巷道工作面中井下瞬变电磁法的应用分析.pdf

2 0 1 4 年第 9 期 瞒茬 科技 l 0 3 巷道工作面中井下瞬变 电磁法的应用分析 任豫涛 山西省煤炭地质 1 1 4勘 查院，山西 长治0 4 6 0 1 1 摘要在地 面物探 效果不佳的情况 下，为了防止使 用电仪物探 的方法引起解释误差 ，要在条件 允许 的基础 上开展 井下物 探 ，要根据水 文、地质 、钻探 等方面的情况 ，进行全面的分析 ，从而得到 良好 的探 测结果 ，达到 煤矿 生产的基 本需求。 关键词巷道 工作 面 井下瞬变 电磁 法 中图分类号P 6 4 1 ． 7 2 文献标识码B d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ． i s s n ． 1 0 0 5 2 8 0 1 ． 2 0 1 4 ． 0 9 ． 4 7 Ana l ys i s on a ppl i c a t i on o f mi ne t r a ns i e nt e l e c t r om a g ne t i c m e t ho d i n r o a dwa y Ab s t r a c t Du e t o t h e p o o r g e o p h y s i c a l p r o s p e c t i n g e ff e c t i n g r o u n d ， i n o r d e r t o p r e v e n t t h e i n t e r p r e t a t i o n e r r o r s u s i n g e l e c t r i c i t y g e o p h y s i c a l p r o s p e c t i n g me t h o d ， t o c a r r y o u t g e o p h y s i c a l p r o s p e c t i n g wh e n the b a s i c c o n d i t i o n s i s o k ， a c c o r d i n g t o t h e h y d r o l o g y , g e o l o g y , d r i l l i n g a n d o t h e r a s p e c t s o f t h e s i t u a t i o n ， c a r r y o n t h e c o mp r e h e n s i v e a n a l y s i s ， t o o b t a i n t h e d e t e c t i o n r e s u l t g o o d ， a n d me e t t h e b a s i c n e e d s o f t h e mi n e p r o d u c t i o n ． Ke y wo r d s r o a d wa y mi n e t r a n s i e n t e l e c tro ma g n e t i c me t h o d 为查 明山西某煤 矿 3号煤层 上覆地层 富 、导水 状况情况等，对采区工作面 3 7 0 9工作 面 进行 地面电法勘查。由于区内有高压线贯穿 ，对瞬变电 磁的资料采集造成较大干扰 ，后期室内处理过程中 高压线通过区段的资料品质差，解释困难，与实际 情况有出入，为此对地面瞬变电磁高压线干扰区块 5 0 0 m 范 围进行井下瞬变 电磁勘探 。 1 工程 概况 该次井下瞬变电磁勘探主要是为了补充完成地 面物探受高压线影响的区段 5 0 0 m范围内地下水文 地质情况做的勘探工作，弥补地面勘探不足，完善 地面物探工作面报告，为煤矿安全生产提供科学依 据 。井 下 瞬变 电磁 勘探 区位 于 3 7 0 9工作 面井 下巷 道内， 测线起点位于回风巷和进风巷口南 1 8 0 m处 ， 终点位于回风巷和进风巷 口南 6 8 0 m处。 2 矿井瞬变电磁的特点 矿井变电磁理论上可以使用地面电磁法的一切 装置及采集参数 ，但受井下环境的影响，矿井瞬变 电磁法与地面的 T E M 的数据采集与处理相 比又有 收稿 日期2 0 1 4 0 6 2 2 作者简介任豫涛 1 9 8 6 一 ，男，山西长治人，在读硕士，物 探 工程 师，主要从事煤 田地球物理勘探 工作。 很大的区别。在高压环境、矿井轨道、小规模线框 的影 响下 ，会 限制井 下探测 的深 度 ，通常有 效解释 距离为 1 2 0 m，此外 ，由于矿井瞬变法的相应主要 从平面两侧的地层产生，属于全空间瞬变响应，在 对异常体的位置进行确定时 ，非常的困难。因此在 节省实际数据 的过程中，需根据具体的水文情况和 地 质情况 ，全 面分析后 再确定 。矿 井瞬变 电磁法主 要有下面几个方面的特征 1 在 矿井 巷道 的影 响下 ，矿井 瞬变 电磁 法 只可以使用多匝回线装置，装置的边长为 3 m，数 据收集的工作量要低于地面瞬变电磁法 ，测量设备 的重量也 比较轻，投入成本低，工作效率高。 