瞬變電磁法煤礦瞬變電磁儀在煤礦采空區(qū)探測(cè)中的應(yīng)用瞬變電磁法介紹了煤礦采空區(qū)探測(cè)的基本原理、技術(shù)和方法。瞬變電磁剖面(一)工作裝置在瞬變電磁法中，常用的剖面測(cè)量裝置如圖461所示，瞬變電磁法的應(yīng)用瞬變電磁法的探索原理是人為地向發(fā)射線圈施加脈沖電流，產(chǎn)生一個(gè)瞬態(tài)電磁場(chǎng)，該電磁場(chǎng)垂直于發(fā)射線圈向兩個(gè)方向傳播，通常發(fā)射線圈布置在地面，根據(jù)半空間傳播原理，忽略地面以上。

(1) 瞬變電磁法資料解釋瞬變電磁資料解釋是根據(jù)工區(qū)的地質(zhì)和地球物理特征，分析瞬變電磁響應(yīng)的時(shí)間特征和空間分布特征，確定地質(zhì)構(gòu)造的空間分布特征，如覆蓋層厚度的變化、巖層的垂向分層和橫向變化、破碎帶的位置、形狀和產(chǎn)狀以及其他感興趣的局部地質(zhì)構(gòu)造目標(biāo)。與其他地球物理方法一樣，資料的定性分析解釋是資料解釋中最重要、最基礎(chǔ)的部分，定量解釋一般以定性解釋為基礎(chǔ)。

由于瞬變電磁法既有剖面法又有測(cè)深法，所以在大多數(shù)情況下，需要以剖面法為重點(diǎn)對(duì)整個(gè)工區(qū)或剖面進(jìn)行解釋，并利用測(cè)深資料對(duì)某些測(cè)點(diǎn)的瞬變電磁響應(yīng)的時(shí)間特征進(jìn)行解釋。瞬變電磁測(cè)深解釋與其他測(cè)深方法相同。在定性解釋階段，需要對(duì)曲線的畸變進(jìn)行分析，做出各種必要的定性圖，以便對(duì)測(cè)區(qū)(測(cè)線)地電剖面的特征有一個(gè)定性的了解，為定量解釋做準(zhǔn)備。

地層中的空隙空間是地下水的流動(dòng)通道或賦存場(chǎng)所。通常，根據(jù)地下水所處介質(zhì)中主要空隙的性質(zhì)，地下水可分為三種主要類型:孔隙水、裂隙水和巖溶水。甘肅省大部分地下水屬于孔隙水或裂隙水。本案例研究是針對(duì)甘肅省地下水分布的具體情況。根據(jù)地貌特征、地下水賦存和埋藏條件的不同，將研究對(duì)象劃分為五種類型:第四系易發(fā)洪水承壓水、第三系地下水、基巖淺藏區(qū)地下水、沙漠墊層下地下水和黃土高原地下水，每種類型均含有孔隙水、裂隙水或兩者兼有。

(1)第四系洪積區(qū)承壓水，是第四系洪積區(qū)工程區(qū)研究的重點(diǎn)，分布在山丹盆地的東南部。根據(jù)綜合地球物理解釋資料和區(qū)域水文地質(zhì)資料分析，本區(qū)地層可分為四層:表層巖性為樹根土和粘質(zhì)粉土；上部地層主要為中上更新統(tǒng)的泥礫卵石、礫砂和粘質(zhì)粉土，受第四系潛水補(bǔ)給。中下更新統(tǒng)的卵石、礫砂和粘土的交替沉積是本次實(shí)驗(yàn)研究的目的層，地下水資源豐富。底部為第三系泥巖和砂質(zhì)泥巖。

使用加拿大Geonics公司生產(chǎn)的3、時(shí)間域 瞬變電磁法(TEM

Protem-67大功率瞬變電磁系統(tǒng)。該機(jī)以其分辨率高、動(dòng)態(tài)范圍大、抗干擾能力強(qiáng)、探測(cè)深度范圍大(可探測(cè)地下1公里以下)的優(yōu)異性能，成為本次TEM探測(cè)的首選。針對(duì)礦區(qū)人為干擾強(qiáng)、分布不均勻的特點(diǎn)，在干擾區(qū)和相對(duì)安靜區(qū)記錄背景噪聲強(qiáng)度，以便后期數(shù)據(jù)處理和解釋。本文選用巨環(huán)裝置分別檢測(cè)這兩個(gè)截面。巨環(huán)裝置的布設(shè)原則是選擇盡可能大的發(fā)射磁矩，以提高發(fā)射磁矩，增加探測(cè)深度，壓制噪聲，提高信噪比。在實(shí)際工作中，接收器避開線框邊緣的磁力線畸變區(qū)域，測(cè)量線框內(nèi)磁力線均勻的區(qū)域。鑒于工作線長(zhǎng)度較短，兩線距離較遠(yuǎn)，我們選擇200m×600m的線框?qū)?3條線進(jìn)行測(cè)量，選擇如下。

