瞬变电磁法在煤矿采空区探测中的应用

瞬变电磁法在煤矿采空积水探测中的应用煤矿采空区是指煤矿开采后形成的地下空间，这些空间往往与地表和地下水联系紧密，形成采空区水体不断积聚的问题。

采空区水体的积聚涉及到煤矿安全和环境保护问题，因此对采空积水的探测成为煤矿企业非常关注的问题。

本文将介绍瞬变电磁法在煤矿采空积水探测中的应用。

瞬变电磁法原理瞬变电磁法是一种地球物理勘探方法，它是利用强烈的电磁脉冲在地下产生感应电流，并通过探测电场及其时序变化来推断地下的导电体等地质体。

在瞬变电磁法中，探测器用极短脉冲电流激发地下材料中的感应电流，产生高频电场和磁场。

由于瞬变电磁法的短脉冲和高频电场，它具有深度浅、分辨率高、探测速度快和适用多种地质体的特点，尤其适用于采用非平衡电磁场的高频瞬变电磁法技术。

因此，瞬变电磁法在采空积水探测中得到了广泛的应用。

应用瞬变电磁法探测采空积水，其探测目标是采空区和采空区周边的断层、裂隙和孔隙等导电体，因此，需要分析采空区的地质情况和地下水分布情况。

在瞬变电磁法探测中，需要设置探测器和发射器，通过收集电磁数据，来分析煤矿采空区的地质结构和水文情况。

采用瞬变电磁法探测煤矿采空积水时，需要对探测区域进行分网，利用瞬变电磁法仪器对每一个网格进行探测，得到探测数据，然后通过数据处理和像面反演算法得出区域内水文结构的分布情况和地质构造的形态。

通过对得到的数据进行反演，可以获取探测区域的电阻率剖面图，用来研究采空区周围岩体的电阻率分布情况，从而判断采空区周围是否存在破碎带或水呈漏斗状的地质条件。

瞬变电磁法探测数据还可以用来分析采空区的水分布情况，并获取水位、水压力和水的流动速度等水文参数。

对于采空区的水分布情况，瞬变电磁法主要是通过测量电阻率来分析不同深度和不同位置处的地下水的存在情况和水的运移规律。

通过反演得到的数据进行分析，可以获得采空区水文结构和水文特征参数，如水位、地下水流的分布特征、水文缓冲区等重要信息，为煤矿采空区的管理和安全生产提供了有力的技术支持。

瞬变电磁法在探测煤矿采空区的应用杨占军（河北省煤田地质局制印中心）摘要：瞬变电磁法是目前探测煤矿采空区的理想方法，通过该技术在山西某矿的实际应用，文章列出了瞬变电磁法的地球物理特征、富水性评价指标、施工前试验项目、资料解释原则等应用要点，并指出了瞬变电磁法的不足之处，提出了相关建议。

关键词：瞬变电磁法；煤矿采空区；富水性评价；应用1．引言煤矿采空区就是指在煤矿开采过程中，将地下的煤炭资源或煤层中所夹的煤矸石等开采出来后留下的“空洞”或“空腔”。

煤矿采空区隐伏性强、空间分布规律性差，给煤矿安全生产留下了巨大隐患，极易造成煤尘自燃、井下突水、地面塌陷等灾害性事故。

由于对低阻地质体最灵敏、施工效率高、纯二次场观测，瞬变电磁法成为目前探测煤矿采空区、地下含水体最理想的首选方法。

瞬变电磁法（TEM）就是利用电磁感应原理探测地下地质体的介质电阻率，通过分析判断其物理性质和空间分布，从而达到勘查矿产资源和解决地质工程问题的目的。

2．应用山西省盂县某矿开采位于石炭系上统太原组和二叠系下统山西组的8—15号煤层，为探明9号和15号煤层采空区，进行了瞬变电磁法施工。

采用施工设备：PＲOTEM57瞬变电磁探测系统。

该设备是由加拿大Geonics公司生产的世界先进的瞬变电磁探测系统。

它具有23位分辨率，270kHz带宽，微秒级采样门，三分量同时观测。

该系统可以在时间轴二个量级上观测20个门或在时间轴3个量级上观测30个门，解决了既要保证有较大勘探深度的同时又要保证浅部要有较高分辨率的矛盾，适合本区探测深度及地形条件。

