瞬變電磁在礦井水文地質(zhì)工作中的應(yīng)用

侯合明　趙莉　羅文啟　秦旭龍

【摘 要】在分析深部采場水文地質(zhì)特征基礎(chǔ)上，采用礦井瞬變電磁探查技術(shù)查明深部采場突水構(gòu)造位置煤區(qū)范圍開展瞬變電磁法物探工作，以“基本查明工作區(qū)范圍內(nèi)斷層帶賦水性及二1煤層（頂?shù)装澹┵x水性；探測(cè)工作區(qū)范圍內(nèi)采空區(qū)及老窯積水情況，對(duì)區(qū)內(nèi)可能存在的富水區(qū)進(jìn)行解釋”。通過井下注漿鉆孔驗(yàn)證，為礦井安全生產(chǎn)提供防范資料。通過鉆孔驗(yàn)證，該方法探查深部采場富水區(qū)位置是非常適用，但也應(yīng)該注意探測(cè)結(jié)果為靜態(tài)及定性解疑的局限性。

【關(guān)鍵詞】瞬變電池；礦井；水文地質(zhì)；存在問題

0 前言

近年來，煤礦礦井水害問題突出，突水事故不斷，這跟地質(zhì)勘測(cè)程度有直接的關(guān)系，所以加強(qiáng)礦山水文地質(zhì)的勘測(cè)工作顯得尤為重要。瞬變電磁法（TEM）方法對(duì)低阻體靈敏，且工效高、裝備輕便，在構(gòu)造探測(cè)、水文地質(zhì)領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用前景和巨大的發(fā)展?jié)摿?，瞬變電磁法探測(cè)技術(shù)也是目前煤礦積水采空區(qū)探測(cè)的首選方法之一。

1 瞬變電磁勘探原理

瞬變電磁法是一種時(shí)間域電磁感應(yīng)法，其原理是利用不接地回線或接地線源在地層中制造一次脈沖場，在一次場的間隙通過回線或電偶極感應(yīng)接收二次場數(shù)據(jù)。該二次場是非穩(wěn)定電磁場，是由地下良導(dǎo)體受激勵(lì)引起的渦流所產(chǎn)生的，分析隨時(shí)間與二次場信號(hào)的變化規(guī)律，可以得到各個(gè)地層的電性變化和不均勻地質(zhì)體的大致分布狀況。這樣我們就可以了解地質(zhì)體橫向和縱向總體特征。相對(duì)于其它電法勘探方法，瞬變電磁法探測(cè)地下低阻異常體（含水構(gòu)造體）有著探測(cè)精度高（特別是橫向分辨率高）及操作簡便的優(yōu)勢(shì)，非常適合水文物探工作的要求。

2 在礦井生產(chǎn)中的應(yīng)用分析

將該方法應(yīng)用于礦井水文地質(zhì)勘測(cè)中，具體分析該方法的適用性。研究礦區(qū)屬華北地層區(qū)豫西地層分區(qū)，依據(jù)鄰區(qū)水文地質(zhì)資料，結(jié)合本區(qū)地層巖性、含水層的富水程度、地下水的埋藏條件，對(duì)開采煤層影響較大的含水層由老到新劃分為：寒武系灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層、太原組下段灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層、太原組上段灰?guī)r巖溶裂隙承壓含水層、二1煤層頂板砂巖裂隙含水層、七4煤頂板砂巖裂隙含水層、七4煤層底板砂巖裂隙含水層、第四系松散含水層。

本次地質(zhì)任務(wù)是探查采空區(qū)及主要含水層的具體賦水情況。因此，根據(jù)礦方提供的二1煤層底板資料和煤層與主要含水層的間距做了相應(yīng)順層視電阻率擬切片圖，根據(jù)這些層位視電阻率變化情況來分析其賦水性。

二1煤層及上下賦水性分析：

圖1二1煤層標(biāo)高視電阻率切片圖中縱軸為線號(hào)，橫軸為點(diǎn)號(hào)。藍(lán)色為低阻，紅色為高阻。從圖1看，在3880線有一近南北向延展的低阻帶，查現(xiàn)場記錄，此處有近似南北巷道，由此認(rèn)為此低阻異?？赡苁怯上锏纼?nèi)積水影響所致。從安全角度考慮，還是將其確定為賦水區(qū)。4200線和4320線附近的低阻異常與常見的電線干擾特征不太一致，此處也存在裂隙發(fā)育、賦水的可能。經(jīng)過后期的鉆孔注漿項(xiàng)目也驗(yàn)證了瞬態(tài)電磁探測(cè)結(jié)果的正確性。

