移动阅读
胡雄武1,2,3，孟当当3，张平松3，吴荣新3
(1.安徽理工大学 深部煤层采动响应与灾害防控国家重点实验室，安徽 淮南 232001; 2.安徽理工大学 矿山地质灾害防治与环境保护安徽普通高校重点实验室，安徽 淮南 232001; 3.安徽理工大学 地球与环境学院，安徽 淮南 232001)
摘 要:深部煤层开采受下伏灰岩水害威胁日益严重，探测采煤工作面底板富水区是保障安全生产的一项重要工作。目前，矿井电法是富水区探测的主要手段之一，但存在对富水区定位不准的问题。为进一步提高对采煤工作面底板岩层富水区的判定精度，在充分分析单巷电法和双巷电透视法优缺点的基础上，通过对视电阻率观测与反演方法的改进，提出视电阻率全方位探测方法。以全空间球状模型为例，给出了球状模型外空间中任意三极装置的视电阻率表达式。针对采煤工作面内侧、巷道和外侧底板不同位置的5个低电阻率模型，分别计算了全方位和双巷透视视电阻率数据，通过三维反演分别获得了采煤工作面底板岩层的电阻率图像，对比可见:① 在平面上，前者的低阻核心区与5个模型位置一致;后者的低阻核心区与工作面内侧及巷道底板的3个模型位置一致，而与工作面外侧底板的2个模型位置存在误差，误差系数分别为1.0和2.0，反映工作面外侧模型距离巷道越远，误差则越大;② 在垂向上，两者对模型深度的判定均存在不同程度的误差，但相比而言，前者定位误差小，对模型深度的判定更准确。分析结果表明在全方位视电阻率反演过程中，单巷测深数据与双巷透视数据之间能够相互约束，促使低电阻率球状模型的准确归位，体现了全方位视电阻率探测方法的优越性。工程实践进一步表明了该方法的准确性和可靠性。
关键词:采煤工作面;底板水;视电阻率;全方位探测;深部煤层
移动阅读
胡雄武，孟当当，张平松，等.采煤工作面底板水视电阻率全方位探测方法[J].煤炭学报,2019,44(8):2369-2376.doi:10.13225/j.cnki.jccs.KJ19.0581
HU Xiongwu,MENG Dangdang,ZHANG Pingsong,et al.An all-directional detection method of apparent resistivity for water from the floor strata of coal-mining face[J].Journal of China Coal Society,2019,44(8):2369-2376.doi:10.13225/j.cnki.jccs.KJ19.0581
中图分类号:P631;TD745
文献标志码:A
文章编号:0253-9993(2019)08-2369-08
收稿日期:2019-05-05
修回日期:2019-06-04
责任编辑:郭晓炜
基金项目:国家自然科学基金资助项目(41702177);安徽省自然科学基金资助项目(1808085QD102);安徽省高等学校自然科学重点资助项目(KJ2016A192)
作者简介:胡雄武(1984—)，男，安徽绩溪人，讲师，博士。E-mail:huxiongwu1984@126.com
HU Xiongwu1,2,3,MENG Dangdang3,ZHANG Pingsong3,WU Rongxin3
(1.State Key Laboratory Mining Response and Disaster Prevention and Control in Deep Coal Mines,Anhui University of Science and Technology,Huainan232001,China; 2.Key Laboratory of Mine Geological Disaster Prevention and Environment Protection of Anhui Higher Education Institutes,Anhui University of Science and Technology,Huainan232001,China; 3.School of Earth and Environment,Anhui University of Science and Technology,Huainan232001,China)
Abstract:Deep coal seam mining is increasingly threatened by the water damage of underlying limestone.Detecting the water-rich area of coal mining face is a major task to ensure safe production.At present,the mine electrical method is one of the main means of detecting the water-rich area,but there is a problem of inaccurate positioning of water-rich area.In order to solve this problem to improve the detecting accuracy for the water-rich area of the floor rock of coal-mining face,based on the analysis of the advantages and disadvantages of the one-roadway electrical method and two-roadway electrical penetration method,the omni-directional detection method of apparent resistivity was proposed by improving its observation and inversion method.Taking a full-space spherical model as an example,the apparent resistivity expression of any pole-dipole system in the outer space of spherical model was given.For the five low-resistivity models at different positions on the inside,edge and outside floor of coal-mining face,the apparent resistivity data were calculated by the omni-directional and two-roadway penetration method respectively.Through the three-dimensional inversion,the rock resistivity images in the floor of coal-mining face were obtained respectively.The comparison of these images shows:① In the horizontal section,the former’s core low-resistance areas are one to one correspondence with the center positions of five models;the latter’s core low-resistance areas are consistent with the center positions of the three models that located in the inside and edge floor of coal-mining face,and have distance error with the center positions of the two models that located in the outside floor of coal-mining face,and the error coefficients are 1.0 and 2.0 respectively,which reflects that the farther the model located in the outside of coal-mining face is from the roadway,the larger the error.② In the vertical section,both of them have various degrees of error in determining the depth of the models,but in contrast,the positioning accuracy for the models from the former is higher than the latter’s,because of its small error.The above analysis results show that the one-roadway sounding data and the two-roadway penetration data can constrain each other to promote the accurate homing of the spherical model with low-resistivity during the omni-directional apparent resistivity data inversion.As a consequence,the omni-directional apparent resistivity detection method has greater superiority to the conventional electrical methods,and an engineering practice further demonstrates the accuracy and reliability of the method.