野外试验：为了获得施工中所需要的一些待定参数，使生产更加合理有效，施工前选择测区内具有代表性的地段测区内进行了一定量的试验工作。

此次物探工作的主要任务是查清测区内的9号和15号煤层的采空区及其富水情况，根据地质资料和地形情况，在该矿C1线1380 1440号点进行了瞬变电磁法试验（因该测线地形起伏相对较小，试验效果较理想）。

瞬变电磁法在煤矿采空积水探测中的应用瞬变电磁法是一种地球物理勘探方法，它利用瞬时变化的电磁场来探测地下介质的电性和导电性变化，从而实现对地下水、矿藏、岩土等目标的探测。

在煤矿采空区积水探测中，瞬变电磁法具有以下几个突出的优势：瞬变电磁法可以快速、大面积地进行探测。

瞬变电磁法是一种主动勘探方法，通过在地面上设置发射线圈和接收线圈，产生和接收地下的电磁信号，从而实现对地下介质的探测。

相比传统的地球物理勘探方法，瞬变电磁法具有勘探速度快、勘探面积大的优势，可以在较短的时间内对较大范围的煤矿采空区进行全面探测。

瞬变电磁法具有较高的探测精度和分辨率。

瞬变电磁法通过对地下电导率的高精度探测，可以准确地识别出地下水、煤层、裂隙等目标，并且可以实现对不同目标的高分辨率区分，从而提高了探测的精度和可靠性。

这对于煤矿采空区积水探测来说，尤为重要，因为积水通常会与煤层和裂隙等目标具有不同的电性特征，瞬变电磁法能够准确地识别出积水的位置和分布。

瞬变电磁法适用性广泛，能够灵活应用于不同地质环境下的煤矿采空区积水探测。

瞬变电磁法不受地质构造和地下介质的限制，既可以在连续性好的煤层中进行探测，也可以在断层、裂隙等复杂地质构造下进行探测。

这使得瞬变电磁法具有较广泛的适用性，能够在不同地质条件下快速、准确地探测煤矿采空区积水，为煤矿生产提供了有力的技术支持。

瞬变电磁法具有较强的实时性和动态监测能力。

瞬变电磁法可以通过实时采集地下电磁信号，并且可以随时对采集的数据进行实时处理和分析，从而及时发现采空区积水的位置和分布，并且可以实现对采空区积水的动态监测。

这使得瞬变电磁法不仅可以对已知的采空区进行定期检测，还可以随时对新发现的采空区进行即时探测，保障了煤矿生产的安全和稳定。

瞬变电磁法在采空区调查中的应用应用瞬变电磁法在矿区开展了采空区探测，钻探结果充分验证了瞬变电磁勘探成果的准确性，为下步采空区治理提供了依据，取得良好社会和经济效益，保障了人民群众生命财产安全。

标签：采空区瞬变电磁法电阻率某膨润土矿区矿山已废弃多年，由于遭遇乱采滥挖导致近年来弟妹出现了地面塌陷、地裂缝等地质灾害，严重威胁到当地建筑安全情况，给居民的生命财产安全带来了不小的威胁。

经调查，已有的塌陷及裂缝多由埋深小于100m的采空区引起，因此需对区内地下由采矿导致的采空区分布范围进行调查，为后续的稳定性分区及安全评价奠定基础，保障人民群众生命财产安全。

笔者所在单位受委托开展物探勘查工作，采用瞬变电磁法开展采空区调查工作，取得较好效果。

1瞬变电磁法原理瞬变电磁法（简称TEM）通过在不接地回线中或接地电极间供以方波电流，向地下间歇性地发送一次电磁场，在一次电磁场的发射间歇，用接受线圈观测由地下良导地质体感应产生的二次涡旋电磁场，通过研究二次涡旋电磁场的时空分布特征，从而达到探测地下电性介质的目的[1]。

该方法能穿透高阻覆盖，受地形起伏影响小，与直流电法相比体积效应小，且装置轻便、高工效低成本等特点，已被广泛用于矿产勘探、水文与工程地质调查、环境调查与监测煤田地质勘探、工程勘察、地下水与地热勘探、环境灾害地质调查、考古等诸多领域[2-6]。

