阿尔泰地区是重要的稀有金属、有色金属、宝石和工业白云母成矿带。以中蒙边界1∶100万地球化学填图数据为基础,采用原始数据以X±3S为临界值一次性剔除异点后的数据集的中位值作为背景值的估计值,计算了中蒙边界阿尔泰地区及6个大地构造单元的69种元素汇水域沉积物背景值,并探讨其区域分布规律和特征。研究表明,不同的大地构造单元由于不同的地质背景导致元素的地球化学分布模式也不同。这些背景值为进一步深入开发利用中蒙边界地球化学填图数据提供了可供对比的基础数据。

随着超高灵敏度和高精度磁力仪的技术进步,磁梯度测量也成为可能,并在非爆炸物探测等工程物探领域中得到了广泛应用。为了解实测磁梯度与计算磁梯度的差异及其在金属矿上的应用效果,在新疆东准噶尔拉依克勒克铜铁矿开展了1∶5 000比例尺的磁梯度测量试验。对比了实测磁梯度与计算磁梯度的异同,发现实测磁梯度与计算磁梯度两者宏观趋势基本一致,但在异常细节上存在差异;在点距和线距不相等的情况下,计算磁梯度测线效果明显,在特定方向磁异常有沿测线方向拉长的现象;不同强度异常区计算梯度与实测梯度存在差异,特别是垂向梯度差异最大。实测磁梯度对埋藏浅异常大的地质体有相对明显的探测优势,并且可以获得更多的地质体边界和位置信息,对于低缓异常,由于地形等条件限制了探头之间的距离,获得磁异常较弱。结合拉伊克勒克磁铁矿勘探成果分析,认为实测磁梯度对局部异常探测比较灵敏,对围岩是有磁性的火山岩等矿床,地磁梯度测量有利于圈定磁性体边界。实测磁梯度的二维和三维矢量图也可以区分异常体的性质等,为找矿预测提供指示。

寻找深埋铁矿床是一件非常复杂的探索性研究,目前面临的困难是铁磁异常较小,且淹没于大片含磁性的侵入浆岩体中,采用以往定性解释磁异常的方法可能会造成较大偏差,使勘探风险陡增。随着计算机技术的快速发展,大规模三维反演已经成为现实,笔者采用磁法三维反演软件对山东齐河—禹城地区面积性磁测数据进行了自动反演,获得了该地区地下空间磁化率分布,结合已有钻孔地质资料,分析了有铁矿存在时磁化率等值线在空间上有高值圈闭的特点,且圈闭中心比实际矿体位置偏浅约500 m左右。比照这个特征,从勘探区反演的三维磁化率数据中搜索南北和东西方向具有高磁异常圈闭的区域,发现了两个较可靠的找矿靶区。

河南内黄—浚县一带位于太古宙基底隆起区,且分布有较好的重、磁异常,具备寻找沉积变质型磁铁矿床的有利条件。然而20世纪70年代以来,受制于浅部找矿认识的局限性,一直未能取得找矿突破。笔者以深部磁铁矿找矿靶区为目标,通过中心识别技术(解析信号振幅ASM)、边缘识别技术(NVDR-THDR)获得了研究区隐伏磁性体的平面位置(中心及边界),利用欧拉反褶积获得了研究区隐伏磁性体的埋深信息,利用相关系数分析了该区重磁异常的同源性特征;结合已知钻孔对研究区重点磁异常进行了2.5D拟合反演,确定了隐伏磁性体的规模及空间展布特征,研究结果表明主要磁异常对应的隐伏磁性体埋深在500~1 200 m,且深部含矿性均好于浅部,深部找矿潜力较大。综合地质矿产条件,预测了瓦岗—榆涧、南张保等2个磁铁矿深部找矿靶区,建议作为后续开展深部找矿的重点方向,以尽快实现该区的深部找矿突破。

针对现有井中激电观测方式工作效率较低以及数据质量需要提高的问题,研制出一种新型井中激电勘探装置。该装置可进行阵列全波形井中激电测量,同时采集极化场电位(V)、电位差(ΔV)和二次场电位(V₂)、电位差(ΔV₂)并记录时间信息(T),进而求出各种激电参数。为检测该装置的有效性,在安徽某铜金矿进行了全波形阵列井中激电的应用研究工作,判断出钻遇矿体的连通性,确定了该矿体走向及分布范围。应用结果表明:全波形阵列井中激电观测方式工作效率高,抗干扰能力强,观测数据准确可靠。

