富水构造地质异常体矿井直流电法超前探查响应特征_中国煤炭行业知识服务平台

富水构造地质异常体矿井直流电法超前探查响应特征

作者

李静蕊解海军孙展雄
单位

西安科技大学地质与环境学院陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室
摘要

掘进工作面前方隐伏的富水地质构造一直是影响煤矿安全生产的一大隐患,对巷道前方富水异常构造的准确定位,能够及时预警并采取合理的防治措施,确保矿井安全生产。矿井直流电法超前探测技术是煤矿掘进工作面超前预报的重要手段之一,建立了几种富水低阻地质异常体三维模型,通过COMSOL Multiphysics模拟,分析探讨了低阻地质异常体在三维空间中不同展布形态下的矿井直流超前探测响应。研究结果表明,掘进工作面前方低阻地质异常体的不同展布形态对直流电法超前探测结果有很大影响。当地质异常体走向与巷道展布方向一致时,异常响应幅值最大,分辨率最高,但异常的定位位置相对于地质异常体位置有所偏差;当地质异常体走向与巷道展布方向垂直时,异常响应幅值最小,异常分辨率最低,但定位的异常位置与地质异常体位置重合,且异常范围最小。
关键词

矿井直流电法超前探查地质异常体展布数值模拟
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目（41472234）；
文章目录

1 直流电阻率法超前探测基本理论
1.1 全空间稳定电流场基本定律
1.2 稳定电流场的边值问题
(1)第一类边界条件：
(2)第二类边界条件：
(3)第三类边界条件：
1.3 超矿井直流电法超前探测原理
2 解析解与数值解的对比
3 富水构造倾角变化的矿井直流超前探测
3.1 富水构造与底板不同夹角的数值模拟
3.2 含水构造与掘进面不同夹角的数值模拟
3.3 含水构造不同角度断面图分析
4 结论
引用格式

李静蕊,解海军,孙展雄.富水构造地质异常体矿井直流电法超前探查响应特征[J].能源与环保,2021,43(05):51-56.