Key words:coal-mining face;floor water;apparent resistivity;omni-directional detection;deep coal seam
我国华北地区深部煤层开采受水害威胁日益严重，常因采煤工作面底板灰岩富水而处于承压开采的状态，是水害致灾事故的高发区[1-3]。因此对采煤工作面底板水害的分布特征进行探查与分析，准确判定富水区位置是保障安全生产的一项重要工作。实际中因煤层采动引起的底板岩层破坏范围大于采煤工作面范围[4-7]，故采煤工作面底板水害防治区域应包括工作面双巷、面内及双巷外侧一定距离的底板岩层。目前，地球物理探测是采煤工作面地质保障技术的一种重要手段[8]，其中矿井瞬变电磁法[9-12]、矿井单巷电法[13-14](包括直流电测深、高密度直流电阻率法等)和双巷电透视法[15-17](包括直流电透视、音频电透视、双巷网络并行电法等)是采煤工作面底板水害探查的主要方法。实践表明:矿井瞬变电磁法在进行采煤工作面探水时受巷道内金属体干扰严重，实测数据质量较低，探查结果的可靠性较差[18-20];矿井单巷电法对巷道周边围岩中的赋水性分布特征具有良好的判定能力，但不能确定富水区是位于采煤工作面内侧或外侧，且当工作面倾斜长度较大时，该方法对采煤工作面内底板富水区探测能力较差[16];双巷电透视法对采煤工作面内部底板岩层的富水区判定效果较好，但对巷道底板及其外侧富水区的判定能力不足[15]。由此可见，上述方法均不能全面而准确地探测采煤工作面底板岩层的赋水性分布特征。
鉴于上述传统方法的不足，笔者考虑单巷电法和双巷电透视法测试结果之间的互补特点，拟通过视电阻率观测与反演方法的改进，提出视电阻率全方位探测方法，并通过数值模拟和工程实践表明该方法的准确性和可靠性。
视电阻率全方位探测方法的数据观测包括单巷直流电法(下文简称“单巷电法”)数据观测和双巷直流电透视法(下文简称“双巷电透视法”)数据观测两个部分，两者同步完成。如图1所示，全方位数据观测时，要求在采煤工作面双巷中同时布置电法测线(如命名为SL1和SL2)，并分别由电法测试仪器控制，电法仪器具有时间同步的功能(如YBT32矿用并行电法仪)。当测线SL1内电极供电时，该测线其余电极均进行三极(Pole-Dipole)装置测深数据的采集;同时，测线SL2内的全部电极也同步采集Pole-Dipole装置的透视数据，其中Dipole为SL2内相邻电极的组合。反之，SL2内电极供电时，在SL2内部和SL1内部分别完成测深和透视数据的采集，最终实现SL1和SL2两条测线所有电极全部完成供电为止。
图1 全方位电阻率探测示意
Fig.1 Schematic diagram of omni-directional resistivity detection
为更清晰的表达全方位数据采集过程，以双巷中各布置32个电极为例，即测线SL1和SL2内电极编号分别为1～32号和33～64号。当1号电极供电时，SL1内部可同时采集温纳三极测深数据为1-2-3(1为供电电极编号，2和3为接收电极编号)，1-3-5，1-4-7，…，1-16-31，SL2内部同时采集三极透视数据为1-33-34，1-34-35，…，1-63-64;当2号电极供电，SL1采集2-3-4，2-4-6，…，2-17-32，SL2则采集2-33-34，2-34-35，…，2-63-64;当3号电极供电，SL1采集3-2-1，3-4-5，3-5-7，…，3-17-31，SL2采集3-33-34，3-34-35，…，3-63-64;依此类推，当32号电极供电，SL1采集32-31-30，32-30-28，…，32-17-2，SL2内部同时采集三极装置数据为32-33-34，32-34-35，…，32-63-64;同理，当SL2测线内各电极供电，其余电极采集方式同上。