在覆盖区,常规的地质工作开展难度较大,而高精度重力、磁法测量方法能有效地进行隐伏断裂划分和岩体圈定,为覆盖区找矿提供重要帮助。笔者以安徽省无为县蔚山铁铜矿预查为例,通过对重磁异常的处理和分析,对预查区的断裂和岩体进行了划分和圈定;同时结合地质特征筛选了两处找矿潜力较大的重磁局部异常,经钻孔验证,在孔深260~50 m段累计见视厚度近40 m,TFe品位52%、mFe品位38%的富铁矿体。勘查成果对预查区所在的庐枞火山岩盆地东缘覆盖区的找矿工作具有一定的指导意义。

乌伦古坳陷石炭系火山岩储层是准噶尔盆地油气勘探的重要目的层系,然而由于埋藏深,岩性复杂,受后期改造作用影响大,依靠以往二维地震勘探技术难以刻画火山岩体展布。文中以低频可控震源采集获得的地震资料为主,对乌伦古坳陷北部区域石炭系火山岩分布特征进行了研究。鉴于低频信息在地震深层成像方面的优势以及叠加剖面对构造趋势的良好反映,笔者利用低频段叠加剖面进行波场识别,指导偏移剖面解释,并将地质、地震、钻井资料相结合开展火山岩识别的研究,总结出了该区火山岩相的地震响应特征,综合利用地震反射特征和地震属性分析等手段,对火山岩体展布进行了识别刻画。本次研究探索了适用于深埋复杂岩性条件的火山岩储层低频地震识别方法,为该区石炭系油气勘探提供了一定的依据。

受地质勘探设备和潮汐时间的制约,沿海滩涂区地质探测程度低,探测精度不足,无法满足沿海滩涂区高精度地质调查的需求。常规浅层地震勘探技术虽能有效地探测到沿海滩涂区浅层第四系底界面及内部层位,但其数据采集仪器设备复杂、采集效率低,直接制约着沿海滩涂区地震探测工作。为此,笔者提出一种适用于沿海滩涂区的高精度地震探测技术,充分利用沿海滩涂区地表地势平坦的特征,采用改造的拖曳式地震探测设备开展数据采集工作,能够有效解决上述困难,为受潮汐影响严重的沿海滩涂区地震探测提供一种新思路;同时,制定了一套针对沿海滩涂区的地震探测信号提取流程和方法组合,最大程度地保留有效地震反射信息,还原滩涂区地下地层结构;在沿海滩涂区实际应用中的效果表明,该技术完全能够为滩涂区地下地层精细划分提供真实可靠的数据支持。

新疆巴里坤望洋台一带发育晚古生代火山岩建造,NW、NWW向构造破碎带发育,孔雀石化、硅化等矿化蚀变强烈,具备寻找火山热液交代—充填型铜矿的找矿前景。为进一步指导区内铜矿找矿工作,通过对该地区开展 1∶5万水系沉积物测量样品采集和测试成果数据资料综合处理,圈定了 Au、Ag、Cu等16种单元素异常范围,依据各元素地球化学特征、元素相关性及在评价区的共生组合关系划分出亲铜亲铁、低温、亲硫、高场强、金元素组合五类。根据异常元素组合特征及结合成矿地质背景,圈定出14处综合异常,按其找矿意义大小对其进行了分类评序,对其中具有较大找矿意义的重要综合异常进行了评价与异常查证;依据异常查证结果、异常分布规律及成矿地质背景,优选出HS-5综合异常为最佳铜找矿靶区,为该区今后地质找矿工作提供了重要依据。

利用区域地球化学资料,结合区域地质条件圈定地热远景区,可以对地热资源的潜力做出评价。根据资料研究,京津冀地区不同成因类型地热产地As、Sb、Bi、Hg、F、Li、Sn、U、Th等的低缓异常,对不同类型的地热区可能具有相应指示作用。各种类型地热区地球化学标型指示元素为:火山岩型Li-F-As-U,侵入岩型Sn-Bi-Li-Th-As,变质岩型F-Th,沉积岩型Hg-Li-As-U。根据相关分析,在地热水温度T与水系沉积物元素含量之间可建立回归方程,结果表明碱性岩浆热液活动和钼、银成矿作用的伴生产物为产热、导热岩层,沉积岩为隔热保温层。根据指示元素地球化学异常组合空间分布,京津冀基岩区共圈定地热远景区50处,这些远景区呈NE、NW和EW向展布,与深大断裂、燕山期中—基性岩浆岩分布关系密切。近年来的地热勘查活动证实,这一成果具有重要的指导作用。