介紹了瞬變電磁法的基本原理、技術(shù)和方法?；诟凰煽諈^(qū)與圍巖視電阻率的明顯差異，利用瞬變電磁法視電阻率切片圖中同一深度的低電阻率異常和同一測(cè)線的視電阻率等值線圖圈定采空區(qū)，為確定鉆孔位置提供了依據(jù)，確保了煤礦安全高效開采。關(guān)鍵詞:瞬變電磁法；視電阻率圖；采空區(qū)分類編號(hào)P631.325文件識(shí)別碼A貨號(hào)16739671(2012)煤炭開采后形成大量采空區(qū)，采空區(qū)內(nèi)經(jīng)常存在水，給各類礦井的安全生產(chǎn)帶來(lái)極大的安全隱患。因此，及時(shí)摸清煤礦采空區(qū)積水情況，進(jìn)行探放水工作，消除安全隱患，確保煤礦安全生產(chǎn)，是十分必要和緊迫的。

瞬變場(chǎng)和諧波場(chǎng)一樣，場(chǎng)源分為接地型和感應(yīng)型兩種，統(tǒng)稱為發(fā)射裝置。當(dāng)發(fā)射器中的電流突然降到零時(shí)，其周圍就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)快速變化的電磁場(chǎng)。它是地下渦流的激發(fā)源。磁場(chǎng)以兩種方式傳播到地下介質(zhì)中。第一種方式是光速為c的電磁波從空氣中直接傳播到表面所有點(diǎn)，部分能量傳入地面，形成不均勻的平面波，在離出發(fā)源足夠遠(yuǎn)的表面垂直向下傳播；第二種方式是電磁能量從場(chǎng)源所在地直接傳播到地下，它在地下激發(fā)的渦流像“煙圈”一樣隨著時(shí)間的推移逐漸擴(kuò)散到地球深處(圖462)。

瞬變電磁法的勘探原理是在發(fā)射線圈上人為施加脈沖電流，產(chǎn)生一個(gè)瞬變電磁場(chǎng)，該電磁場(chǎng)垂直于發(fā)射線圈向兩個(gè)方向傳播，通常是將發(fā)射線圈鋪設(shè)在地面上，根據(jù)半空間傳播原理忽略地上。當(dāng)磁場(chǎng)沿表面向深處傳播時(shí)，當(dāng)遇到不同介質(zhì)時(shí)，產(chǎn)生渦流場(chǎng)或根據(jù)量子力學(xué)原理使活性堿金屬發(fā)生能級(jí)躍遷或使含有大量氫原子的液體的氫核沿磁場(chǎng)方向定向排列。

并且含有大量氫原子的液體的氫核恢復(fù)到它們最初的排列。接收的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)v2由接收線圈測(cè)量。電動(dòng)勢(shì)包含地下介質(zhì)的電性特征，通過各種解釋手段(一維反演、視電阻率等)得到地下地層的結(jié)構(gòu)。).因?yàn)榫€圈是用來(lái)接收V2的，所以對(duì)太空中的電磁場(chǎng)或者其他人體電磁場(chǎng)比較敏感，也就是俗稱的干擾。為了減少這種干擾，盡可能發(fā)射大電流，以獲得最大的激勵(lì)磁場(chǎng)，提高信噪比，抑制干擾。

(一)工作裝置在瞬變電磁法中，常用的剖面測(cè)量裝置如圖461所示。根據(jù)發(fā)射器和接收器的排列方式不同，可分為同點(diǎn)、偶極子和大回線源三種。同一點(diǎn)設(shè)備中的重疊環(huán)路是發(fā)送環(huán)路(Tx)和接收環(huán)路(Rx)重疊放置的設(shè)備。因?yàn)門EM法的供電和測(cè)量在時(shí)間上是分開的，Tx和Rx可以共用一個(gè)回路，稱為公共回路。同點(diǎn)器件是頻域方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的器件。與地質(zhì)勘探對(duì)象的耦合性最好，是金屬礦產(chǎn)勘探的常用設(shè)備。

在瞬變電磁法中，觀測(cè)到的dB/dt值通常沿測(cè)線逐點(diǎn)移動(dòng)。大回線裝置的Tx采用邊長(zhǎng)幾百米的矩形回線，Rx采用小線圈(探頭)沿垂直于Tx邊長(zhǎng)的直線逐點(diǎn)觀測(cè)磁場(chǎng)三個(gè)分量的dB/dt值，圖461項(xiàng)目輪廓測(cè)量裝置(A)同點(diǎn)裝置；(b)偶極裝置；(c)大回線源裝置(2)觀測(cè)參數(shù)瞬變電磁儀器系統(tǒng)的一次場(chǎng)波形、道數(shù)及其時(shí)窗范圍、觀測(cè)參數(shù)及其計(jì)算單位因儀器而異。