TEM在山西王台铺煤矿采空区探测中的应用研究的综述报告

TEM在山西王台铺煤矿采空区探测中的应用研究的综述报告引言随着煤炭资源的持续开采，采空区的形成和发展已成为煤炭开采所面临的一项重要问题。采空区具有空洞发育、岩质松散、水文地质及矿压等复杂性质，其对煤炭开采过程的影响十分重要。TEM（TransientElectromagnetic）是一种非常有效的地球物理勘探技术，它可以实现对采空区的快速高精度探测。本文将对TEM技术在山西王台铺煤矿采空区探测中的应用研究进行综述和分析。1.TEM技术基本原理TEM技术基于Faraday电磁感应原理，即在磁场作用下，导体中会产生感应电流，进而形成感应电磁场。TEM技术通过产生短脉冲电流激发地下的感应电磁场，然后记录感应电磁场在时间上的变化，进而推导出地下物质的电性质（电阻率、电导率、介电常数等）。极化率大、阻抗大的煤体在放电后会有较强的电磁响应，而采空区因为电性质的不同，其电磁响应也与煤体不同。2.王台铺煤矿采空区TEM探测方案设计山西王台铺煤矿是一座重要的煤炭资源开发区，其采空区非常发达，对开采安全以及煤炭资源的保护均存在重要意义。TEM技术在该区探测中运用较为广泛，其探测方案主要考虑到煤体的电性质以及采空区的空洞特性。2.1探测设备选择TEM技术的探测设备主要有TEM-FAST等，这类设备不仅可以在安全范围内运作，而且具备较高的探测精度，在对采空区的探测中性价比也很高。2.2靶区域划分山西王台铺煤矿存在多个采空区，因此在TEM探测前需对各个采空区进行划分，以便分别进行探测。一般选择采空区开采后约10年左右进行探测较为合适。2.3电极布设方案电极布设方案是TEM探测中最关键的环节之一，其影响着探测精度以及成本。山西王台铺煤矿在电极布设中主要考虑以下因素：-采空区的大小和位置-电极数目和距离-采空区煤体的电性质2.4数据处理方案采集到的数据通常需要进行加工处理，以消除干扰和提升数据的可靠性。数据处理方案主要包括：-原始数据的滤波和去噪-脉冲响应的分析-数据反演和成像3.控制变量实验分析在实际探测中，山西王台铺煤矿对TEM探测技术进行了不少控制变量实验，以进一步探明其探测效果。实验中主要控制了以下变量：-电极距离-电极数量-强度与出现时间实验结果表明，TEM探测对采空区的探测具备很高的精度。具体来说，随着电极距离的变大，探测精度变差；而电极数量的增多则会提升探测精度，但增加的数量与探测结果并不成线性关系；强度值的增大可以提升探测效果，但过大的强度并不具备优势。4.数据分析及应用TEM探测采集到的数据主要包括时间响应特征曲线、电阻率反演图像等，这些数据可以用于煤炭资源的勘探和采空区的评价。在山西王台铺煤矿的应用中，TEM探测实现了煤炭资源的快速发掘以及采空区的空间分布的提取。通过分析数据，可以发现采空区位置、大小、形态等特征。此外，TEM探测还可以在煤炭开采中提供较好的保障，以免因未处理的采空区而引发的安全事故。结论通过对山西王台铺煤矿采空区TEM探测技术的应用研究，我们可以得到TEM技术具备很高的探测精度和成像效果。其应用范围广泛，可以用于煤炭资源的开发和采空区