2矿区地质概况矿区地层呈北西—南东走向，倾向北东。

地层自南西向北东，依次出露为中下侏罗统、上侏罗统劳村组和下白垩统朝川组。

上侏罗统劳村组为矿区含矿岩系，属火山碎屑岩，其上与下白垩统朝川组不整合接触，且覆盖在中下侏罗统杂色砂砾岩或奥陶系下统泥岩之上。

劳村组以陆相爆发的流纹质火山碎屑岩为主，夹火山沉积岩，由四个火山喷发沉积韵律组成，属脉动式火山喷发，造成了含矿岩系多韵律、多矿层的特征。

区内以开采I、II矿层为主，与地裂缝、地面塌陷关系最为密切的是I、II 矿层的顶底板的工程地质特征。

瞬变电磁法在煤矿采空区勘探中的应用1方法原理1.1采空区地球物理特征岩层的差异造成了其不同的电性。

地下煤层在进行开采的时候因为各种原因，会形成一些空间，通过重力的持续影响，使得釆区上方的岩体出现一些破坏，也会产生一定程度上的转移,这一部分岩体的视电阻率就会比周围相岩层的电阻率高。

而几乎没有移动的岩体，裂隙数量就比较少，视电阻率的情况变化不大。

如果采空区的空隙被填满，就会出现很大程度的低电阻阻力，而一些较为悠久的老采空区一般就会出现这种情况，正在开采和开采时间并不长的崭新的采空区，相对而言高阻扭曲情况较多。

所以通过观测釆空区周围岩体的电性异常，也可以挑选更加符合实际情况的勘探方法，并且能够发现采空区的具体情况，为釆空区的处理提供一些基础条件。

1.2瞬变电磁法原理瞬变电磁法也可以被叫做时间域电磁法,其物理性质是由地质体电阻率差异决定的。

不接地回线或接地长导线供以双极性脉冲电流下，如果回线中的稳定电流因为一些情况停滞，发射回线中电流突变就会在这个区域内产生一次磁场。

一次磁场在运行时候过程中，如果出现地下良导电的地质体，就很容易在内部产生感应电流，也就是二次电流。

因为大部分导电地质体是非线性的，一次场如果突然消失，那么涡流就容易出现一个瞬变过程,这个过程的整体速度和导体的电性参数有着直接的关系,低阻地质体的感应二次场衰减速度相对比较缓慢，二次场电压比较高；高阻地质体感应二次场衰减所用的时间较短，二次场电压相对较弱，这种涡流瞬变的整个过程，在空间能够形成相应的瞬变磁场，也可以称为二次场。

按照接收线圈进行测试的二次场衰减曲线的具体情况，能够全面的判断地下地质体的电性，性质、规模和产状等，这样能够在很大程度上对类似于断层、异常区、异常积水区、陷落柱等缺陷制定相应的弥补手段。

