裴肖明，冯国瑞，戚庭野

(1.太原理工大学 矿业工程学院，山西 太原 030024； 2.山西省绿色采矿工程技术研究中心，山西 太原 030024)

0 引言

近年来，随着煤炭资源大量开采，遗留的积水采空区数目也显著增加，进而可能在煤层采掘工作中引起重大的煤矿水害事故[1-3]。瞬变电磁法作为地球物理探测法的代表，其对低阻体(积水)反应灵敏、地形要求低、体积小以及工作效率高等优点[4-5]使得该方法广泛应用于积水采空区的勘探任务中。物理模拟实验能真实客观地模拟现场实际工况，得到地下积水采空区的响应特征，从而增加结果的可靠性，目前关于瞬变电磁法探测采空区的物理实验也有大量的研究。姜志海和焦险峰[6]采用矿井瞬变电磁超前探测扇面扫描采样法，构建全空间物理模型并对柱状良导体与低阻薄板进行了超前探测；焦险峰和刘志新[7]设计3种线圈装置对不同状态的浅埋异常体(金属棒)进行了瞬变电磁探测实验，并证明可用于浅层积水采空区的勘探工作；许时昂等[8]以圆形铜球模拟巷道中的积水采空区域，设计了连续重叠覆盖的瞬变电磁超前探测物理实验进行分析研究；张广博[9]使用铜棒与铜板模拟积水异常体设计物理模拟实验，研究在掘进过程中线圈与异常体在不同距离条件下X、Y、Z三分量的瞬变电磁响应特征；邢修举等[10]选择淡盐水池作为实验场地、圆柱体铜棒作为积水采空区设计物理实验，并采用三维瞬变电磁超前探测技术研究隧道积水采空区的响应特征；……