受煤层强反射同相轴的影响,煤层之下的薄砂岩预测难度大,常规的子波分解技术难以分解出稳定的子波集,即便是分解出的子波集也没有明确的地质意义。文中基于地震波形指示反演,利用地震波形相似性作为指示因子,驱动宽频测井曲线模拟,实现高分辨率薄层反演。首先利用奇异值分解实现地震波形动态聚类分析,建立地震波形与测井曲线结构特征的样本集;然后在小波域确定样本曲线中的共性结构作为初始模型;最后在贝叶斯框架约束下,根据实际地震波形修正初始模型得到高分辨率的反演成果。通过正演模型和准噶尔盆地侏罗系实例研究认为,波形指示反演克服了地震垂向分辨率的限制,能够较好地预测受煤层强屏蔽影响的薄砂岩。波形指示反演为准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地和吐哈盆地等侏罗系受煤层屏蔽影响的薄砂岩预测提供了一种全新的思路,具有广泛的应用领域和重要的现实意义。

野外找矿工作中,地质人员最揪心的就是等待样品化验成果数据。笔者团队在大路锰矿工作中,通过X荧光仪对该区锰矿钻探岩心进行快速测量,发现该方法的测量数据对锰矿的富集地层判断精度高,对矿体的判读准确度也极高,而且通过仪器精准标定后,其测量结果与室内化验室数据进行对比,接近程度很高,尤其是对于品位大于5%以上的锰矿(化)层,测量结果与化验室结果误差一般都在5%以内。本次研究成果对野外矿体确认及岩心采样段、采样长度的决定具有客观的、高效的指导意义。

老挝万象盆地位于呵叻盆地北缘,呵叻盆地钾盐矿是世界上最大的固体钾盐矿床之一,矿体以厚层状光卤石为主,局部伴有薄层钾石盐矿体。在万象盆地东北部某矿区内完成了3条音频大地电磁测深(AMT)剖面,剖面二维反演结果直观反映了塔贡组盐岩层起伏及构造分布情况,L2线西部、L3线中西部似球状高阻凸起,钻孔揭露为盐岩层隆起区,盐岩层埋深变浅、厚度增大,隆起区两侧构造发育,AMT二维反演结果模型基本反映出盐隆起全貌;L1线钻孔揭露的盐岩层顶板埋深与二维电性模型推断结果吻合度高。总之,通过与剖面附近钻孔及已有地质、物探成果资料对比,说明AMT所得二维电性模型反映的盐岩层赋存状态、构造发育部位基本可靠,因此通过AMT反演结果反映的盐岩层、构造特征可为找矿靶区优选、钻孔选址、成矿研究提供依据,对今后呵叻盆地钾盐矿产勘查物探方法选取也有积极的参考意义。

近些年,海上OBC-OBN技术取得飞速发展,不管是海底电缆采集,还是海底节点采集,新装备、新方法层出不穷。笔者以最新的国内外研究成果和发表的论文为基础,总结了海上OBC-OBN技术的发展历史及研究现状,综述了有关海上四分量地震勘探采集技术及装备,以及处理与解释技术,认为:海底多分量地震相对于海上拖缆地震,具有多分量数据、宽方位、宽频等优势,是海上地震发展趋势;资料处理、转换波使用等方面尚需进一步研究;海上油气田勘探进入复杂构造、岩性油气藏勘探阶段,随着海底地震施工成本降低,处理技术的进步,其应用范围将得到进一步扩展。

高斯束偏移是一种束类地震数据成像方法,该方法可以处理多波至走时,具有良好的成像精度。但在复杂地表条件下应用存在两个问题:一是原有的局部平面波分解方法计算精度不足,影响低信噪比数据成像质量;二是偏移精度取决于射线束传播算子,高斯束传播算子随着传播距离增大发散过快,难以同时保证浅层和中深层构造成像精度,并且高斯束射线传播算子在模型浅部覆盖范围不足,对复杂地表模型成像精度较低。为了解决上述问题,本文将基于压缩感知理论的平面波分解技术应用到复杂地表菲涅尔束偏移中,不仅有效提高了局部平面波分解精度,同时菲涅尔束传播算子有效解决了高斯束算子随传播距离增加束宽发散过大的问题,典型的模型算例验证了本文方法的有效性和稳定性。