2应用实例2.1地质与地球物理条件勘探地区属于比较典型的黄土高原地形地貌，该区域的黄土层相对较厚，地形波形相对较小；地表被长年累月的冲刷十分明显，冲沟很多。

瞬变电磁法在煤矿采空积水探测中的应用煤炭是我国的主要能源资源之一，其采掘过程中会形成巨大的采煤空间和采空区，这些空间和区域中的水作为采煤过程中的废水被排放。

排放的采空区水不仅浪费了大量的水资源，对环境也会造成污染。

因此，对煤矿采空区水的探测和开发有着重要的现实意义。

瞬变电磁法是一种通过测量地下介质的电导率和磁导率来探测地下水位信息的无损探测方法。

其原理是利用瞬变电磁场在地下介质中产生的感应电流来获取地下介质的导电性和磁导率信息，从而确定地下水位所处的深度和位置。

瞬变电磁法的探测原理基于法拉第电磁感应定律。

我们知道，当磁场通过导体时，就会在导体内部产生感应电流。

其大小和方向与磁场强度和方向有关。

而瞬变电磁场则是指在瞬间放置施加的脉冲时间非常短，瞬间消失的电磁场。

当瞬变电磁场穿过地下介质并与地下介质中的导电物质相互作用时，就会在介质中产生感应电流。

不同深度的地下介质对瞬变电磁场响应不同，因此测量不同时间的感应电流大小和方向就可以确定地下介质的分布情况，从而确定地下水位所处的位置和深度。

与传统的煤矿采空积水探测技术相比，瞬变电磁法具有成本低、速度快、效率高等优点，不仅可以避免人工开采和破坏地下资源，还可以实现非接触式、无破坏性探测。

此外，瞬变电磁法还可以监测煤矿采空区的地下沉降和涌水情况，及时预警可能出现的安全隐患。

在实践应用中，瞬变电磁法已被广泛应用于煤矿采空积水探测领域。

例如，在邯郸矿区进行了瞬变电磁法探测地下水位的试验研究，结果表明该方法可以有效地测量出煤矿采空区的水位位置和深度，验证了其在煤炭资源开发中的实用性和适用性。

综上所述，瞬变电磁法在煤矿采空积水探测中具有重要的应用价值，其应用将有望成为煤炭行业探测和开采地下水资源的主流技术。

瞬变电磁法在云南煤矿采空区探测中的应用摘要：以云南罗平县某煤矿采空区为例，选用大定源装置，采用SM24瞬变电磁系统进行探测。

探讨了瞬变电磁法在煤矿积水采空区的应用效果，为瞬变电磁在云南山区煤矿上的应用推广提供了很好的示范作用。

探测结果表明，该方法在煤矿采空区调查方面具有便捷快速、分辨率高、经济高效等优势，能够满足煤矿安全生产的需要。

关键词：瞬变电磁法；SM24瞬变电磁仪；大定源装置;采空区APPLICATION OF TRANSIENT ELECTROMAGNETIC MET-HOD TO THE DETECTION OF COAL MINE GOAFIN YUNNAN PROVINCEAbstract:：The coal mines have exploitedlots of water areas and brought great harmto the safety production of coal mines. we must detect them effectively and timelyso as to make appropriate measures to ensure safety production of coal mines. The transient electromagnetic method was used to detect coal goaf and collapse areas in acoal mine of Luo Ping city.Taking the coal mine worked out section in Luo Ping,Yunnan province for insta-nce . The large fixed loop setting of TEM was selected andSM24 transient electr omagnetic system was used to explore coal goaf. Explore the application effectof transient electromagnetic method in coal mine water logged worked out secti on. This provides a good demonstration effect which using transient electromagn etic method in coal mine in Yunnanmountain areas. The analyses show that the method which is used in the coal mineworked section have features of fast andconvenient ,high resolution and economicalefficiency. It can satisfy the requir ementof producing coal mine safely.Keywords:transient electromagnetic method（TEM）;SM24 TEM instrument;the big fixed loop; coal goaf云南是一个煤炭资源利用大省，开采历史悠久，现有煤矿生产矿山1千个以上，年产原煤约 0.98亿吨，为地方经济建设提供有力能源保证。

瞬变电磁法在煤矿采空区探测中的应用摘要：为确保某创新园区项目建设施工的安全性，对拟建区域西侧张家北煤矿区内的采空区进行勘察。

大量研究资料显示，瞬变电磁法在煤矿采空区探测方面具有良好的应用优势。

本文根据采空区附近岩石特征等应用瞬变电磁法解译深部采空区以及影响范围，研究成果为拟建项目进一步确定治理方案提供了基础依据。

关键词：瞬变电磁法；煤矿；采空区；探测应用1瞬变电磁法概述1.1基本原理所谓“瞬变电磁法”，是从接地线源、不接地回线中发射一次脉冲电磁场，在一次脉冲电磁场的发射间歇，以接地电极、不接地线圈为观望角观测二次涡流场。

瞬变电磁法从矿井下、地面配置的波形电流中发射线圈。

与此同时，一次脉冲磁场在地下导电岩矿体处产生感应电流。

感应电流在断电后由于热损耗作用而逐步衰减。

衰减分早期衰减、中期衰减和晚期衰减。

早期电磁场的衰减趋肤效应弱且衰减快，而晚期电磁场的衰减与早期电磁场的衰减表现完全相反。

断电时，以二次磁场与时间的变化关系为准则，以深度为划分依据，归纳地电特征。

将矩、电导率σ为参数的以各向均匀同性介质为成分形发射回线铺埋在以磁导率μ的地面中，将阶跃脉冲电流提供给矩形发射回线，有：式(1)中，I为阶跃脉冲电流，A;t为时间，s。

