【摘 要】
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工作面顶底板水害是威胁煤层安全回采的主要因素之一,为保证煤层安全回采,需要精确查明顶底板富水区。目前煤层工作面三维电法是建立在煤层为相对高电阻率地层,排斥电流,可以将探测结果概化为半空间探测,其探测结果的可靠性是引人关注的问题。本文通过理论分析、数值模拟、物理模拟及工程实例应用,对顾北矿A组煤工作面顶板及底板三维电法探测进行了系统的研究。采用EarthImager3D软件进行了数值模拟,结果表明当
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工作面顶底板水害是威胁煤层安全回采的主要因素之一,为保证煤层安全回采,需要精确查明顶底板富水区。目前煤层工作面三维电法是建立在煤层为相对高电阻率地层,排斥电流,可以将探测结果概化为半空间探测,其探测结果的可靠性是引人关注的问题。本文通过理论分析、数值模拟、物理模拟及工程实例应用,对顾北矿A组煤工作面顶板及底板三维电法探测进行了系统的研究。采用EarthImager3D软件进行了数值模拟,结果表明当工程场地为半空间场,通过三维电法探测,可有效圈定出异常体的位置。采用水槽实验对工作面顶底板三维电法进行了物理模拟,结果表明:(1)若顶板(底板)有低阻异常体,在底板(顶板)探测结果中会出现电阻率略微降低的情况,可能会形成伪底阻区的情况;(2)若顶板(底板)有高阻异常体,会提高底板(顶板)探测结果整体电阻率;(3)即使顶板(底板)存在异常体,底板(顶板)均能很好的探测出低阻异常体的位置。顾北矿A组煤工作面探测结果:(1)利用三维电法能有效的圈定顶底板的富水区;(2)在进行三维电法勘探时,虽顶板(底板)低阻异常体会对底板(顶板)探测产生影响,但通常是略微提高底板(顶板)异常体电阻值,不会大幅度的改变低阻异常体的电性响应特征;(3)当顶板(底板)异常体分布范围够大,足够引起大范围电场分布的变化,且底板(顶板)异常体较小或无异常体不足以引起范围内电场分布较大变化时方可产生顶底板相互影响的现象。(4)利用三维电法对工作面顶底板进行探测时,虽然理论上处于全空间场,但探测结果受顶板及底板异常体的相互影响较小,从而为提高数据分析效率,可以将探测结果概化为半空间探测。图66表3参90
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