伽马能谱测井广泛应用于放射性矿床、金属、非金属矿床、地层对比等方向,是我国目前铀矿资源勘查的主要方法。为获得更宽的伽马能谱测量范围,采用LaBr₃和BGO双探测器组合来完成宽能域伽马能谱测井系统的设计,基于MCNP模拟研究宽能域伽马能谱测井系统的结构优化设计原则。探测器采用管式结构,屏蔽体采用钨铁镍合金效果最好,屏蔽体厚度达到14 cm时即可对远侧探头产生较好的屏蔽效果;近侧探头在相对位置在35 cm及以上时对快中子的屏蔽效果与远侧探头的效果相接近;改变中子源位置对热中子的屏蔽效果提升有限;硼单质作为热中子屏蔽体在厚度达到0.2 cm时即可达到较好的屏蔽效果。分析模拟所得数据可知:快中子的屏蔽效果主要由屏蔽体材料、厚度和近端探头与屏蔽体的距离决定,中子源与屏蔽体距离增加所起作用有限。

近年来,迅速发展起来的被动源瑞利波勘探技术将环境噪声当做信号源,具有抗干扰能力强、施工条件受限少等优点,更适合于城市周边等地区的勘探工作。而影响被动源方法成像精度的关键因素是频散曲线的提取质量。当前被动源瑞利波法主要根据空间自相关与时域互相关之间的联系,利用Aki公式计算瑞利波频散曲线。该方法对于长周期观测数据(连续几个月以上)具有较好的提取效果,但对于实际工程应用来说,希望数据观测周期越短越好(如一天或几个小时),此时利用Aki法拾取频谱实部曲线零点时,互相关函数频谱会出现零点增多或缺失的现象,导致频散曲线的提取出现误差。文中针对这一问题,通过采用不同的归一化方法、选择不同的时窗长度进行互相关、设置高斯滤波器对互相关函数进行滤波以及筛选频谱零点的处理方法,结合均方误差、相关系数以及信噪比验证频散曲线的可靠性,来控制频散曲线的质量。通过理论模型被动源数值模拟结果试算和陕西凤翔县野外实际噪声数据处理,验证了本文频散曲线质量控制方法的可行性和有效性,对被动源瑞利波法频散曲线提取具有一定的参考价值和实际意义。

利用水平电偶极源层状模型电磁场公式系统计算了不同收发距、不同层状地电模型的电磁场分量,给出了由循环互相关法辨识出频率响应,并计算全区视电阻率的方法。利用水平电场E_x分量和垂直磁场H_z分量计算了全区视电阻率,与层状模型大地电磁测深卡尼亚视电阻率和可控源音频大地电磁测深卡尼亚视电阻率进行比较,水平电场E_x分量和垂直磁场H_z分量全区视电阻率均能很好地反映出地电特征,且垂直磁场H_z分量全区视电阻率与层状模型大地电磁测深卡尼亚电阻率在低频段有相似的频率响应特征。对于大埋深基底,H_z分量全区视电阻率在小收发距条件下就能有较好的响应。垂直磁场分量进入近区的频率低于水平电场进入近区的频率,更有利于在小收发距条件下进行大深度勘探。

时移电阻率法能够应用于监测地下水污染物运移、衡量坡面稳定性等工程和环境问题。本文利用归一化时移电阻率法数据反演结果识别地下微小电阻率结构变化。首先,将初次采集数据作为背景数据,利用其归一化其他时刻时移电阻率法数据;再次,实现背景数据、时移数据以及归一化后时移数据的非线性共轭梯度反演。在合成数据算例中,保持观测系统不变,用相同反演参数和均匀半空间参考模型参与反演。反演结果表明,相对背景电阻率而言,归一化数据反演结果能够直接地、有效地分辨较为微小的电阻率结构动态变化,而传统电阻率反演不能分辨。

感应式磁场传感器广泛应用于地球物理电磁法勘探中,受物理原理制约,该类磁场传感器的噪声水平与其长度和体积成正比,长度通常为800~1 400 mm,质量在3~6 kg。本文采用一种磁通聚集技术,突破了传统感应式磁场传感器的设计瓶颈,能大幅度降低传感器的长度,研制的用于AMT方法的超小型感应式磁场传感器单个分量长度<240 mm,长度约为传统AMT磁场传感器的30%,直径<110 mm,质量约3 kg,工作频率范围为0.1 Hz~10 kHz,噪声水平在1 Hz处为0.8 pT/ \sqrt[]{\mathrm{Hz}} 。将三个参数相同的磁场传感器相互垂直安装到一块底板上,构成三分量感应式磁场传感器,其体积为255 mm×255 mm×255 mm,质量约10 kg。通过安装定向器测量其倾角和方位角,并进行磁场数据校正,实现其在任何姿态下的测量数据有效;通过安装防水外罩实现其在浅水区有效工作。野外实验表明:该三分量磁场传感器既可布置在地面上,又可布置在浅水区开展AMT工作,可极大地提高野外施工效率,具有广阔的应用前景。

