浅埋煤层火烧区三维高密度电法数值模拟及应用
解海军1
梁咏琪1
李晚露2
刘瑞卿1
程锦昊1
1.西安科技大学地质与环境学院,陕西 西安 7100542.陕西省一九四煤田地质有限公司,陕西 铜川 727000
摘要：陕北侏罗系煤层埋藏较浅,历史上形成了大片隐伏古火烧区,古火烧区积水对矿井的安全生产构成了严重威胁.为了有效探测古火烧区的分布范围,分析其积水情况,以直流电法基本原理为基础,三维高密度电法勘探机理为前提,采用数值模拟和工程实践的方法,对浅埋煤层火烧区的三维高密度响应特征进行了研究.建立了多种烧变岩的三维地电模型,运用有限单元法进行了三维高密度正演模拟,对比均匀半空间中电位数值解与解析解的相对误差,验证了正演程序的准确性,分析了二极、三极及偶极装置在均匀半空间、二层、三层和四层地电模型中地质异常体的三维高密度电法响应特征.结果表明:三维高密度电法勘探时二极装置对地质异常体响应效果较好,对复杂地层响应效果一般;偶极装置对地质异常体和复杂地层的响应效果均较好,具有更高的横向分辨率;与二维高密度电法正演模拟相比,三维模拟通过多方向,多层面的数据采集提高了高密度电法探测精度,解决了三极装置解释异常偏移问题;在陕北红柳林煤矿北二盘区 2-2 煤火烧区进行了三维高密度偶极装置和二极装置勘探实践,其实际探测结果与该地区已有的地质资料吻合较好,证明了利用三维高密度电法探测煤矿火烧区分布范围及其积水情况具有一定的可行性.
关键词：红柳林煤矿火烧区三维高密度电法正演模拟响应特征
分类号：TD166(矿山地质与测量)
资助基金：陕煤联合基金资助项目(2021JLM-11)
论文发表日期：2024-12-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 397-407 )
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