当电流处于连接状态时，在矩形发射回线四周的空间、大地中通过发射电流构建稳定磁场。

处于零时刻时，瞬间切断电流，一次磁场也因电流的瞬间切断而发生瞬时变化。

一次磁场变化情况通过地下导电介质、空气等传输通道传送到矩形发射回线周围环境，借助于环境激发的感应电流对原有磁场进行能量补充，减缓磁场能量的消失直至完全消失。

若无良导体，过渡过程极其短暂；若有良导体，过渡过程将会延长。

地下涡旋电流产生的磁场与水平环状线电流产生的磁场类似。

当发射电流即将处于关闭状态时，矩形发射回线、环状线电流不但紧密相连，而且形状类似。

电流环逐步向四周扩散形成圆电流环。

与地面瞬变电磁法原理类似，矿井采空区积水瞬变电磁法只负责巷道的探测工作，进而产生烟圈效应，并逐步向巷道空间扩散。

瞬变电磁法在铁矿采空区勘查中的应用瞬变电磁法（Transient Electromagnetic，TEM）是一种地球物理勘探技术，它可以非侵入式地探测地下电导率分布，用于工程勘查、矿产勘查、环境地质勘查等领域。

在铁矿采空区勘查中，瞬变电磁法可以通过探测采空区的电导率变化来确定矿山的底部形态和大小，以及未采区域里的矿体分布情况。

本文将介绍瞬变电磁法在铁矿采空区勘查中的应用。

1. 瞬变电磁法原理瞬变电磁法利用时间变化的磁场激发地下感应电场，并测量电场响应，从而确定地下电导率分布。

瞬变电磁法仪器由一个发射线圈和一个接收线圈组成。

发射线圈通过电流激发磁场，瞬间改变电流方向，产生变化的磁场。

接收线圈测量这个变化磁场对地下物质的感应电场响应，这个响应信号被记录下来并处理成电场数据。

地下介质的电导率决定了电场信号的衰减速率，低电导率的区域会使电场信号衰减得更慢。

因此，瞬变电磁法可以通过测量地下电场响应来确定地下物质的电导率分布，进而推断地下各种物质的分布情况。

2. 应用案例针对铁矿采空区的特点和难点，瞬变电磁法可以通过以下3个方面在采空区勘查中发挥重要作用：确定采矿区域底部形态和大小、分析采空区漏斗区漏斗角度和深度、检测未采区域里的矿体分布情况。

（1）确定采矿区域底部形态和大小由于瞬变电磁法能够探测地下电导率的分布情况，因此可以通过在采空区内进行大量采集瞬变电磁法数据，确定采矿区域的底部形态和大小。

采用瞬变电磁法探测采空区，可以准确探测出采空区的底部形态和大小，避免了在采空区下进行钻探等传统勘探方法可能出现的安全问题和勘探难度较大的情况。

（2）分析采空区漏斗区漏斗角度和深度瞬变电磁法可以通过对采空区漏斗区进行测量，分析矿区漏斗区的形态和大小，根据漏斗区的建立和发育条件判断漏斗深度和漏斗倾角，从而推断矿区内矿体的分布情况。

这样一来，就可以有效提高采矿效率和采矿安全性。

（3）检测未采区域里的矿体分布情况瞬变电磁法也可以在采空区内检测未采区域里的矿体分布情况。

瞬变电磁法在煤矿采空积水探测中的应用瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Method, TEM）是一种通过瞬间变化的电磁场来探测地下物质的方法。

随着煤矿开采的深入，煤矿采空区积水成为一个严重的问题。

而瞬变电磁法正是一种有效的地球物理探测方法，能够对煤矿采空区的积水情况进行准确快速的探测。

本文将重点介绍瞬变电磁法在煤矿采空积水探测中的应用。

一、煤矿采空积水的问题煤矿采空区积水是指在煤矿开采过程中形成的矿井区域，由于采空区的存在，地表的下沉和地下水位的变化会导致采空区的积水问题，严重影响着矿井的安全生产和开采效率。

煤矿采空区积水问题主要表现在以下几个方面：1. 采空区的积水会导致矿井地面沉降，严重影响着矿井的安全和稳定；2. 采空区积水会影响到矿井的通风和瓦斯抽放，增加了矿井的生产成本；3. 采空区积水还会影响着矿井生产系统的正常运行，降低了采煤效率。

