赛尔克别克·达汗
北京天地华泰矿业管理股份有限公司 北京 100000
摘要:随着近些年来煤矿事业的逐渐壮大和发展，煤矿资源的开采量也越来越大，在煤矿资源的开采中，开采技术不断进步和发展，促使煤矿开采的深度也不断增加。在深部矿产资源的开采中，会存在很多问题，比如地下地质结构变化、地下水害等等，水害问题是制约煤矿井下开采安全进行的重要威胁之一，一旦矿井发生水害，会造成巨大的经济损失，对采矿工作人员的生命安全也构成了严重的威胁。近些年来，煤矿矿井重大安全事故频发，所以，安全生产是煤矿生产和开采需要解决的首要问题。在煤矿水害的防治工作中，运用井下瞬变电磁技术具有良好的矿井水害防治效果，能有效的减少矿井水害的发生几率，这种技术的应用比较普遍，优势很多，比如准确度高、方向性好、同时设备的体积也很小，方便携带和使用，可以有效的探测井下异常的水体物质，为井下安全作业提供了保障。
关键词：煤矿;瞬变电磁探测技术;水害防治;应用
前言：随着煤矿开采深度加大，煤矿井下安全作业成为煤矿企业关注的焦点.煤矿井下水害问题频发，造成水害产生的原因主要有几个方面，首先是地下岩层结构出现了断层[1]，并且熔岩和含水层出现了导通，导致矿井水害的发生.其次，一些采空区和煤矿老矿井由于长时间废弃,并发生了积水引起了水害问题。第三种原因是煤层陷落柱造成导水现象，引发了矿井水害问题。另外，煤矿开采过程中，必然会发生搅动对地质结构造成了影响，导致煤层顶板的含水层出现疏通，造成了煤矿水害灾难。在水害的防治工作中，为了减少水害的发生几率，需要运用先进的技术设备对煤矿开采区域的地质构造进行全面的探测[3]，普通的电磁探测技术应用效果不佳，瞬变电磁技术的出现解决了这一问题。运用顺便电磁探测技术，可以准确的对工作面的富水区进行有效的探测[2]，探测效率和准度很高，同时大大降低了探测工作的经济投入，节约了探测成本，为煤矿井下安全作业提供技术保障。
1井下瞬变电磁探测技术介绍
1.1技术原理
瞬变电磁探技术又被称之时间域电磁技术，运用接地线源与接地回线向地下发送脉冲磁场，在脉冲磁场的间隙中借助物理场值的分布特征和变化规律进行有效分析，对目标探测区域的水体分布情况进行了解和推算，在利用接地线源对二次涡流进行观测。瞬变电磁探测技术在地面的应用原理与矿井中的应用原理基本一致，但是略微的区别是矿井中瞬变电磁技术在地下几百米以下的煤层巷道中应用，会受到巷道几何尺寸的略微束缚和影响.所以，在矿井中，瞬变电磁探测技术无法向地面技术应用一样，对大回线的相关装置进行利用。所以只能应用小于3m的小回线进行应用。具体见图1：
图1（煤矿井中探测电磁感应示意图）
1.2煤矿井下瞬变电磁探测技术的应用优势
由于煤矿井下高阻层的探测没有屏蔽和障碍，可以有效的抵抗阻层的阻隔影响，同时电磁波具有很强的穿透力，技术优势十分明显。另外，矿井瞬变电磁探测技术的施工过程十分便捷和简单，不需要其他的辅助设备和工序，有利于降低煤矿企业的施工成本，也能取得良好的安全施工效果。除此之外，该技术的工作效率很高，操作灵活便捷，可以更加直观和高效的开展探测工作。
2井下瞬变电磁探测技术应用方法
由于井下地质环境的限制，在利用瞬变电磁探测技术时，应用空间相对较小，所以需要采用小回线的探测方法。结合煤矿井下掘进的方向，遵循一定的探测要求，需要在掘进方向的前头布设严密的测点，测点的布置应该遵循探测工作的要求，一般利用扇形的扫描方法，按照一定的探测角度间隔进行数据的扫描和采集，一般设定的扫描范围为100°。煤矿井下应用瞬变探测技术通常采用收发一体的线圈，并配备线圈的支架结构和专用的角度探测仪器，可以使发射面积和探测精度得到保证。
3井下瞬变探测技术应用注意事项
3.1探测结果的解释
井下瞬变探测技术属于全空间探测，一般情况下，当遇到异常的探测水体，需要结合全空间的软件技术对探测结果进行处理和解释。另外，也可以针对同一组数据应用不同的处理标准和参数进行处理，结合具体的煤矿井下作业进度，比如掘进施工和打钻施工，进行互相验证和探测，目的是提高探测结果的精准度。
在对相关资料进行释义过程中，需要结合瞬变电磁响应时表现的时间特点、剖面线特点以及施工环境的地质、地球物理特征进行合理的解译，应用模拟计算的方法和物理模拟的方式，很容易造成地质环境的理想化，与实际的环境情况产生不符的现象，所以通过结果分析和解释也是片面的，具有定性特征，因此，环境和测量条件对定量解释结果也具有一定的影响。这些释义的结果对进行下一步的掘进和钻探工作也具有一定的指导价值。
3.2技术应用中干扰因素的解决方法
我们知道，煤矿井下瞬变电磁探测技术的应用优势很多，探测分辨率高，同时技术应用十分便捷，在具体的技术应用过程中，容易受到其他因素的影响，对探测数据的精准度产生不利的影响。比如地下电缆、皮带架、掘进机、锚网等等，这些设备都容易造成探测结果受到影响。基于此，在井下瞬变电磁探测技术的应用时，在条件允许的情况下，应该对一些金属物质和设备的电源进行关闭，另外，技术应用时，保障发射与接收线圈和金属材料物质保持远离的状态，避免金属物质对电磁波产生干扰，影响探测数据的精准度。
除此之外，对探测结果产生不利影响的因素还包括煤矿巷道底板积水和顶板淋水的问题，这些问题也容易造成探测信号受到干扰和影响，同时，煤矿井下作业环境十分复杂，所以探测的重点工作是如何减少环境的影响因素，保障探测结果的精准度，为后续的工程施工提供技术支持和数据参考。
结论：本文对井下瞬变电池探测技术的应用情况进行了分析，通过技术应用以及技术原理的介绍，总结了一些影响探测结果的因素，采取有效的措施避免这些因素对瞬变电磁探测技术应用效果产生不利影响。在煤矿矿井生产作业中，为了防止水害发生，有效的运用瞬变电磁探测技术可以进一步获取井下水体分布情况，同时，制定科学合理的应对措施，避免地下水害造成煤矿企业经济损失和人员伤亡，但是在技术应用过程中，仍然存在一些问题需要优化和解决，要求技术人员通过理论知识的研究和学习，不断总结经验，进一步提高瞬变电磁技术在矿井中的应用效果，为煤矿井下水害防治工作提供重要的技术支持。
参考文献：
[1]屈旭辉.井下瞬变电磁探测技术在煤矿水害防治中的应用[J].内蒙古煤炭经济,2018(11):23-24.
[2]问风明.井下瞬变电磁探测技术在煤矿防治水的应用[J].山西焦煤科技,2013,37(10):18-20.
[3]梁盛军. 瞬变电磁探测技术在煤矿井下应用研究[D].河北工程大学,2007.