由以上数据采集过程可知:① 与常规单巷电法相比，全方位电法数据体中单巷电法数据采集部分除包括正三极(即三极A)装置数据，还增加了反三极(即三极B)装置数据，其原因是三极装置具有非对称性，对电性异常体定位存在偏差[21]，而通过正、反三极装置两种数据联合可实现电性异常体的准确定位。因此，全方位探测中单巷数据为正、反三极装置数据的合成，数据量增加1倍;② 与常规双巷电透视法相比，全方位电法数据体中双巷透视数据部分加密了发射与接收电极数，大幅增加了双巷电法透视数据量。以5 m电极距为例，常规双巷透视发射电极间距为50 m，中间间隔10个电极，而全方位探测方法中发射电极间距即为相邻电极距(5 m)，即使在相同接收点数条件下，全方位透视数据量也为常规透视数据的10倍，况且全方位探测方法中电透视单点发射对应的接收点数远大于常规透视方法。由此可见，全方位探测中透视数据量增加不少于10倍。以上视电阻率观测数据量的大幅增加为全方位探测奠定了可靠的基础。
常规单巷电法常以视电阻率剖面进行分析与地质解释，而双巷电透视法则基于电流线的传播路径进行射线追踪反演，其反演算法有ART，SIRT和LSQR等。在视电阻率全方位探测方法中，一是需要满足单巷三极A和三极B数据的联合反演，实现巷道周边低阻区的准确定位;二是需要单巷测深数据与双巷透视数据在反演过程中相互约束，实现采煤工作面底板低阻区的全方位判定。为此，全方位探测数据的反演从稳定电流场理论出发，即满足全空间三维Poisson方程[22]
-Iδ(x-x0)δ(y-y0)δ(z-z0)
(1)
式中，ρ为介质电阻率，(Ω·m);U为全空间任一点电位，V;I为供电电流，A;δ为Dirac函数;(x,y,z)为观测点坐标;(x0,y0,z0)为供电点坐标。
考虑到探测空间介质的非均匀性，方程(1)可以通过空间网格划分转换为一个矩阵组，其圆滑模型反演的目标函数S(m)[23-24]可表示为
S(m)=[dobs-g(m)]TWd[dobs-g(m)]+
αmTRm
(2)
式中，dobs为实测视电阻率;g(m)为理论视电阻率;Wd为权值系数矩阵;m为模型向量;α为圆滑因子;
为粗糙度矩阵，Rx，Ry，Rz分别为粗糙度矩阵R在三维坐标中x，y和z方向上的系数矩阵。
非线性方程(2)一般采用迭代求解，在每次迭代过程中，模型修改量Δm可通过线性方程组(3)求得，具体反演过程如图2所示。
(JTWdJ+αR)Δm=JTWd[dobs-g(m)]
(3)
式中，J=∂g(m)/∂m为Jacobian矩阵。
图2 全方位电阻率反演流程
Fig.2 Workflow of resistivity inversion for all-round directions
全空间无限均匀介质中点电源电场作用下，除点电源所在点外，任意点电位表达式为
U0=Iρ1/(4πR)
(4)
式中，U0为任意点电位，V;ρ1为模型中的背景电阻率，(Ω·m);R为任一点与点电源的空间距离，m。
假设无限均匀介质中点电源A周围存在一电阻率为ρ2的球状导体(图3)，其半径为a，球心与点电源A之间的距离为d，则球外距离球心为r的任意点电位为
U=U0+U1
(5)
式中，U和U1分别为任意点的总电位和异常电位,V。
图3 全空间球状导电模型示意
Fig.3 A spherical conductive model in uniform full space
图3中，M和N为电极测量点;RM和RN分别为AM和AN的距离;rM和rN分别为OM和ON的距离;θM和θN分别为∠AOM和∠AON。取球坐标系并令原点位于球心，则异常电位应满足
(6)
其中，θ为球坐标系下的顶角，即空间中任意点至球心的连线于z轴的夹角。结合边界条件，可得
(7)
式中，μn=[n(ρ2-ρ1)]/[nρ1+(n+1)ρ2)];Pn(cosθ)为Legendre函数。
将式(7)代入式(5)便可获得球外任一点的电位公式。由此可写出空间中任意三极装置AMN所观测的视电阻率表达式为
(8)
式中，
为AMN三极装置的视电阻率;KAMN为AMN三极装置的装置系数;ΔUMN为测量点MN的电位差。
为体现全方位探测方法的准确性，针对图4所构建的采煤工作面底板球状模型进行理论数据计算与分析。令工作面左下角为统一坐标系原点，沿工作面巷道走向为x轴正方向，沿工作面倾向和底板分别为y和z正方向。设工作面巷道走向长度为L=300 m、宽度为W=150 m，球体位于工作面底板，其半径a=20 m，球心坐标为(xs，ys，zs)，底板岩层电阻率ρ1=100 Ω·m，球体电阻率ρ2=5 Ω·m。此外，定义巷道1内布设电极1～61号，巷道2内布设电极62～122号，电极间距5 m。全方位探测数据体由两部分组成，其一为巷道1和巷道2内的单巷电法数据(包括W-A和W-B);其二是双巷电透视数据，此处是以1～61号电极按顺序供电，分别获得62～122号电极中相邻两个电极的电位差，即ΔU62-63，ΔU63-64，ΔU64-65，…，ΔU120-121和ΔU121-122;反之，以62～122号电极按顺序供电，分别获得1～61号电极中相邻两个电极的电位差，即ΔU1-2，ΔU2-3，ΔU3-4，…，ΔU59-60和ΔU60-61。