对煤矿采空区积水进行准确快速的探测是非常重要的，能够帮助矿井管理人员及时制定有效的治理措施，保证煤矿的安全和高效生产。

二、瞬变电磁法原理及特点瞬变电磁法是一种电磁探测方法，其基本原理是通过对地下变化的电磁场进行测量，来推断地下不同材质和构造的情况。

其具体特点主要包括以下几点：1. 高时效性：瞬变电磁法是一种实时测量方法，采集数据后可以即时进行数据分析和解释，能够快速反映地下构造和介质的变化；2. 高分辨率：瞬变电磁法能够在不同深度范围内获得较高分辨率的地下介质结构信息，能够较为清晰地刻画地下水和矿岩层的变化；3. 覆盖范围广：瞬变电磁法可以适用于不同地质条件下的探测，能够覆盖较大的水文地质区域；4. 非侵入性：瞬变电磁法是一种无损探测方法，对地下水文地质结构不产生破坏。

由于瞬变电磁法具有上述特点，因此在地下水文地质勘查和煤矿采空积水探测中得到了广泛应用。

瞬变电磁法是一种高精度、高效率的电磁探测技术，适用于对不同深度范围内的地下水文地质结构进行探测。

瞬变电磁法在煤矿采空积水探测中的应用【摘要】瞬变电磁法是一种地球物理探测技术，近年来在煤矿采空积水探测中得到广泛应用。

本文首先介绍了瞬变电磁法的基本原理，然后分析了煤矿采空积水存在的问题。

接着阐述了瞬变电磁法在这一领域中的优势，包括高分辨率和快速成像能力。

进而我们展示了瞬变电磁法在煤矿采空积水探测中的实践案例，以及未来发展方向。

在我们强调了瞬变电磁法在煤矿采空积水探测中的巨大价值，并展望了未来的应用前景。

通过本文的阐述，读者可以全面了解瞬变电磁法在煤矿采空积水探测中的重要性和潜力，为相关领域的研究和实践提供参考和指导。

【关键词】瞬变电磁法、煤矿、采空积水、探测、应用、原理、优势、实践案例、未来发展、价值、应用前景1. 引言1.1 瞬变电磁法在煤矿采空积水探测中的应用瞬变电磁法是一种利用瞬时电流激发地下介质产生感应电磁场，并通过接收电磁感应信号来刻画地下介质结构和特性的地球物理探测技术。

在煤矿采空积水探测中，瞬变电磁法具有独特的优势和应用潜力。

随着煤矿开采的不断深入，采空区域积水问题逐渐凸显，给生产安全和效率带来了严重挑战。

而传统的地质勘探方法难以准确识别采空区域的积水情况，这时引入瞬变电磁法就可以解决这一难题。

通过快速变化的电磁场对地下介质进行探测，可以高效、精确地探测到煤矿采空区域的积水情况，为煤矿生产提供重要参考。

瞬变电磁法在煤矿采空积水探测中具有重要的应用前景和价值。

在接下来的内容中，我们将详细介绍瞬变电磁法的原理，分析煤矿采空积水问题，探讨瞬变电磁法在煤矿采空积水探测中的优势，分享实际案例，并展望未来该技术的发展。

.2. 正文2.1 瞬变电磁法原理简介瞬变电磁法的工作原理可以简要描述为以下几个步骤：首先在地面上通过电源激发一个瞬变电流，在地下的导电体中感应出一个电磁场。

然后通过接收线圈记录地面上的电磁场变化，从而推断出地下介质结构。

瞬变电磁法可以通过控制电流的频率和幅度来调节探测的深度和分辨率，从而适用于不同深度范围的勘探需求。

瞬变电磁法在江西煤矿采空区探测中的应用效果摘要：瞬变电磁法在江西煤矿采空区探测中取得了显著的效果，为江西煤矿的水文地质探测中发挥了积极作用。

关键词：瞬变电磁采空区水文物探Abstract:TEM has achieved remarkable effect in goaf exploration andmade great contribution to the Hydrological geophysical exploration in collieries of JiangXi province.Keywords:Transient Electromagnetic Method(TEM);goaf;hydrogcophysical expllration中图分类号：TD82文献标识码：A 文章编号：一、前言由于瞬变电磁法在江西煤矿采空区(含水体)探测中的效果显著，施工方便快捷，成本经济，受到煤矿主管部门的大力推广和煤矿方的青睐，为江西煤矿防治水工作作出了巨大贡献。