2由于规模回线装置系统规模比较小，在对 测点进行布置的时候 ，要将点距控制好 ，在保证工 作强度的基础上尽量密集， 从而来保证数据的质量 ， 降低体积效应产生的影响， 对勘探分辨率进行提升。 3 井 下 瞬变 电磁 法可 以在 巷道 的底 板 放置 线圈，从而对底板一定深度的横 向发育规律和水性 异常体进行探测，同时也可以在巷道内部将线圈直 立进来，进行超前探测，当线圈和巷道侧面的煤层 平行时，可以对顶底板和侧帮的含水低阻异常体的 发育规律进行探测。 4 由于井下测量装置和异常体的距离很近， 使得测量信号的信躁 比提高 ，试验证明，井下测量 2 0 1 4年第 9期 煮 媳蕉 斜枝 1 0 7 g 马 达 A p U 2 n 8 0 3 0 0 ． 8 5 ／ 2 n 3 2 4 ． 8 N m 2 作用在驱动轮上的驱动力 根据公式 T i i J R 取传动系统传动效率 q t 0 ． 9 作用在驱动轮上的最大驱动力 3 2 4． 80 ． 92 1 ． 5 3 1 ． 49 6 ／ 0． 4 6 2 0 46 8 N 车辆行驶 的驱动力除受车辆驱动条件的制约 外，还受轮胎与地面附着条件的限制 ，车辆行驶时 驱动轮的转动使地面产生对轮胎的切向反作用力 ， 地面对轮胎切向反作用力的极限值称为附着力 ， 地面的切向反作用力不能大过附着力 ，否则驱动轮 将出现滑转现象。 即车辆行驶的必要充分条件为 ≤ 车辆的附着力 z ≯ 式 中 z一驱动轮的法向反作用力 ； 一 路面的附着系数 煤矿湿滑路面取 ] o ． 3 。 该车型 Z G g 6 5 0 0 9 ． 8 6 3 7 0 0 N 6 3 7 0 0O ． 3 1 91 1 0 N 由以上计算结果 比较得出，车辆实际最大驱动 力 1 9 1 1 0 N。 3 主要性能参数 产品型号 名称WC J S 3 Y矿用顺槽车 额定载质量 3 t 整车整备质量 3 ． 5 t 行驶速度 0 ～ 2 0 k m／ h 最大驱动力 1 9t 制动型式 湿式制动 最小通过能力半径内径4 6 0 0 ra m， 外径 6 5 0 0 ra m 轴距 3 6 0 0 mm 外形尺寸 长 宽 高 7 0 0 0 1 4 0 0 1 9 0 0 r r a n 4 应用情况 WC J S 3 Y型矿用顺槽车，已通过国家矿用产品 安全标志中心认证 ， 取得了矿用产品安全标志证书。 产品分别在新疆伊新煤业有限公司、内蒙鲁新煤业 有限公司、山西煤炭运销集团有限公司等井下使用 ， 整车运行良好 ，得到了煤矿使用单位的认可。 5 结束语 WC J S 3 Y型矿用顺槽车，以防爆柴油机为动力 ， 采用静液压驱动方式，仅为 1 4 0 0 mm的超窄宽度和 全轮驱动性能 ，提高了车辆在狭窄顺槽巷道运输能 力 ，双向驾驶功能，解决了车辆在迎头工作面的调 头难题，车辆进得顺畅，回得 自由，随车起重装置 可以轻松装卸较重设备和物资，减轻了工人的劳动 强度，机动灵活，适应性强，运输成本低，能够满 足煤矿顺槽运输使用要 求。 【 参考文献 】 [ 1 ] 高梦熊． 地下装载机 [ M] ． 北京冶金工业出版社， 2 01 1 ． [ 2 ] 刘胜利 ． 矿山机械 [ M]． 北京煤炭工业出版社， 2 0 o 9 ． [ 3 ] 张栋林 ． 地下铲运机 [ M] ． 北京冶金工业出版社， 2 0 0 2 ． [ 4 ] 雷天觉 ． 新编液压工程手册 [ M]． 北京北京理 工大学出版社，1 9 9 8 ． [ 5] 程玉军． 防爆胶轮车铰接转向系统的设计计算 [ J ] ． 煤矿机械 ，2 0 1 3 62 5 2 7 ． [ 6] 苏欣平，刘士通，傅磊，等 ． 工程机械液压与液 力传动 [ M]． 北京中国电力出版社，2 0 1 1 ． [ 7] 余志生 ． 汽车理论 [ M]． 北京机械工业出版社 ， 】 9 8 6 ． 上接 第 1 0 4页 常区域相对较小 ，比较零乱 ，但这些异常基本上位 于向斜构造的轴部，是构造富水的反映。 4 结论 由于井下瞬变电磁方法探测成本不高、探测效 果 良好 ，在矿井水害探测中被广泛运用，通过以上 工程实例，在地面物探效果不佳的情况下，为了防 止使用电磁物探的方法引起解释误差 ，要在条件允 许的基础上开展井下物探 ，要根据水文情况 、地质 情况 、钻探等方面的情况 ，进行全面的分析 ，从而 得到 良好的探测结果 ，达到煤矿生产的基本需求。 【 参考文献 】 [ 1 ] 赵志义，张二伟，谢方媛，等 ． 应用瞬变电磁技 术对屯留煤矿南一采 区赋水性分析 [ J ]． 河北工 程大学学报 自然科学版 ，2 0 1 0 o 3． [ 2] 刘向红，刘盛东 ． 井下瞬变电磁法在煤矿陷落柱 探测中应用 [ J ]． 中国煤炭地质，2 0 1 0 0 9． [ 3 ] 姚馨，雷忠林 ． 瞬变电磁法在煤矿水惠区预测中 的应用 [ J ]． 中国煤炭地质，2 0 0 8 0 4．