3 瞬態(tài)電磁結(jié)果分析應(yīng)注意的問題

通過本此在礦區(qū)展開瞬態(tài)電磁物探工作，根絕礦井水文情況也得出如下應(yīng)注意事項(xiàng)：（1）賦水區(qū)的劃分是相對(duì)的，劃分的主要依據(jù)是視電阻率值的高低，但引起視電阻率變化的因素是多樣的。例如，測(cè)區(qū)西部近南北向分布的低阻異常可能是受地下巷道影響而形成的假異常，但為安全起見，仍將之確定為賦水區(qū)，以免因干擾影響而掩蓋了對(duì)賦水區(qū)的識(shí)別，給礦井生產(chǎn)造成影響。此外，還應(yīng)注意地表降水補(bǔ)給采空區(qū)造成采空區(qū)積水量增大的可能性。（2）由于煤層底板標(biāo)高控制程度尚較為粗糙，影響了對(duì)地電剖面上各主要層位的深度標(biāo)定，進(jìn)而可能對(duì)異常區(qū)的大小及位置產(chǎn)生一定的影響。（3）瞬變電磁勘探成果均為靜態(tài)和定性解釋，隨著礦山開拓與掘進(jìn)，必須考慮頂板冒落、底板破碎等擴(kuò)大原有裂隙通道或增加新導(dǎo)水通道的可能性。此外，還應(yīng)考慮到地表降水不斷補(bǔ)給采空區(qū)造成采空區(qū)積水量繼續(xù)增大的可能性。針對(duì)測(cè)區(qū)內(nèi)的水文地質(zhì)條件存在發(fā)生變化的可能，在使用資料時(shí)應(yīng)予以注意。（4）物探勘測(cè)成果多與勘測(cè)季節(jié)等因素有關(guān)，會(huì)因勘測(cè)季節(jié)和勘測(cè)時(shí)環(huán)境不同有所差異，特別是隨著礦山開拓與掘進(jìn)，巖層結(jié)構(gòu)的變化都會(huì)對(duì)地球物理場形成影響，使得勘測(cè)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。（5）在礦井開拓及生產(chǎn)過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守安全生產(chǎn)規(guī)程，時(shí)刻注意井下水文地質(zhì)條件變化情況，并將所得資料與本次成果進(jìn)行相關(guān)分析對(duì)比驗(yàn)證，有效及時(shí)地得出合理結(jié)論，避免及正確處理各種不利水文地質(zhì)因素的影響，達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。

4 結(jié)論

（1）瞬變電磁方法煤礦水文地質(zhì)領(lǐng)域具有較強(qiáng)的適用性，是目前防治礦井水害問題的有力工具；

（2）瞬變電磁勘探成果應(yīng)于后期的調(diào)查及工作以及礦下水文條件的動(dòng)態(tài)變化結(jié)合起來驗(yàn)證、分析、修正礦區(qū)內(nèi)的水文地質(zhì)情況。

【參考文獻(xiàn)】

[1]中國統(tǒng)配煤礦總公司生產(chǎn)局，煤炭科技情報(bào)研究所.煤礦水害事故典型案例匯編[M].北京：煤炭工業(yè)出版，1992.

[2]王金印.瞬變電磁物探法在重組煤礦探水中的應(yīng)用[M].煤炭科技，2014.

[3]于景邨.礦井瞬變電磁法理論與應(yīng)用技術(shù)研究[D].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)，2000.

[責(zé)任編輯：王楠]

2.6 以“共享工程”為依托，豐富數(shù)字資源內(nèi)容，延伸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)

