电补偿；◆接地电阻自动检测。◆采用大容量Flash存储器，可通过USB或RS232接口与PC机通信。◆壳体使用防静电工程塑料外壳、面板接插件具有防潮防尘功能，整机组装采用硅橡胶密封为一整体，防水、防潮。允许在潮湿、煤尘的隧道中使用。V8网络化多功能电法仪--地下水/地热探测相隔10m的TM曲线异常圈闭含水实例断层破碎含水实例地形切割较厉害的盘山公路AMT贵州抗旱找水贵州地区地形切割厉害，AMT不用很大的几何装置就能有较大的勘探深度。在无法开展直流电测深的时候可以使用AMT方法获取地下电性分布。长白山区MT地热勘探该区地温在长白山断裂带NE方向上升，特点是深度大，温度高，勘探任务需要寻找低阻地层上有高阻覆盖的闭合富集区。CSAMT在地热勘探上的应用地热由F3断裂控制，勘探任务要求查明F3断裂的延伸位置及其它断层要素。结果显示距点310m处有断裂显示，既F3断裂，经地质验证位置，倾角及断距正确，该区现处于定井阶段。V8网络化多功能电法仪-煤田地质勘查的应用某煤窑采空区的TDEM电阻率断面图根据当地的地质资料，煤层位于侏罗系砂岩地层中，一般为高阻，与砂岩在电性上较为相近。AMT方法北京某煤矿探测采空区采取AMT技术在北京西郊某煤矿探测采空区，该采空区大量积水，主要显示低阻。VIP大功率激电仪--矿产勘查中的应用新疆某铜锌矿区的激电测深断面资料，图中M1和M2为两处独立的高充电率异常。经钻探验证，这两处异常分别位于两条不同的含铜砂岩的成矿带上。外蒙某工区铜矿项目勘查，分别采用中梯扫面和单极偶极测深装置。中梯结果反映在5177900附近存在充电率高异常；单极偶极测深结果显示该区域存在高低阻接触带，且充电率较高。钻孔验证，在接触带中发现大量铜矿体和钼矿体。V8网络化多功能电法仪--矿产勘查的应用MT-超低阻区的唯一大探深手段加拿大安大略省的RainyRiver地区，电阻率非常低，普通电法和电磁法根本无法达到勘探深度。MT技术是唯一能在该区获取深部地电信息的地球物理方法。该区的大型石墨矿脉反应为低阻中的超低阻，MT的阻抗相位上能明显看出异常。采用反演结果指导钻探，于400m见20m厚的大规模石墨体，反演结果和实际矿脉的误差仅为20%CSAMT技术该区铝土矿在奥陶系顶的古风化带、古岩溶凹陷带富集。使用CSAMT技术能对奥陶系灰岩顶面进行细致勾画，根据界面变化情况区分有效的富集区。TDEM和SIP在甘肃某铜矿中的应用在甘肃某斑岩性铜矿区首先采用瞬变电磁法（TDEM）查明主要控矿构造的分布特征及深部变化规律，然后选择成矿地质条件有利部位，布设频谱激电测深（SIP）精测剖面，圈定金属硫化物富集体的空间赋存部位，取得了非常好的地质效果。华北某地热勘查CSAMT项目，目的探明工作区内基岩面埋藏深度，查明断裂位置及深部断面延伸情