沈福斌，周子鹏，古 瑶，耿 清

(陕西省煤田物探测绘有限公司，陕西 西安 710005)

0 引言

我国的矿井水文地质条件是世界上最复杂的国家之一，水害一直困扰着煤矿的生产。尤其是在煤层厚度较大的矿井，随着导水裂隙带增高，受水害的威胁越大，甚至还有大量的煤炭资源由于煤层上部水害及构造的发育而不能及时开发利用，长期形成滞留储量，故提前做好矿井水体、构造的探测是矿井灾害预防的关键技术，必须加以重视。

1 水文探测的工作原理及装置

1.1 矿井瞬变电磁法

矿井瞬变电磁法(TEM)观测的是二次场，可在近区进行观测(采用重叠回线装置)，属于全空间效应的勘探方法。其原理是利用不接地回线在井下巷道内设置通以一定电流的发射线圈，并在其周围空间产生稳定的一次电磁场。当电流突然断开时，由该电流产生的磁场也立即消失，为维持电流断开之前存在的磁场，岩层中被激发出感应电流，产生相应的感应磁场。发射电流断开的瞬间，最初激发的感应电流集中于巷道附近岩层中，随着时间的推移，巷道周围的感应电流逐渐向外扩散，其强度逐渐减弱。在断开发射电流的任一时刻，感应电流在巷道内产生的磁场，可以等效为一个水平环状的电流磁场，这些等效电流环像从发射回线“吹”出来的一系列烟圈，因此将巷道顶、底板导电岩层中涡旋电流向外扩散的过程形象地称为“烟圈效应”，如图1所示。

图1 “烟圈效应”示意图

瞬变电……