二、瞬变电磁法勘探原理[1]瞬变电磁法以接地导线或不接地回线通以脉冲电流作为场源，以激励探测目的物感生二次电流，在脉冲间隙测量二次场随时间变化的响应。

瞬变电磁法是纯二次场观测，故与其它电性方法比较有体积效应小，纵横分辨率高，对低阻体反映灵敏等特点。

研究结果表明，任一时刻地下涡旋电流在地表产生的磁场可以等效为一个水平环状线电流的磁场。

在发射电流刚关断时，该环状线电流紧挨发射回线，与发射回线具有相同的形状。

随着时间推移，该电流环向下、向外扩散，并逐渐变形为圆电流环。

等效电流环很象从发射回线中“吹”出来的一系列“烟圈”，因此，人们将地下涡旋电流向下、向外扩散的过程形象地称为“烟圈效应”(图1)。

从“烟圈效应”的观点看，早期瞬变电磁场是由近地表的感应电流产生的，反映浅部电性分布；晚期瞬变电磁场随时间的变化规律，是大地电性的垂向变化的反映，可以探测较深部地质体。

瞬变电磁法在煤矿采空积水探测中的应用
瞬变电磁法是利用地表电磁场变化来探测地下电性体的方法。

其原理是通过感应线圈在地面上激发出一个瞬态电流，然后测量感应线圈所感受到的感应电磁场的变化。

根据地下电性体的导电性和储水性质的不同，感应线圈所感受到的电磁场响应也会有差异。

利用这些差异，可以识别出地下是否存在积水。

1. 非破坏性：瞬变电磁法是一种非破坏性的勘探方法，不需要进行地下钻探或开挖工作，减少了对环境的损害。

2. 快速高效：瞬变电磁法勘探速度快，可以在较短的时间内对大面积进行探测，提高了勘探效率。

3. 成本较低：相对于传统的地下钻探方法，瞬变电磁法的成本较低，节省了勘探成本。

4. 可视化结果：通过对瞬变电磁法测量数据的处理和分析，可以生成较为直观的地下水位和积水体的分布图像，便于采矿人员的理解和决策。

瞬变电磁法在煤矿采空积水探测中也存在一些问题和挑战。

由于煤矿采空区域的地下复杂性，地下存在多个层次的水体，不同层次的水体具有不同的电性特征，因此在解释测量数据时需综合考虑多种因素。

瞬变电磁法对地下水体的探测深度有一定的限制，大部分情况下只能测量到几十米至百米的深度。

瞬变电磁法的测量结果受到地表和地下环境的影响较大，需要对噪声进行处理和修正。

瞬变电磁法在煤矿采空积水探测中具有重要的应用价值。

它可以实时、快速地提供地下水位和积水体的信息，为煤矿生产和安全管理提供科学依据。

随着瞬变电磁法技术的不断发展和完善，相信其在煤矿采空积水探测中的应用将更加广泛。

瞬变电磁法在煤矿采空区探测中的应用摘要: 瞬变电磁法（TEM）是目前煤矿上采空区勘察中应用较为广泛的物探方法之一，该方法有较高的纵横向分辨率，能够分辨出规模较小的异常体，尤其对低阻地质体以及富水采空区反应灵敏。

在云南省祥云县加兴煤矿采空探测开展实例探测，基于无水及积水采空区与正常的煤系地层围岩存在明显的电性差异为基础，应用仪器探测矿区的电性分布，推测采空区分布及富水性。

关键词:采空区；瞬变电磁法；视电阻率；Abstract:Transient electromagnetic method (TEM) is one of the more widely used geophysical methods in the exploration of coal mine goaf at present, This method has high longitudinal and transverse resolution,The ability to distinguish the smaller abnormality, In particular, it is sensitive to low resistivity geological bodies and water rich goaf. To carry out the detection example of Detecting Goaf in coal mine of Yunnan Province Jiaxing County auspicious clouds. Based on the obvious electric difference between the surrounding rock and the surrounding rock of the normal coal system.The application of instruments to detect the electrical distribution in the mining area and to speculate on the distribution of the goaf and the water rich.Keywords: The Goaf;Transient electromagnetic method;Apparent resistivity;1引言随着国家经济的发展,社会对能源的需求量处在不断增长的趋势。

瞬变电磁法在四川犍为某煤矿采空区探测中的应用摘要：众所周知，煤炭是我国十分重要的能源之一，近年来，国家加强了煤炭资源的回收力度，鼓励发展煤矿大型化建设，淘汰落后的小型生产煤矿，积极推进资源整合。