图4 工作面底板球状电阻率模型
Fig.4 Workflow of resistivity inversion for all-round directions
针对上述低阻球状模型，模拟时设计了5个不同位置的模型(表1)。为体现全方位探测方法的优越性，将全方位数据反演结果与双巷电透视数据反演结果进行对比分析。反演过程中，网格划分区域分别在巷道1和2的外侧各拓展了测线长度的1/3，即100 m。
表1 不同空间位置的球状模型参数
Table 1 Spherical model parameters at different spatial locations
图5为1号模型的全方位数据反演结果。由于该图数据量大，难以直观辨别相对低阻区，因此下文均从5个模型的反演数据中分别提取过球心的2个相互正交切面进行空间位置的判定。
图6为模型1～5的视电阻率反演结果，(a)～(j)左图和右图分别为全方位和双巷透视数据的反演结果。图6(a)，(c)，(e)，(g)和(i)分别为模型1～5的平面切片(即xy切面)，图6(b)，(d)，(f)，(h)和(j)为模型1～5的垂向切片(即xz切面)。图6采用统一色标，以小于98 Ω·m且靠近模型的区域作为低阻区，电阻率值最小的区域作为低阻核心区。为更好的对比全方位和双巷透视的数据反演结果，定义误差系数为误差距离与球状模型半径a的比值(式(9))，从图6中分别提取全方位和双巷透视数据反演结果对低阻球状模型的平面和垂向距离误差，并换算误差系数，其中以低阻区核心到模型球心的距离作为平面和垂向误差距离，各模型判定结果见表2,3。
图5 全方位数据体反演结果
Fig.5 3D results inversed by all-dimensional data
图6 不同位置模型的视电阻率(Ω·m)数据反演结果
Fig.6 Section inversed by the apparent resistivity data of the models in different position
δ=d1/a,λ=d2/a
(9)
式中，δ和λ分别为平面和垂向的误差系数;d1和d2分别为平面和垂向的误差距离，m。
表2 全方位数据反演结果误差
Table 2 Error of the omni-directional data inversion results
表3 双巷透视数据反演结果误差
Table 3 Error of the two roadway penetration data inversion results
通过表2与3的对比可知，① 平面上，全方位数据反演对模型1～5的判定准确;双巷透视数据反演对模型1～3的判定准确，而对模型4和模型5的判定存在误差，误差距离分别为20 m和40 m，误差系数分别为1.0和2.0。② 垂向上，全方位和双巷透视数据反演结果对模型1～5的判定均存在不同程度的距离误差，但相比而言，前者的误差距离小，误差系数小，对模型深度的判定更为准确。
此外，从图6可知，① 全方位数据反演结果对低阻区的平面收敛程度高于双巷透视数据反演结果,如图6(a)所示，后者低阻区呈椭圆形分布，而前者呈近似圆形分布，与球体模型的分布更为接近;在图6(i)中，前者明显收敛，而后者收敛差，且低阻区范围明显偏大。② 全方位数据反演结果与给定地电模型相似度高于双巷透视数据反演结果。后者(包括水平和垂向切面)存在多余的电性异常，如在低阻区核心的左右两侧存在明显的高阻(图6(b)，(d)，(f)和(h)中的右图)，而前者的多余电性特征则不明显。
