煤层顶底板采动破坏同步动态监测电性特征分析     

杨海平  刘盛东  杨彩  章俊 《工程地质学报》2021,29(4):1002-1009

随着煤炭开采深度的增加,深部复杂条件下开采的水害问题日益严重。复杂条件下煤层回采过程顶底板破坏动态监测对于工作面突水预测、采煤方法改进等具有重要意义。本文基于并行电法监测技术,结合双模式电极数据采集方式,同时在采煤工作面进行煤层顶、底板全空间地电场特征监测研究,获得了煤层围岩顶底板采动前后电阻率及自然电位同步响应特征。研究表明:顶底板跨孔电阻率监测动态变化可以显示孔间电阻率随采煤工作面逐步推进的动态变化情况,可有效表征顶底板破坏带发育范围,同时顶板垮落造成的电阻率变化程度大于底板破裂引起的电阻率变化程度;自然电位数据可分辨顶、底板岩层及裂隙张合形态、以及破裂程度,研究区域内顶板自然电位值明显高于底板自然电位值,且顶板的破裂引起的自电位变化强度明显大于底板破裂引起的自电位变化。采用多参数对煤层顶底板采动破坏进行同步动态监测,对保障采动工作面安全回采具有现实应用价值。  相似文献   

饱水岩石加载变形过程中视电阻率–渗透率的关联性     

孙强  冯永  朱术云  杨彩  薛雷 《煤田地质与勘探》2012,40(2):86-90

根据岩石受载变形破坏过程中视电阻率和渗透率的演化规律,分析了岩体破坏过程中视电阻率和渗透率变化的关联性,指出饱水条件下岩石变形破坏过程中视电阻率与渗透率关系密切.基于Archie公式和Carman-Kozeny公式,推导出了饱水岩石渗透率和视电阻率之间的关系式.同时,从岩石加载过程变形破坏的细观分析角度,探讨了渗透率-视电阻率关系式的合理性,进而指出了其成立的基础条件和应用意义.  相似文献   

基于小波分析的矿井工作面涌水量评价     

赵立瑰  刘盛东  杨彩  王勃  王伟 《煤田地质与勘探》2011,39(6):67-71

矿井涌水量预测预报是矿井开采过程中防治水害的重要环节。应用小波多尺度理论对工作面涌水量、自然电位及直接充水含水层水位进行研究,揭示其规律性,以解决涌水量估计问题。通过对三类数据进行小波分解与重构发现,第二层低频重构信号与三者之间具有规律性:水位下降引起自然电位升高,导致涌水量增大;水位回升、自然电位减低时,对应工作面涌水量减小。分析结果表明,第二层高频重构细节信息表现为高水位(小降深)、低电位(电性差异小)对应小涌水量和低水位(大降深)、高电位(电性差异大)对应大涌水量。   相似文献   

基于地电场响应的矿井顶板突水模拟实验     

杨彩  刘盛东  胡泽安 《物探与化探》2012,(2):220-223

建立渗流一电测模型,利用粗砂、中砂、细砂三种含水层介质模拟矿井顶板突水,采用网络并行电法仪实时监测地电场参数的瞬态响应特征。通过分析自然电位、一次场电位、激励电流随时问变化图及视电阻率断面图,发现三种不同含水层介质实验的地电场参数都有明显响应,响应规律基本一致。在突水阶段,粗砂和中砂的自然电位明显低于突水前、后的两个阶段,细砂自然电位持续上升,在突水点有显著变化;一次场电位和激励电流变化一致,与突水前、后的两个阶段相比,一次场电位出现大幅降低,激励电流出现大幅升高;视电阻率断面图可以表征渗流、突水、突水后三个阶段的变化过程,可用于定性判定含水层水量大小。此次研究,对矿井水害的防治研究具有现实意义。  相似文献