在致密油气储层中,裂缝是油气运移的重要渗流通道和储集空间,裂缝的发育情况直接控制着储集层的储集性能。为了利用横波和斯通利波衰减信息评价裂缝发育情况,采用三维变网格时域有限差分数值模拟研究了井眼环境下裂缝宽度、裂缝倾角对横波和斯通利波衰减的影响规律。研究结果表明:随着裂缝宽度增大,透射横波、透射斯通利波发生能量衰减;当裂缝倾斜时,透射斯通利波对裂缝倾角不敏感,随着倾角变大衰减变化不大。而透射横波对裂缝倾角较为敏感,当裂缝倾角为0°时,透射横波衰减幅度最大;随着裂缝倾角变大,透射横波衰减幅度明显变小;裂缝倾角大于25°时,随着角度进一步的增加,透射横波衰减幅度缓慢变小。此外,将数值模拟的横波衰减曲线与物理实验中的横波衰减曲线进行对比,两者吻合性良好。本研究对于完善裂缝性储层的声波测井评价方法具有一定的理论指导作用。

煤层的厚度分布是多种地质因素联合控制的结果,不同地区其控煤因素有所不同,以往的研究偏重定性的对比分析,难以准确查明控制因素及其分布。依据煤层厚度空间分布的多重分形特征和广义自相似性原理,将煤层厚度变换到特征空间,进行奇异值分解,根据能量测度和能谱密度所表现出的分形规律,将奇异值分解图用最小二乘法拟合为多段直线,并确定不同的拐点,利用奇异矩阵选取前三段中的奇异值及特征子空间进行重建,将重建后的异常与各个影响煤层厚度的变量相对比,提取各种隐含的控煤地质因素,实现煤层厚度控制因素的定量分析。文中对淮南潘集煤矿(外围)的8号主采煤层进行了实例分析,得到了该地区煤层厚度的主要控制因素是古地形、同沉积构造以及古地理环境中的水动力条件,并与利用对应分析得到的控煤因素进行对比,表明了该方法在定量分析中的有效性。

相关成像方法主要用于求解异常源空间赋存位置,但其成像结果不理想,在深度方向上存在发散现象。由于正演对成像的验证性作用,笔者设计了简单模型、多个异常源叠加模型,对传统基于Pearson相似算法、余弦相似算法的相关成像方法进行研究,指出传统相关成像中利用Pearson相似计算重力异常时出现假异常的现象,同时提出了基于Tanimoto相似的相关成像,并针对该算法改进了核函数,对多源异常采取窗口化的异常分离方式。研究表明笔者提出的方法具有异常源纵、横向分辨率较传统相关成像方法有所提高,异常源形态勾勒准确的特点,为重力资料的解释提供了有力信息。

为查明镇雄县调查区土壤重金属污染环境风险等级及空间分布特征,基于现行土壤环境质量评价和食品安全评价标准,开展土地质量地球化学调查;运用单因子指数法、内梅罗综合指数法和Hakanson潜在生态危害指数法开展土壤重金属污染及潜在生态风险评估。内梅罗综合评估结果表明:调查区土壤存在重金属污染,其土壤轻度污染、中度污染、重度污染比例分别为39.03%、16.62%和28.57%。但8种重金属中Cu、Hg、As、Ni、Pb、Cr、Zn潜在生态危害程度低,仅Cd存在较高等级的潜在生态风险,其潜在生态危害等级程度低、中、较高、高、严重的样品数比例分别为17.71%、39.21%、22.77%、12.31%和8.00%,潜在生态危害指数( E_r^i )均值为118.24。土壤Cd高潜在生态危害和较高潜在生态危害样点主要位于下二叠统地层单元中。同时,调查区45件农作物玉米籽实重金属评价结果显示,仅1件玉米籽实样品Cd含量超标,农作物玉米籽实与其对应的农作物根系土中的重金属Cd全量无明显的相关性。调查区土壤Cd高含量主要受地质背景影响,对调查区内玉米籽实影响较小,在强酸性土壤环境下,随土壤中可溶态Cd含量增加,导致农作物对Cd的吸收富集风险加大。