為了讓廣大讀者真正能夠享受到圖書館提供的全方位、多層面、寬角度的服務(wù)，臨沂市圖書館積極整合、豐富本館數(shù)字資源，以全國文化信息共享工程臨沂支中心為依托，專題舉辦了“如何使用數(shù)字圖書館”培訓(xùn)班。培訓(xùn)班重點(diǎn)為市民介紹了哪些數(shù)字資源可以使用，講述了如何通過讀者平臺(tái)查看館藏電子書、觀看專家講座及如何利用“移動(dòng)圖書館”程序在手機(jī)、pad等移動(dòng)終端進(jìn)行館藏查詢、下載電子圖書等，讓市民進(jìn)一步了解館藏電子圖書、電子期刊數(shù)據(jù)庫及影音資源庫等數(shù)字資源的建設(shè)與使用情況。依托電子閱覽室臨沂市圖書館每年定期舉辦老年人、農(nóng)民工等特定人群網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)班，讓他們也能夠跟上時(shí)代的步伐，共享高水平的信息資源。

3 公共圖書館開展延伸服務(wù)的啟示

公共圖書館延伸服務(wù)是惠及廣大讀者的一項(xiàng)民心工程，為了保障這一工程持續(xù)、健康發(fā)展，需注意以下幾方面的問題。

3.1 強(qiáng)化資金支持，拓展資金來源

實(shí)踐證明，上海、南京、廣東等地圖書館延伸服務(wù)做得好的一個(gè)重要保證就是財(cái)政預(yù)算資金支持。資金困難是當(dāng)前困擾公共圖書館延伸服務(wù)拓展的主要問題，也是制約圖書館事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。一方面，公共圖書館要積極爭取當(dāng)?shù)卣哟筚Y金投入，保障延伸服務(wù)工作所需各項(xiàng)經(jīng)費(fèi)。另一方面，積極探索社會(huì)合作機(jī)制，通過與企事業(yè)單位合作共建或接受社會(huì)各界資助、捐贈(zèng)等方式，多渠道拓展資金來源，形成全社會(huì)共建共享的良好局面。

3.2 注重人才培養(yǎng)，加強(qiáng)隊(duì)伍建設(shè)

圖書館工作人員是圖書館事業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的主力軍，他們的服務(wù)素質(zhì)將直接影響為讀者提供的延伸服務(wù)的質(zhì)量。一方面，圖書館要立足現(xiàn)狀，從提高工作人員服務(wù)素質(zhì)入手，組織館內(nèi)工作人員進(jìn)行業(yè)務(wù)交流和培訓(xùn)，著力培養(yǎng)一支既有樂于奉獻(xiàn)、銳意創(chuàng)新精神，又熟悉圖書館專業(yè)知識(shí)、熟練掌握現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)備的人才隊(duì)伍。另一方面，圖書館要加強(qiáng)館員之間的交流，學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，互學(xué)互補(bǔ)，充分發(fā)揮他們?cè)谘由旆?wù)中的積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)他們的職業(yè)使命感和榮譽(yù)感，使他們堅(jiān)定“讀者至上，服務(wù)第一”的服務(wù)理念。

3.3 加強(qiáng)宣傳引導(dǎo)，提高社會(huì)參與度。

吸引廣大讀者深度參與是圖書館延伸服務(wù)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，否則延伸服務(wù)只能唱空城計(jì)，成為“陽春白雪”難以為繼。為此一向以“高冷”面目示人的公共圖書館更需要放下身段，一方面，借助官方網(wǎng)站、大眾媒體等不斷加強(qiáng)宣傳引導(dǎo)，主動(dòng)延伸服務(wù)，深度對(duì)接服務(wù)對(duì)象的個(gè)性需求，擴(kuò)大圖書館的社會(huì)影響力；另一方面，通過不斷暢通廣大讀者的信息反饋和監(jiān)督渠道，形成讀者與圖書館的良好互動(dòng)，從而創(chuàng)造出更好的社會(huì)效益。

4 結(jié)語

公共圖書館延伸服務(wù)沒有終點(diǎn)，只有新的起點(diǎn)。本文所提到的臨沂市圖書館在延伸服務(wù)方面的一些做法有成功，也有遺憾，需要在下一步的探索中不斷總結(jié)完善，以便更好地為廣大讀者服務(wù)。隨著各地圖書館積極探索和勇于創(chuàng)新，圖書館延伸服務(wù)的模式必將迎來一個(gè)千帆競渡，百舸爭流的新時(shí)代。

【參考文獻(xiàn)】

[1]胡曉梅.公共圖書館延伸服務(wù)探析[J].江西圖書館學(xué)刊，2011，41（5）：63-65.

[2]叢海虹.淺談公共圖書館的志愿者社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)[J].河南圖書館學(xué)刊，2012，（1）：115-116.

[責(zé)任編輯：王偉平]