摘要：朱家峁煤矿地处毛乌素沙漠东南缘与陕北黄土高原接壤地带，地表基本被第四系松散沉积物所覆盖，其中3盘区北部101工作面上处在朱家卯矿与邻近大川沟煤矿（已停采）边界处。同时在边界处还存在大川沟水库，与井田范围最近仅为150m，且井田范围内存在一条贯穿南北的水沟--沙空沟，沙空沟已经严重侵蚀地表第四系土壤。这些该区域掘进和开采造成重大安全隐患。为此我们采用地面瞬变电磁探测技术，同时我们针对该区域的情况采取了一些新的数据处理手段，避免了一些假异常的可能，最终成果表明这些新手段起到了很好的作用。
关键词：瞬变电磁；侏罗纪煤层；复杂水体
1 引言
陕西中太能源投资有限公司朱家卯煤矿3盘区北部101工作面上处在朱家卯矿与邻近大川沟煤矿（已停采）边界处。大川沟裂隙导水对该区域工作面掘进和开采亦存在重大安全隐患；针对以上存在的地质问题，为提前探测上述可能危害，保证该区域正常开采、有效防止各类水害水对下部煤层的威胁，从根本上消除、杜绝可能造成的危害，决定在开展物探方法进行勘探。
图1 测区地形及实际材料图
Figure 1 the actual map of the test area
2 井下数据采集
本次勘探使用的仪器为加拿大PHYNICS公司出产V8多功能电法工作站，该设备是目前世界上最先进的瞬变电磁系统，在国内的矿产、水利等领域有着广泛应用。
本次探测面积为2.77km²，采用20m×20m网度（线距20m，点距20m），采用240m×240m发射线框，设计瞬变电磁物理点6985个。
全测区瞬变电磁物理点甲级率达到85%以上，合格率99%，达到《规范》要求。检测点一致性较好，原始记录清楚、齐全。满足后期数据处理解释的要求。
3 关键改良技术
传统的瞬变电磁数据处理技术都是基于良好假设前提下的，但是实际探测过程中却不都是如假设般良好，所以要想获得接近实际的好结果，必须弄清并解决好一些关键改良技术。
在此作者总结了以下几个改良技术，并应用于该实际案例中。
3.1 关断时间问题
图2 关断时间示意图（左：理论 右：实际）
Fig. 2 diagram of turn off time（left：theoretical right：actual）
在瞬变电磁数据中，都是假设关断时间符合理论的，及都是立即关断的。但是实际仪器不可能达到立即关断，都是有一定的关断时间的（一般为几十到几百纳秒）。这样传统的处理手段就会产生偏差，为此我们可以采取关断时间校正的方式。
图3 关断时间校正对比图
Figure 3 turn off time correction contrast
3.2 一次场的问题
理论中一次场衰减完毕后才观测二次场，但是实际观测中在残余时间段会同时观测到一次场和二次场，所以直接将该数据当做二次场来处理也会产生偏差，为此我们采取一次场分离的方法进行校正。
图4 一次场分离前后对比图
Figure 4 contrast map before and after the first field separation
4 实际应用结果
经过技术改良后我们可以得到更接近于实际地质情况的单测线电阻率反演图，某水平切面的电阻率反演图以及各层面水平电阻率反演图。
图5 单测线电阻率反演图
Figure 5 single line resistivity inversion
图6 低阻异常分布图
Figure 7 low resistance anomaly distribution
5 结论
结合我们的瞬变电磁数据改良技术和本次实际勘探，通过结果验证对比我们可以得到以下结论。
①目前广泛使用的传统的瞬变电磁数据处理流程是基于较多理论假设的，而实际情况却并非如此，所以要想获得良好的数据，需要我们进行适当的改良校正。
②经过改良后的数据处理使得处理结果更准确，异常也更真实。
③结合到本实际勘探中，陕北地区由于特殊的梁卯结构同时还有特殊的如采空边界、临近水库等情况，使得勘探难度骤增。但是使用改良后的数据处理方法依然能得到较好的结果。
④当然要想获得好的结果，一手的高质量的原始数据仍然是最重要的。
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第一作者简介：
郭中安，男1979年生，陕西中太能源投资有限公司朱家卯煤矿总工程师。
通讯作者简介：
何良，男，1987年生，博士研究生，主要从事煤矿探测方面研究。
论文作者:郭中安1,何良2,李正1
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2019/1/3
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