植物中的硒主要来自于土壤,植物不仅可用于减轻硒缺乏的问题,还可用于管理环境硒毒性。本文基于6 917件根系土—水稻籽实样品、1 489件根系土—小麦籽实样品和1 816件根系土—玉米籽样品,提出水稻种植区富硒土壤硒含量0.22×10 ^-6≤w(Se)<3.0×10 ^-6,小麦种植区富硒土壤硒含量0.31×10 ^-6 ≤w(Se)<1.0×10 ^-6,玉米种植区富硒土壤硒含量0.94×10 ^-6≤w(Se)<4.91×10 ^-6的标准,对全国富硒土壤资源的科学利用和开发富硒农产品具有重要意义。

以天津市蓟州富硒区土壤为研究对象,对富硒土壤的成因及影响因素进行了分析。结果表明,研究区土壤硒平均含量为0.37×10 ^-6,高于全国土壤硒平均水平(0.29×10 ^-6),达到富硒土壤(≥0.4×10 ^-6)的样品比例为31.7%。研究区土壤硒含量明显受土壤类型、土地利用方式和有机质含量的影响,而且与土壤中镉、铅、砷和锌等重金属呈显著正相关关系。研究区大气干沉降物硒含量为2.77×10 ^-6,高达当地土壤背景值的12倍;而有机肥硒含量为0.88×10 ^-6,达到背景值的3.8倍,两者的输入通量分别为0.53 mg/(m ²·a)和2.2 mg/m ²,说明成土母质、干沉降和有机肥均为土壤硒的重要来源。

选择浙江临安山核桃主产区,采集了山核桃果实及对应土壤样品,分析土壤重金属元素、Se、有机质等指标,以《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618-2018)中,5.5<pH≤6.5非水田条件下的风险筛选值为标准,评价土壤重金属污染程度;分析山核桃果仁重金属、Se、Ge等微量元素含量,探讨土壤—山核桃果仁间元素含量关系。结果表明,山核桃林地土壤Cu、Pb、Zn、Ni、Cr、Cd、As、Hg、Se等元素平均含量均大于中国土壤平均值,尤其Cd为中国土壤平均值的5.6倍。研究区局部土壤Cd、As已达到污染程度,其他重金属元素生态风险小。山核桃果仁Cd、Hg、Pb、As等重金属含量较低,未出现重金属元素超标现象,生态风险小,Zn含量较高,具备开发富锌保健食品的潜力。山核桃对不同重金属吸收能力差异较显著,对Zn、Cu的吸收能力远大于Cd、Cr、Hg。

天然源面波技术作为一项传统的地球物理探测方法,广泛应用在浅层地质调查和工程场地评价领域。文中介绍了天然源面波技术在乌鲁木齐城市地质调查中的试验性应用,通过测量单点的面波速度结构,精细划分出区内地层与构造,获取了多项可用于场地评价的工程参数,建立了天然源面波技术在城市地质调查工作中的应用流程。本次工作成果验证了天然源面波技术可有效应用在人口密集、环境复杂、干扰严重的城市地区,对后期的城市地下空间资源探测工作具有指导意义。

为了解急倾斜煤层回采过程中不同推进距离对工作面底板突水的影响,采用瞬变电磁法对山东某矿31515工作面底板含水性强弱和含水层位置进行探测,明确了15号煤底板岩层存在徐奥灰含水性较强区域;进而采用有限元差分软件FLAC ^3D模拟不同推进长度时,承压含水层上急倾斜煤层工作面底板突水通道形成与演化过程,以及随着工作面的推进,底板承压水导升高度与渗流矢量变化情况。结果表明,工作面的回采使底板形成塑性破坏区,并且在底板承压含水层的水的孔隙压力的作用下,承压水导升带与底板采动破坏带导通,从而容易发生煤层底板突水的危险。

为了研究等值反磁通瞬变电磁法对临澧某石膏矿采空区的探测效果,在矿区布置了两条测线进行等值反磁通瞬变电磁法实验。通过两条测线的结果对比可知,在等值反磁通瞬变电磁法的反演电阻率剖面中,不存在采空区的区域电阻率等值线较平缓、呈层状,基本反映了地层的层状特性;存在采空区的区域电阻率等值线呈明显的下凹特性,且电阻率值较低,为低阻异常带。可见,等值反磁通瞬变电磁法对临澧某石膏矿的采空区探测效果较好,能够确定采空区的基本位置,可以在该矿区或类似矿山开展采空区探测工作。