瞬變電磁法在煤礦采空積水探測(cè)中的應(yīng)用

何競(jìng)哲

摘 要：瞬變電磁法最主要的原理在于電磁感應(yīng)，這種方法有許多優(yōu)點(diǎn)，但是卻也存在著許多不足。本文將詳細(xì)講述瞬變電磁法的原理與優(yōu)點(diǎn)，通過分析應(yīng)用的實(shí)際情況，找出瞬變電磁法在實(shí)際工程中的最合適的應(yīng)用方法。

關(guān)鍵詞：瞬變電磁法;采空積水探測(cè);實(shí)際應(yīng)用

進(jìn)入二十一世紀(jì)以后，人民群眾和社會(huì)對(duì)礦區(qū)開采的要求逐漸增加了，這就導(dǎo)致礦區(qū)開采方式必須要做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和改變。但是，隨著開采程度增加，開采范圍擴(kuò)大，許多礦區(qū)的水資源都面臨著枯竭的危險(xiǎn)。因此，加強(qiáng)對(duì)下層水區(qū)的開采工作已經(jīng)迫在眉睫了，下層水區(qū)開采工作最大的阻礙在于積水問題，只有解決這個(gè)問題，才能真正促進(jìn)礦區(qū)開采工作。

1 瞬變電磁法的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

瞬變電磁法能應(yīng)用在煤礦采空積水探測(cè)工作中最基本的原理在于它是以電磁感應(yīng)為基礎(chǔ)的，它能通過接地或者不接地的方法向地下發(fā)射磁場(chǎng)，這些磁場(chǎng)能夠接收到地底的渦流，當(dāng)電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)與地下渦流相遇時(shí)，會(huì)再次形成一個(gè)電場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)一般被稱為二次電場(chǎng)。二次電場(chǎng)并不是普通的電場(chǎng)，它能向地表傳達(dá)地下的信息，這是由于它能根據(jù)恐懼的分布和時(shí)間等對(duì)自身環(huán)境做出分析，并且將分析結(jié)果傳遞到地面去，為勘測(cè)工作人員提供一個(gè)有效的測(cè)量結(jié)果。瞬變電磁法最主要的優(yōu)點(diǎn)在于它的高效性，它能在短時(shí)間內(nèi)完成測(cè)量工作，并且充分保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，這在很大程度上提高了勘測(cè)工作的效率。除此之外，它的測(cè)量范圍也非常廣，由于瞬變電磁法對(duì)工作人員對(duì)要求不高，因此可以在不同的環(huán)境下進(jìn)行工作，無論多復(fù)雜的地形都能得到有效的測(cè)量結(jié)果。

2 瞬變電磁法的使用方法

瞬變電磁法在煤礦采空積水探測(cè)中的應(yīng)用需要用到瞬變電磁儀，這種儀器是一種專門為了在積水探測(cè)中使用的特殊儀器。當(dāng)前階段，工作效率最高，測(cè)量結(jié)果最準(zhǔn)確的瞬變電磁儀是由加拿大研發(fā)出來的，這個(gè)儀器與其他儀器不同的地方在于它的發(fā)射端和接收端是處于分開狀態(tài)的，而除了與眾不同的接收器與發(fā)射器之外，它在觀測(cè)裝置也不一樣，這是因?yàn)樗囊巴庥^測(cè)裝置達(dá)到了五個(gè)之多。這些野外觀測(cè)裝置是為了適應(yīng)不同深度的煤礦，確保對(duì)任何環(huán)境下的煤礦都能做好探測(cè)工作。瞬變電磁儀所存在的最大的問題就是它的接收端非常容易受到金屬材料的干擾，因此，在實(shí)際工作中一定要做好檢測(cè)工作，一旦發(fā)現(xiàn)有干擾就盡快停止工作，進(jìn)行調(diào)整，將金屬材料的影響降低的最小。

3 瞬變電磁法在煤礦采空積水探測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 地井瞬變電磁法的應(yīng)用

地井瞬變電磁法的優(yōu)點(diǎn)在于它能增強(qiáng)電流，而電流又是產(chǎn)生電磁場(chǎng)的一個(gè)重要因素，因此，在加強(qiáng)了電流后，能進(jìn)一步增強(qiáng)電磁場(chǎng)，從而使電磁場(chǎng)反饋出來的積水區(qū)的信息更加準(zhǔn)確。在正式施工之前，還應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)值模擬工作，這是為了能在探測(cè)工作中有足夠的理論依據(jù)。根據(jù)理論依據(jù)和實(shí)際操作結(jié)果來看，一般瞬變電磁法與這種瞬變電磁既存在相同點(diǎn)，又存在不同點(diǎn)，它們的相同點(diǎn)在于運(yùn)行理論是幾乎相同的，而不同點(diǎn)則在于運(yùn)行的位置不同，一般瞬變電磁的主要運(yùn)行位置在地表，而地井瞬變電磁法的作用位置則主要是在地下。這種分布于地下的瞬變電磁法能更加方便檢測(cè)到細(xì)微的信息，從而使最終結(jié)果更加準(zhǔn)確。

3.2 復(fù)雜地形下的瞬變電磁法應(yīng)用

很多煤礦所處的地理位置都在偏僻的山區(qū)里面，這就意味著復(fù)雜的周圍環(huán)境將會(huì)給煤礦開采工作造成巨大的困擾。在一些地址環(huán)境特殊，經(jīng)受過腐蝕的地區(qū)中，煤礦開采工作和積水區(qū)探測(cè)工作將會(huì)面臨嚴(yán)峻的困難。還有一些煤礦位于噪音較大的環(huán)境中，這些噪音不到會(huì)干擾到探測(cè)工作，甚至還會(huì)對(duì)工作人員的人身安全造成嚴(yán)重影響。除此之外，不同地區(qū)的地址是不一樣的，而不一樣的土地環(huán)境所產(chǎn)生的測(cè)量反應(yīng)也是不一樣的，因此，必須要根據(jù)周圍環(huán)境的不同對(duì)參數(shù)做出適當(dāng)改變。

4 瞬變電磁法應(yīng)用過程中對(duì)具體優(yōu)勢(shì)

相較于傳統(tǒng)勘測(cè)方法而言，瞬變電磁法能得到更加精確的結(jié)果，從而使整個(gè)工程的質(zhì)量都能有所提高。其次，能夠影響到瞬變電磁法的外界因素較少，這就意味著在實(shí)際工作中不會(huì)被外界干擾而被迫暫停工作，從而拉低工作效率，延誤工期還會(huì)使企業(yè)的投入成本增加，不利于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)展。除此之外，由于瞬變電磁法的本質(zhì)特點(diǎn)，使得它能在積水區(qū)探測(cè)工作中將自身的作用完全發(fā)揮出來，因此更加適用于積水區(qū)探測(cè)。最后，瞬變電磁法對(duì)積水區(qū)除了有探測(cè)工作之外，還可以起到檢測(cè)工作，通過嚴(yán)格的監(jiān)控開保證施工安全性。

5 結(jié)束語

總而言之，礦區(qū)開采工作無論是在哪種情況下都是非常重要的，它不能加強(qiáng)科學(xué)家的地質(zhì)勘測(cè)工作效率，還能促進(jìn)整個(gè)國(guó)家的工業(yè)華發(fā)展。積水問題是目前我國(guó)礦區(qū)開采工作中一個(gè)比較嚴(yán)重的問題，而能解決積水問題的瞬變電磁法在實(shí)際應(yīng)用中卻還存在許多問題，因此，必須要在保證工程質(zhì)量和工作人員安全的前提下完善瞬變電磁法。

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