从上述分析可知，利用融合单巷测深数据的全方位视电阻率反演结果对低阻球状模型的定位精度明显高于双巷透视视电阻率反演结果，尤其是当模型位于工作面外侧时，前者仍能较准确分辨出模型的位置，而后者则出现了明显的误差和较差的分辨能力，反映单巷测深与双巷透视的数据在反演过程中彼此相互约束，使模型得以准确归位，体现了视电阻率全方位探测方法的优越性。
某矿1233工作面为3煤开采工作面。工作面走向长约475 m，倾斜长160 m。如图7所示，工作面内煤厚平均约7.8 m。该工作面构造条件复杂，煤层底界面距下伏太原组灰岩地层约17.1 m，其中灰岩层位存在多层，据该采区地面钻孔资料，
和
灰岩内部裂隙发育，为主要的灰岩含水层。目前，1233工作面受底板灰岩承压水威胁严重。为确保煤层回采安全，对1233采煤工作面进行了物探工作。
图7 1233工作面底板地层分布
Fig.7 Stratigraphic distribution under the coal seam in No.1233 working face
针对现场测试条件，采用了视电阻率全方位探测方法。现场测试时，选用了YBT32型矿用并行电法仪器，分别在采煤工作面回风巷、运输巷沿退尺方向布置了3站电法测线，共控制该工作面走向长度465 m。其中每站布置电极32个，电极间距5 m，控制测线长度165 m。在每站数据采集时，回风巷、运输巷分别由1台发射机和2台接收机通过时间约定的方式同步实施供电电流与电位数据采集，即工作面回风巷每个电极供电时，同时完成回风巷、运输巷所有电极的数据接收(供电电极除外)，同理，完成回风巷、运输巷同一测站内的所有电极发射与数据接收。综合回风巷、运输巷各3个测站的数据，可提取单巷高密度电阻率数据和双巷电透视数据，合成全方位视电阻率数据，并通过三维反演，进一步获得1233工作面底板岩层的电阻率分布特征。
考虑到该工作面灾害水源主要为煤层底板灰岩水，而灰岩水主要处于
灰岩段，因此，此处从全方位反演电阻率数据体中提取出
底界面和底界面的切面数据。图8分别为底界面和底界面的相对低阻区分布图。由图8可知，两层灰岩低阻区位置相近，在工作面内侧和外侧均有分布，相比而言，
灰岩富水性较强。
图8 1233工作面底板相对低阻区分布
Fig.8 Partition of relative low resistivity in the limestone layer under the coal seam in No.1233 working face
针对上述探测结果，矿方从该工作面下部截水巷道内向工作面内侧和外侧底板共施工了10个钻孔，终孔层位为底界面，钻孔布置及出水量如图8中红色圆圈标注所示。从钻探验证结果与物探相对低阻区的对比可知:① 在物探低阻区内，钻孔均有一定的出水量，在低阻区范围较大的区域，最大出水量可达15 m3/h;在低阻区外，最大出水量为1.5 m3/h，反映电阻率全方位探测方法的准确性;② 工作面回采巷道外侧均存在不同程度的低阻区且具有相对较大的出水量，反映了探测方法能够对工作面周边底板岩层富水区进行有效定位，体现了全方位探测的特点。
(1)针对采煤工作面电法探水存在的定位不准问题，分析了常规单巷直流电法和双巷直流电透视方法的优缺点，基于观测方式和电阻率反演方法的改进，提出了视电阻率全方位探测方法。
(2)以全空间低阻球状模型为研究对象，通过理论计算，获得了不同位置模型的全方位视电阻率数据，与双巷透视数据的反演结果对比表明:单巷测深数据与双巷透视数据能彼此相互约束，采用全方位探测方法可有效实现球体模型的准确定位。工程实践进一步表明了该方法的可靠性。
(1)全面且准确的判定岩层富水区水位将大幅提高物探技术对煤矿防治水工作的指导能力。结合本文的研究结果，笔者认为，仅采用单巷电法测深或双巷电法透视中的一种方法在实际应用中是存在缺陷的，本文提出的视电阻率全方位探测方法吸收了常规单巷电法测深和双巷电法透视的优点，有效改善了岩层富水区的定位精度。
(2)需要指出的是，① 因保障工作效率，完成单巷测深数据与双巷透视数据的同步采集，该方法需要采集系统具有同步性能;② 与常规方法相比，该方法实测数据量大幅上升，反演过程减缓，且噪声数据同比增加，反演精度受到影响，还需高效高精度的电阻率反演算法的进一步研究。
参考文献 :
[1] 白喜庆,白海波,沈智慧.新驿煤田奥灰顶部相对隔水性及底板突水危险性评价[J].岩石力学与工程学报,2009,28(2):273-280.
