關(guān)鍵字：井下探水系統(tǒng),瞬變電磁儀,磁力儀,質(zhì)子磁力儀,礦石分析儀,武漢地探
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*科技有限責任公司
一、引言
我國不少煤礦發(fā)生過透水事故。重大透水事故造員重大傷亡和財產(chǎn)嚴重損失并導致煤礦停產(chǎn)。
煤礦透水事故原因各異，有的是頂板上方老窯積水傾泄至工作面，有的是底板下方承壓水涌入采區(qū)，有的是在掘進頭前方迂到了構(gòu)造破碎帶、裂隙發(fā)育區(qū)、巖溶、陷落柱等富水區(qū)（體）。防止透水事故發(fā)生的有效方法，是事先探測出水患源頭或儲水構(gòu)造的位置然后再注漿處理。
探測地下儲水構(gòu)造的最佳方法是瞬變電磁法，因為瞬變電磁法在各種電法和電磁法中分辨率最高，對含水低阻體最敏感。當然，在地面也可以探測地下儲水構(gòu)造，但如果在井下探測則分辨率更高，更準確。因為井下的外界電磁干擾很小，觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量高，探測裝置離目標體近，準確度高。最近三年來（到2006年底）我國已有13個煤礦和高校購買了*TEM47HP井下探水系統(tǒng)，并獲得了成功應用，避免了井下透水事故的發(fā)生。
二、TEM47HP*的組成
PROTEM數(shù)字接收機
TEM47HP發(fā)射機
高頻接收線圈
可調(diào)節(jié)角度的井下多匝發(fā)射線圈
全空間正、反演軟件
其簡單工作原理是，根據(jù)探測目標將井下多匝發(fā)射線圈安置在合適的位置上，將高頻接收線圈安置在距發(fā)射線圈5－10m的位置上，TEM47HP發(fā)射機向多匝發(fā)射線圈發(fā)送脈沖電流（頻率可選）產(chǎn)生一次場。該一次場向探測目標體擴散，當迂到探測目標體時則產(chǎn)生變化的二次場，即瞬變電磁場。該瞬變電磁場在高頻接收線圈中產(chǎn)生感應電壓并由PROTEM數(shù)字接收機接收和進行初步處理。
全空間正、反演軟件是對數(shù)字接收機接收到的瞬變電磁場數(shù)據(jù)進行全面處理和反演解釋，以給出探測目標體的位置、形狀和電阻率等參數(shù)。
三、井下瞬變電磁法的裝置結(jié)構(gòu)
瞬變電磁法有不同的裝置結(jié)構(gòu)，以適應不同的探測目的。由于井下瞬變電磁法是在巷道內(nèi)進行，要在有限的施工空間內(nèi)獲取巷道前方，頂、底板，以及采區(qū)下面的儲水構(gòu)造和儲水體的分布情況，并且探測盲區(qū)還要盡量少。因此必須仔細選擇合適的儀器類型和合適的裝置結(jié)構(gòu)。
重疊回線裝置：發(fā)射線圈與接收線圈重合。此種裝置由于接收線圈和發(fā)射線圈重疊，互感大、一次場影響大，所以關(guān)斷時間長，盲區(qū)大。
中心裝置：接收線圈RX位于發(fā)射線圈TX的中心處。此種裝置互感大，一次場影響大，盲區(qū)大。
共面偶極裝置：發(fā)射線圈TX與接收線圈RX共平面，兩者相距5－10m，因此一次場對接收線圈的影響可以忽略，盲區(qū)小。此裝置適合沿巷道探測其側(cè)向采區(qū)下方的儲水構(gòu)造。此時，發(fā)射線圈和接收線圈沿巷道布置，傾角45（或大、或�。嗑�5－10m。當探測巷道頂、底時，發(fā)射線圈和接收線圈沿巷道水平布置。
共軸偶極裝置：發(fā)射線圈TX與接收線圈RX分別位于前后平行的兩個平面內(nèi)，但處于同一軸線上，兩者相距5－10m。此裝置適合巷道掘進頭的超前探測。此時，接收線圈貼近掌子面，發(fā)射線圈位于其后5－10m處，兩者軸線指向探測方向。如果接收線圈和發(fā)射線圈分別向左、向右轉(zhuǎn)動不同角度時（例如±30°，±45°），則探測方向也分別指向前方的不同角度，于是便可以探明掘進頭前方扇形區(qū)域內(nèi)的儲水構(gòu)造。
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