超宽工作面三维电法数据特征研究及应用

摘要

超宽工作面的构建有助于推动煤炭资源的安全、高效开采。然而，受巷道空间、施工条件的限制，常规矿井地球物理的探测深度有限，无法准确获取超宽工作面内部及顶底板一定范围内的地质信息。为了提高超宽工作面底板富水区的探测精度，给实测数据处理及解释提供依据，在总结分析当前矿井地球物理探测技术的基础上，针对可应用于超宽工作面探测的三维直流电阻率法，结合河南永城某煤矿21106工作面底板灰岩水的赋存特征，采用理论分析、数值模拟和实测数据相结合的研究方法，系统研究了三维观测和二维观测模式的数据特征和分辨能力。研究结果表明：相较于传统的同侧发射接收二维观测模式，对侧发射接收的三维观测模式对工作面底板低阻体的反应更为灵敏；对侧发射接收三维观测模式所得数据，经过常规视电阻率公式计算后，视电阻率与实际电性有时相反，因此需要采用三维反演方式进行数据处理；对河南永城某煤矿21106工作面观测到的三维模式数据进行了三维反演处理，经井下钻探资料验证了三维观测结果的可靠性。研究结果为二极装置条件的二维观测和三维观测数据解释提供了依据。

关键词

超宽工作面 / 矿井三维电法 / 水害防治 / 三维反演

基金资助

国家自然科学基金青年项目(42204139);国家自然科学基金重点项目(42230811)