BAI Xiqing,BAI Haibo,SHEN Zhihui.Relative strata impermeability in ordovician top and risk assessment of water inrush from coal floor in xinyi coalfield[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2009,28(2):273-280.
[2] 曹胜根,姚强岭,王福海,等.承压水体上采煤底板突水危险性分析与治理[J].采矿与安全工程学报,2010,27(3):346-350.
CAO Shenggen,YAO Qiangling,WANG Fuhai,et al.Analysis of inrush risk from coal floor over a confined water body[J].Journal of Mining & Safety Engineering,2010,27(3):346-350.
[3] SUN Yunjiang,ZUO Jianping,KARAKUS Murat,et al.Investigation of movement and damage of integral overburden during shallow coal seam mining[J].International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences,2019,117:63-75.
[4] 程久龙,于师建.覆岩变形破坏电阻率响应特征的模拟实验研究[J].地球物理学报,2000,43(5):699-706.
CHENG Jiulong,YU Shijian.Simulation experiment on the response of resistivity to deformation and failure of overburden[J].Chinese Journal of Geophysics,2000,43(5):699-706.
[5] 王连国,韩猛,王占盛,等.采场底板应力分布与破坏规律研究[J].采矿与安全工程学报,2013,30(3):317-322.
WANG Lianguo,HAN Meng,WANG Zhansheng,et al.Stress distribution and damage law of mining floor[J].Journal of Mining & Safety Engineering,2013,30(3):317-322.
[6] 张风达,申宝宏.深部煤层底板破坏特征分析[J].采矿与安全工程学报,2019,36(1):44-50.
ZHANG Fengda,SHEN Baohong.Failure characteristics analysis of deep coal seam floor[J].Journal of Mining & Safety Engineering,2019,36(1):44-50.
[7] DU Wenfeng,PENG Suping,ZHU Guowei,et al.Time-lapse geophysical technology-based study on overburden strata changes induced by modern coal mining[J].International Journal of Coal Science & Technology 2014,1(2):184-191.
[8] 刘盛东,刘静,岳建华.中国矿井物探技术发展现状和关键问题[J].煤炭学报,2014,39(1):19-25.
LIU Shengdong,LIU Jing,YUE Jianhua.Development status and key problems of Chinese mining geophysical technology[J].Journal of China Coal Society,2014,39(1):19-25.
[9] 于景邨,刘志新,刘树才,等.深部采场突水构造矿井瞬变电磁法探查理论及应用[J].煤炭学报,2007,32(8):818-821.
YU Jingcun,LIU Zhixin,LIU Shucai,et al.Theoretical analysis of mine transient electromagnetic method and its application in detecting water burst structures in deep coal stope[J].Journal of China Coal Society,2007,32(8):818-821.
[10] 程久龙,邱浩,叶云涛,等.矿井瞬变电磁法波场变换与数据处理方法研究[J].煤炭学报,2013,38(9):1646-1650.
CHENG Jiulong,QIU Hao,YE Yuntao,et al.Research on wave-field transformation and data processing of the mine transient electromagnetic method[J].Journal of China Coal Society,2013,38(9):1646-1650.
[11] 胡雄武,张平松,吴荣新,等.坑道瞬变电磁全程数据分析及1∶1含水模型试验研究[J].岩土工程学报,2014,36(11):2103-2109.
