瞬變電磁法在煤礦采空積水探測中的應用

何競哲

摘 要：瞬變電磁法最主要的原理在于電磁感應，這種方法有許多優點，但是卻也存在著許多不足。本文將詳細講述瞬變電磁法的原理與優點，通過分析應用的實際情況，找出瞬變電磁法在實際工程中的最合適的應用方法。

關鍵詞：瞬變電磁法;采空積水探測;實際應用

進入二十一世紀以后，人民群眾和社會對礦區開采的要求逐漸增加了，這就導致礦區開采方式必須要做出適當的調整和改變。但是，隨著開采程度增加，開采范圍擴大，許多礦區的水資源都面臨著枯竭的危險。因此，加強對下層水區的開采工作已經迫在眉睫了，下層水區開采工作最大的阻礙在于積水問題，只有解決這個問題，才能真正促進礦區開采工作。

1 瞬變電磁法的特點與優勢

瞬變電磁法能應用在煤礦采空積水探測工作中最基本的原理在于它是以電磁感應為基礎的，它能通過接地或者不接地的方法向地下發射磁場，這些磁場能夠接收到地底的渦流，當電磁感應所產生的磁場與地下渦流相遇時，會再次形成一個電場，這個磁場一般被稱為二次電場。二次電場并不是普通的電場，它能向地表傳達地下的信息，這是由于它能根據恐懼的分布和時間等對自身環境做出分析，并且將分析結果傳遞到地面去，為勘測工作人員提供一個有效的測量結果。瞬變電磁法最主要的優點在于它的高效性，它能在短時間內完成測量工作，并且充分保證測量結果的準確性，這在很大程度上提高了勘測工作的效率。除此之外，它的測量范圍也非常廣，由于瞬變電磁法對工作人員對要求不高，因此可以在不同的環境下進行工作，無論多復雜的地形都能得到有效的測量結果。

2 瞬變電磁法的使用方法

瞬變電磁法在煤礦采空積水探測中的應用需要用到瞬變電磁儀，這種儀器是一種專門為了在積水探測中使用的特殊儀器。當前階段，工作效率最高，測量結果最準確的瞬變電磁儀是由加拿大研發出來的，這個儀器與其他儀器不同的地方在于它的發射端和接收端是處于分開狀態的，而除了與眾不同的接收器與發射器之外，它在觀測裝置也不一樣，這是因為它的野外觀測裝置達到了五個之多。這些野外觀測裝置是為了適應不同深度的煤礦，確保對任何環境下的煤礦都能做好探測工作。瞬變電磁儀所存在的最大的問題就是它的接收端非常容易受到金屬材料的干擾，因此，在實際工作中一定要做好檢測工作，一旦發現有干擾就盡快停止工作，進行調整，將金屬材料的影響降低的最小。

3 瞬變電磁法在煤礦采空積水探測中的實際應用

3.1 地井瞬變電磁法的應用

地井瞬變電磁法的優點在于它能增強電流，而電流又是產生電磁場的一個重要因素，因此，在加強了電流后，能進一步增強電磁場，從而使電磁場反饋出來的積水區的信息更加準確。在正式施工之前，還應該進行相應的數值模擬工作，這是為了能在探測工作中有足夠的理論依據。根據理論依據和實際操作結果來看，一般瞬變電磁法與這種瞬變電磁既存在相同點，又存在不同點，它們的相同點在于運行理論是幾乎相同的，而不同點則在于運行的位置不同，一般瞬變電磁的主要運行位置在地表，而地井瞬變電磁法的作用位置則主要是在地下。這種分布于地下的瞬變電磁法能更加方便檢測到細微的信息，從而使最終結果更加準確。

3.2 復雜地形下的瞬變電磁法應用

很多煤礦所處的地理位置都在偏僻的山區里面，這就意味著復雜的周圍環境將會給煤礦開采工作造成巨大的困擾。在一些地址環境特殊，經受過腐蝕的地區中，煤礦開采工作和積水區探測工作將會面臨嚴峻的困難。還有一些煤礦位于噪音較大的環境中，這些噪音不到會干擾到探測工作，甚至還會對工作人員的人身安全造成嚴重影響。除此之外，不同地區的地址是不一樣的，而不一樣的土地環境所產生的測量反應也是不一樣的，因此，必須要根據周圍環境的不同對參數做出適當改變。

4 瞬變電磁法應用過程中對具體優勢

相較于傳統勘測方法而言，瞬變電磁法能得到更加精確的結果，從而使整個工程的質量都能有所提高。其次，能夠影響到瞬變電磁法的外界因素較少，這就意味著在實際工作中不會被外界干擾而被迫暫停工作，從而拉低工作效率，延誤工期還會使企業的投入成本增加，不利于企業經濟效益的發展。除此之外，由于瞬變電磁法的本質特點，使得它能在積水區探測工作中將自身的作用完全發揮出來，因此更加適用于積水區探測。最后，瞬變電磁法對積水區除了有探測工作之外，還可以起到檢測工作，通過嚴格的監控開保證施工安全性。

5 結束語

總而言之，礦區開采工作無論是在哪種情況下都是非常重要的，它不能加強科學家的地質勘測工作效率，還能促進整個國家的工業華發展。積水問題是目前我國礦區開采工作中一個比較嚴重的問題，而能解決積水問題的瞬變電磁法在實際應用中卻還存在許多問題，因此，必須要在保證工程質量和工作人員安全的前提下完善瞬變電磁法。

參考文獻：

[1]唐振宇，張華，龔育齡等.瞬變電磁成像技術在采空區積水探測中的應用[J].工程地球物理學報，2015（5）：633-636.

[2]史振強，楊永超.煤礦積水采空區瞬變電磁法探測分析[J].煤炭技術，2015（4）：229-231.

[3]梁慶華.礦井瞬變電磁法在煤礦中的探測方法及異常特征分析[J].礦業安全與環保，2015（2）：72-75.