邢修举

(中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西省西安市，710077)

水害问题是煤矿巷道开拓和工作面回采面临的重要威胁，尤其是隐伏型导水陷落柱。瞬变电磁法是一种对导(含)水地质体等低阻体较为敏感的勘探技术，利用磁偶源的小线框收发装置可在巷道掘进工作面对探测区域的地质体进行多方向、多角度的探测，在超前探水方面具有较为明显的技术优势。目前该方法大多使用二维断面进行资料解释，但二维断面并不能完全显示数据场内所包含的地质信息，不能满足解释工作的需要。针对此问题，基于Voxler软件，通过设计多方位数据采集，将解释成果三维立体化，使探测的异常范围更加直观。

1 瞬变电磁法超前探测技术

1.1 瞬变电磁法超前探测原理

矿井瞬变电磁法(简称为MTEM)主要是利用磁偶源在掘进工作面发射一次脉冲电磁场，通过接收装置接收掘进工作面前方和周围被激发的二次场信号。该信号的信息是掘进工作面附近煤层、岩层等地质体的综合信号响应，结合已知地质情况，通过对信号的分析来达到分辨掘进工作面前方地质体的含水分布情况。由于掘进工作面附近是狭小的空间，不同于地面的瞬变电磁探测仅是大地内的响应信号，矿井掘进工作面的瞬变电磁场可近似等效为同时向上、向下及向外扩散电流环，即“双烟圈效应”，如图1所示。

图1 矿井瞬变电磁烟圈效应示意图

1.2 矿井瞬变电磁超前探测技术

瞬变电磁法是分析采集到的地质体感应电动势分布强弱，进而来分析、推断探测区域异常的含(富)水性强弱等情况。……