樊林林,陈健强,王克南,马志超

(1.山西晋煤集团技术研究院有限责任公司,山西 晋城 048006; 2.煤炭科学技术研究院有限公司 安全分院,北京 100013)

煤矿水害是煤矿生产中经常遇到的地质灾害,是制约煤矿安全生产的主要因素之一。在矿井防治水工作中,治理井下水害首要的任务是对水害范围和水害源的提前探测,并预测、预报可能发生的水害事故,针对性地采取不同的治理措施。矿井瞬变电磁法应用于井下富水异常区探测,已经积累了大量有效的实例并得到广泛的应用[1-3]。瞬变电磁法对低阻体反应灵敏,对矿井周边含水体的探测效果明显,可为矿井防治水提供预测预报,有效地防范生产中的矿井水害。本文主要对矿井瞬变电磁法进行数值模拟[4-6],并结合实际应用对采空区不同含水条件进行分析研究,总结其适用性,以便在实际应用中更加有针对性地进行水害探测。

1 物性基础

自然沉积状态下,煤岩层在纵向上各沉积层层序分明,其导电性有特定规律,在横向上同层沉积均一,其导电性也较一致。煤岩层经后期地质活动改造或经采掘,工作面及巷道坍塌、回填、充水等一系列变化后,其导电性将发生显著变化。矿井瞬变电磁法就是根据异常区域与正常煤岩层之间的电性差异来预测预报异常区域。一般来说，构造及煤岩层破碎区由于空隙的存在,导电性变差,导电性上表现为高阻；若这些空隙充水后,由于矿井水中各类矿物溶解质的存在,其整体表现为低阻；……