HU Xiongwu,ZHANG Pingsong,WU Rongxin,et al.All-time data analysis of transient electromagnetic method for tunnels and investigation on 1∶1 water model[J].Chinese Journal of Geotechnical Engineering,2014,36(11):2103-2109.
[12] 程建远,李博凡,范涛,等.基于趋势面分析的瞬变电磁弱异常提取方法[J].煤炭学报,2015,40(12):2856-2864.
CHENG Jianyuan,LI Bofan,FAN Tao,et al.TEM weak anomalies extracting method based on trend surface analysis[J].Journal of China Coal Society,2015,40(12):2856-2864.
[13] 马炳镇,李貅.矿井直流电法超前探中巷道影响的数值模拟[J].煤田地质与勘探,2013,41(1):78-81.
MA Bingzhen,LI Xiu.Roadway influences on advanced DC detection in underground mine[J].Coal Geology & Exploration,2013,41(1):78-81.
[14] 韩德品,蒙超,石显新,等.层状全空间电测深曲线类型与新方法研究[J].煤炭学报,2017,42(11):2953-2958.
HAN Depin,MENG Chao,SHI Xianxin,et al.Study on the curve-type and new method of layered full space electrical sounding[J].Journal of China Coal Society,2017,42(11):2953-2958.
[15] 常吉,杜晓军,刘杨贤,等.音频电透视技术在临城矿下组煤开采中的应用[J].煤田地质与勘探,2003,31(1):57-59.
CHANG Ji,DU Xiaojun,LIU Yangxian,et al.The application of audio-frequency electrical penetration technique in lincheng coal mine[J].Coal Geology & Exploration,2003,31(1):57-59.
[16] 吴荣新,刘盛东,张平松.双巷并行三维电法探测煤层工作面底板富水区[J].煤炭学报,2010,35(3):454-457.
WU Rongxin,LIU Shengdong,ZHANG Pingsong.The exploration of two-gateways parallel 3-D electrical technology for water-rich area within coal face floor[J].Journal of China Coal Society,2010,35(3):454-457.
[17] 张平松,凡净,吴荣新,等.大倾角煤层工作面底板岩层富水异常区探查方法研究[J].采矿与安全工程学报,2015,32(4):639-643.
ZHANG Pingsong,FAN Jing,WU Rongxin,et al.Study on detection method of anomaly watery area for the floor rock stratum of the working face with high dip angle[J].Journal of Mining & Safety Engineering,2015,32(4):639-643.
[18] 于景邨,刘树才,王扬州.巷道内金属体瞬变电磁响应特征及处理技术[J].煤炭学报,2008,33(12):1403-1407.
YU Jingcun,LIU Shucai,WANG Yangzhou.Response characteristic of transient electromagnetic to metallic facilities in coal mines and the disposal technology[J].Journal of China Coal Society,2008,33(12):1403-1407.
[19] 胡雄武,张平松,程桦,等.井下瞬变电磁法超前探测中锚杆干扰定量评价[J].岩石力学与工程学报,2013,32(S2):3275-3282.
HU Xiongwu,ZHANG Pingsong,CHENG Hua,et al.Quantitative assessment of interference induced by roof bolt during advanced detection with transient electromagnetic method in mine[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2013,32(S2):3275-3282.
[20] HU Xiongwu,ZHANG Pingsong,YAN Jiaping,et al.Experimental analysis on bolt interference during advanced water detection with the mine transient electromagnetic method[J].Journal of Coal Science & Engineering,2013,17(1):1-7.
[21] 胡雄武,李红文.正反三极电阻率联合反演在水库渗漏检测中的应用[J].水利水电技术,2018,49(10):173-178.
HU Xiongwu,LI Hongwen.Application of joint inversion of forward and reverse pole-dipole resistivity in reservoir leakage detection[J].Water Resources and Hydropower Engineering,2018,49(10):173-178.
[22] SASAKI Y.3D resistivity inversion using the finite-element method[J].Geophysics,1994,59(12):1839-1848.
[23] CONSTABLE S,PARKER R L,CONSTABLE C G.Occam’s inversion:A practical algorithm for generating smooth models from electromagnetic sounding data[J].Geophysics,1987,52(3):289-300.
[24] DEGROOTHEDLIN C，CONSTABLE S C.Occam’s inversion to generate smooth,two-dimensional models from magnetotelluric data[J].Geophysics,1990,55(12):1613-1624.