引言:在当前对地质矿井进行检测的过程中,电磁检测技术是一项比较常用的技术,因为在对地质矿井进行开采的过程中,工作人员经常会遇到破碎带、软弱地质层、充水与充泥或者两个混合在一起的溶洞等情况。如果在开采的过程中没有提前对前方的地质矿井地质情况进行有效的勘探,就会发生一些突水或者突泥的现象,一旦出现这种状况就会导致地质矿井开采进度减慢,直接影响工作效率,严重的可能会出现塌方的情况,对地质矿井工人的生命造成危害,所以有必要对地质矿井地质进行提前的勘探。这就需要工作人员对电磁检测技术进行充分的应用与重视,确保在实际工作中不会带来任何的损失。
一、技术参数设置
在运用电磁检测技术的时候,因为多匝叠加的小回线装置,具备了与探测物体耦合最密切、异常幅度最大、横向分辨率最高、在测试的整个过程中采用的逐点移动测试探测范围盲区小、发送和接受的输入线圈磁矩大、探测深度较深、施工方便等特点,所以目前地质矿井电磁检测技术中一般采用的都是多匝重叠小回线装置。考虑到地质矿井周围的水文地质资料、地理数据及其周围金属物的状况,本次试验使用多匝交叉的回线系统,如果发送线圈和接受线圈都是正方形的,那么它们的边长都为1.5米,匝数为5匝,如果在其他环境下进行测量时考虑到发射线圈的有效面积与有效长度的问题就需要对其重新选型,具体的计算公式如下:
考虑到地质矿井的勘探深度等问题,发射电流一般为20(A),采样率为4ps,地质矿井中噪声情况比较复杂,为了抑制噪声信号,需要提高噪声的频率,工作人员也要将其进行叠加,采用的次数大约为30次。在地质矿井电磁检测的时候存在着噪声信号,这些噪声信号比地面上的噪声信号要复杂得多,接收线圈的前置运算放大器如果把这些自然噪声与人文噪声共同接收进来,就会被后续的放大器一级一级地放大,也就把噪声信号也放大了,这样的结果是不便于对地质进行分析的,目前地面与地质矿井电磁检测技术中都存在着这种缺点。
二、电磁检测装置的基本工作原理
电磁检测技术主要就是利用电磁法去勘探地质情况,以及对地质矿井突水事件采取预防手段,电磁法在地质矿井中得到了很好的应用,地质矿井电磁检测技术与电磁法的理论基本一致,不同的是地质矿井观测的信号是全空间的,但是其基本理论还是依据地面上的电磁法。在地质矿井勘探中其主要的检测装置就是电磁仪,这种仪器主要由发射系统和接收系统两部分构成,其具体的施工流程可以概括为发射、电磁感应和接收三大部分,如果在发射回线中通入斜阶跃电流I,通入的信号是斜阶跃信号,所以电流立刻衰减到0。根据电磁感应原理可得知,在这种情况下会产生磁场,这种磁场的强度是逐渐衰减的,称它为一次磁场。此时一次磁场向周围的空间扩散,如果遇到了电的良导体,就会产生感应电流,称此种电流为感应涡流,由于其呈现的也是衰减性,就很容易产生二次感应电磁场,称它为二次磁场。因为在地质中电的良导体导电性是不一样的,于是就会产生感应电流的数值也不一样,从而形成一个强度不一样的感应电磁场,而在这个电磁场中又包含着更丰富的地质数据,从接收导线中就接受了不同的感应电磁场,进而又会引发接收回线出现感应电压,这种电动势是变化的,观察变化的感应电动势来获取地质蕴含的信息。
三、地质矿井电磁技术中异常体特征
在运用地质矿井电磁技术的时候,测量到的是岩石和恶劣地质物的视电阻率ps,而非围岩和恶劣地质物的真阻值率。所以,在实际绘图中所使用的都是视电阻率,利用视电阻率的变化和形状来说明地质物体的地点性质。人们能够利用视电阻率等值线图划分、确定各类不同的地质,由于视电阻率线对不同的异常体具有不同的变化趋势和表现形式。电磁技术对于低阻体表现优异,清晰度也非常高,在通常情形下都可以很清晰地说明了低阻异常体的确切部位以及形状等,同时由于电磁技术穿透力很强,因此不受高阻层的屏蔽。
所以,地质矿井电磁方法进行对不良地质物的反应也较为精确,由于水中相比于围岩而言的低阻,反应也是较为明确的。但针对不含水的不良物体,通常都要通过根据该区的地质资料综合确定。对煤矿中常见的岩石、地质物体来说,其视电阻率的等值线图上通常都采用垂直形式所表现起来的,并且其视电阻率的变动程度也通常都是随着深度的增加而慢慢地上升。但因为电磁技术测量得出的都是视电阻率,所以在视电阻率等值线图上所表现的异常物体,其变化范围也与实际状态可能不会完全相符,在通常情形下也都有一定的差异,不过大致形状和距离也通常都是相当精确的。异常体的形态特点,虽然也可以成为在地质矿井电磁技术分析过程中的一个参照和依据,但是具体形态特点还必须针对不同的探测仪器装置而不同,都必须针对情况具体分析。
结束语:纵观全文来看,在地质矿井电磁技术应用的时候,必须根据所勘探区的地质岩性特点、水文地质特征、钻井状况等,针对情况综合的特点予以推断说明,并在今后的技术解释中进一步积累,增加了自身解释经验也可以十分必要,这也会为地质矿井的施工与检测给予有效的帮助。
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