20世纪采矿工艺比较落后，对矿产资源保护意识不强，许多民营矿山生产设计不规范，未对采空区进行有效处理，使得各个采空区位置、形态特征各异，位置隐蔽，矿山安全生产存在极大隐患，因此对采空区进行精确探测、合理稳定性分析具有重要的现实意义。

在众多采空区探测技术中，瞬变电磁法具有受地形影响较小、施工效率高、不受接地条件限制、能保证深部地电信息有较高分辨率的特点，在煤矿采空区探测中应用十分广泛。

关键词：瞬变电磁法；煤矿采空区；赋水；探测引言煤炭在我国经济社会发展中一直处于重要战略地位。

随着煤炭的大量开采，形成了数量庞大的煤矿采空区，在煤矿采空区影响范围内，围岩存在失稳的可能性，导致地面发生沉降开裂破坏，从而造成地面人员伤亡和财产损失，对安全生产构成严重威胁。

以往的工程建设中，对于采空区多采取避让办法，但随着我国城镇化进程加快，基础设施建设密度增大，建设用地与耕地保护矛盾日益突出，需要对采空区进行工程地质调查，并进行稳定性和适宜性分析，以确定采空区域是否可以用于工程建设。

1地质及地球物理特征1.1构造和地层工区构造属扬子准地台(Ⅰ级)、四川台坳(Ⅱ级)、川中台拱(Ⅲ级)之自贡台凹之中西部，主要构造为午云向斜和沙嘴挠褶。

主要断层为观音寺断层（F1）及沙嘴断层（F2）。

本次物探工作主要针对针对400m以浅的地层，主要地层有第四系，沙溪庙组、自流井组、三叠系上统须家河组，主要出露第四系和沙溪庙组。

1.2地球物理特征采空区、构造发育区与完整地层相比，由于地应力对完整岩层的破坏，导致岩体的裂隙发育，同时使得传播于勘查范围内的导电性发生变化，导致岩石的视电阻率大小发生变化，与完整岩体产生一定的电性差异，因此本工区能够用电性差异区分物性差异较大的岩性，划分岩溶、断层破碎带等地质体，使得本工区具备开展瞬变电磁法的地球物理勘探条件。

瞬变电磁法在煤矿采空区探测中应用摘要介绍了瞬变电磁法的基本原理、技术和方法。

基于富水老空区与围岩在视电阻率值上的明显物性差异，利用瞬变电磁法在同一深度视电阻率切片图以及同一测线视电阻率等值线图中的低阻异常来圈定采空区，为钻孔位置确定提供依据，以确保煤矿安全高效的开采。

关键词瞬变电磁法；视电阻率图；采空区中图分类号P631.325 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)072-0180-03煤矿开采过后形成大量的采空区，采空区常有积水存在，给各矿井安全生产带来极大的安全隐患，因此，及时查清煤矿采区范围内的采空积水情况，进行探放水工作，排除安全隐患，保证煤矿安全生产是十分必要和紧迫的。

瞬变电磁方法在资源勘探、构造探测、环境调查与监测和水文与工程地质调查等领域被广泛的应用，尤其是在地下水探测方面有良好的效果，在煤炭开采过程中用于探测煤层顶底板含水层富水区的分布情况，构造的导、含水情况，老窑采空区富水性及导水通道等。

本文结合某矿区采空区内水文探测实例，分析总结了瞬变电磁法探测采空富水区的实用性和有效性。

1 瞬变电磁法基本原理瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Method，简称TEM）属于电磁感应类探测方法，它遵循电磁感应原理，其机理就是导电介质在阶跃变化的电磁场激发下而产生的涡流场效应，即利用一个不接地的回线或磁偶极子（也可以用接地线源电偶极子）向地下发射脉冲电磁波作为激发场源（习惯上称为“一次场”），根据法拉第电磁感应定律，脉冲电磁波结束以后，大地或探测目标体在激发场（即“一次场”）的作用下，其内部会产生感生的涡流，这种涡流有空间特性和时间特性。

其大小与诸多因素有关，如目标体的空间特征和电性特征、激发场的特征等，而且因为热损耗的缘故会逐渐减弱直至消失。

人们虽然不能直接测量这种涡流的大小，但是可以利用专门仪器观测这种涡流产生的电磁场（称为“二次场”）的强弱、空间分布特性和时间特性。