工作面物探公司-工作面物探-泰安天泽物探有限公司

瞬变电磁发展

      瞬变电磁法（Translemt  Electromagnetic Methods）或称时间域电磁法（Time  domain electromagnetic methods）简称TEM或***M。国外TEM法理论研究主要在地面和钻孔中进行，前苏联上世纪50年代建立了TEM解释理论和野外施工的方法技术，60年代，前苏联三十多个TEM队在***各盆地进行普查，并成功地发现了奥伦堡地轴上的大油田。前苏联的TEM法理论研究一直处于世界前列，50~60年代由Л.Л.BaHbяH，A.A.KYфMAHH等人完成了TEM法的一维正、反演。70～80年代前苏联物探工作者又对二维、三维正演方面作了大量工作。80年代初，жданов提出电磁波拟***波的偏移方法，他用“偏移成像”的广义概念，在电磁法中确定了正则偏移和解析延拓偏移两种方法。80年代末，工作面物探技术，KameHecKий，又从激发激化现象理论出发，研究了TEM法激电效应特征及影响，成功地解释了TEM法晚期段电磁响应的信号变换现象。欧美各国从上世纪50年代就提出了该方法，也做了一些试验，但大规模发展该方法始于70年代，J.R.wait，G.V.keller，A.A.Kaufmann等人对该方法的一维正、反演进行了大量研究。80年代以来，欧美各国在TEM法二、三维正演模拟技术方法研究日臻完善，而TEM法解释中时深转换理论和应用研究一直走在前列，并提出了许多算法。      国内TEM法研究始于上世纪80年代，由长春地质学院（现吉林大学），原地矿部物化探研究所，中南工业大学和中国地质大学等单位分别在理论、方法、仪器和野外试验方面做了大量工作，建立了一维正、反演及方法技术理论，研制出TEM仪器，而大功率和多功能瞬变电磁仪器主要依赖进口。国内学者在TEM法数据处理和解释中也做了大量工作，提出了TEM波场转换和拟***波处理方法。中国矿业大学于景邦博士建立了TEM法时间—深度换算数学模型，采用多匝数，小回线组合装置探测巷道不同位置的含水构造，取得明显的地质效果。

槽波的分类

      按物理构成及极化特征，槽波分为瑞雷型槽波和洛夫型槽波两类，简单记为R波与L波。R波是由P波与SV波形成的干涉波，质点在与煤层面相互垂直、与传播方向平行的平面内振动。由于既有水平分量又有垂直分量，所以质点振动的轨迹一般呈逆行椭圆状（图2.4）。L波只由单一的SH波在煤层中干涉形成，质点在平行煤层面的平面内垂直于波传播方向上振动。显然，槽波实际上就是由体波在煤层中形成的干涉波，即层间面波。

      矿井物探的意义

      我国能源发展战略是：坚持以煤炭为主体，电力为中心，油气和新能源多方面发展。因此，煤炭作为主体能源的地位将在很长一段时间内保持下去。而我国以地下采煤为主，开采技术条件复杂，其中地质条件是制约采掘机械化、井下作业环境和煤矿企业可持续发展的主要因素。随着科学发展观在煤矿企业的落实，以及国民经济快速发展对能源需求的骤增，一批高产矿井正在建设或陆续投产，一是要求在探测的采区内在地面选择适宜的勘查手段，工作面物探公司，如：地面高分辨二维和三维***勘探，电法对采区进行探测，为采区规划设计提供地质依据。二是在大型重达上千吨综采设备安装前或采区开采前，在矿井下查明与控制工作面内一切地质异常体，如：小断层和小褶曲、煤层厚度变化、煤层冲刷、剥蚀、煤层分叉、合并与尖灭、陷落柱、岩浆岩侵入煤层变焦、***涌出、岩溶及老空空间分布、可能的涌水点及通道、顶底板富水情况、顶板与围岩的稳定性等等。

     这些地质异常即使规模小，如果不及时超前探查，不但造成采掘系统布局不合理，资源浪费，还直接影响工作面的持续开采及矿井水害的有效防治，更甚者危及整个矿井和矿工安全。一旦发生问题，损失巨大。由于一个等于煤厚小断层存在，导致工作面无法正常推进，设备***搬迁，经济损失惊人。例如联邦德国约有20%左右综采面都遇到没有预料到的地质破坏；前苏联有三分之一综采工作面，因地质条件变化而***搬迁。另外，众多的地方小煤矿，多数开采零星的煤田边角，原勘探程度低，构造相对复杂，给矿井采区设计和采掘造成很大影响。据不完全统计，1955年至2002年四十余年来，***煤矿发生300m3/h以上突水达893次，工作面物探咨询，淹没矿井398次，造成直接经济损失达十亿元。例如：1984年6月，开滦范各庄煤矿2171综采工作面发生充水陷落柱透水灾害，突水高峰期11h，平均涌水量达123180m3/h，仅21h淹没年产300万吨的整个矿井，8天后又淹没了吕家坨矿。经济损失达4亿元。1993年肥城矿业集团国家店矿-210北大巷突水，涌水量32970m3/h，6个半小时矿井淹没，且株连相邻的南高等矿和兴隆矿，经济损失达1.1亿元。1996年皖北煤电公司任楼煤矿7222工作面突水，水量达34570m3/h，工作面物探，由于岩溶性陷落柱突水处水源充足，总水量达30万m3，不到48小时将整矿井淹没，经济损失达数亿元。    

      在新形势下，仅靠传统的地质方法，查明矿井地质问题是不可能的。如：钻探及巷探是直接观测法，优点是能够直观观测被研究的地质体，结论是明确单一的，缺点是观测经常是不连续的，矿井地质人员通过内插或外推得出的结论有较大误差，甚至导致结论错误。即使运用当前普遍使用的采区高分辨三维***勘探方法，要全部查明落差几米的小断层及其它规模较小的地质异常，仍极其困难。因此，综合使用各种物探方法在地面或矿井下煤层附近探测地质异常，以及与***有关的工程地质问题，是矿井地质工作者重要手段。尽管所有物探方法其手段都是间接的，存在多解性和不完备性，但近几十年来，随着物探仪器实现了数字化和智能化，其方法和技术日臻完善，应用范围不断扩大，运用计算机快速多手段处理和解释井下采集的各种物探数据，多种物探资料结合矿井地质等资料综合解释，大大地克服了多解性，取得了明显的地质效果。矿井物探已成为矿井地质工作中不可缺少的手段。