煤层火烧区的TEM响应及视电阻率分布规律研究
随着我国经济进入快速发展时期,对资源的需求量也变的越来越大,其中相当部分依靠进口,但是作为我国传统能源的煤炭在某些区域还存在的自燃现象。煤层自燃不仅仅是对于资源的极大的浪费,而且对煤炭资源的勘查、评价带来诸多困难,同时煤层自燃所带来的环境问题不能忽视。那么,如何查明、圈定煤层火烧区,减少生产的损失是摆在我们面前的重要课题。对于正在燃烧的地区,可以利用其辐射热值等方法进行评价,对于没有露头、已经不再燃烧的区域资源评价还没有较好的方法。有一点是肯定的,介质燃烧前后的性质会发生变化,相应的磁电特征也会发生改变,本文就是针对已经燃烧完毕或没有充分燃烧,并且已经灭火的煤炭资源分布范围,利用其本身的瞬变电磁相应及视电阻率差异进行详细研究,进而达到圈定煤层火烧区的目的。
瞬变电磁(TEM)是在综合物探研究中较为成熟,同时也是一种勘探比较有效的地球物理勘探技术手段。由于其装置选择随着地异差异多样,具有提供的物性参数多、反映地电信息极其丰富。本文利用瞬变电磁理论,通过室内模拟试验对不同燃烧程度煤炭的视电阻率的响应研究,分析在煤层火烧区的视电阻率分布规律,圈定火烧区的范围。
首先,通过室内模拟试验。进行在同一种介质的条件下不同电极距的激电探测;在相同条件,相同电极距下不同的煤炭燃烧程度探测。分析对比得出不同燃烧程度与视电阻率、视极化率的定量关系,得出了视电阻率变化规律与煤炭燃烧程度呈线性关系。找出不同燃烧程度煤层的分布边界。
其次,野外试验。得到合适的频率、探测深度、积分时间、增益等参数。做出最佳探测装置形式,提高试验和施工精度。
最后,综合各种反演图件进行宏观定性分析,利用数据优化得出在实际工作中的因素参数,并利用数据拟合圈定火烧区的范围,得到整个火烧区的界定边界的视电阻率为200Ω·m,视挥发分因素应为5.41(1/Ω·m)。并结合其它参数建立了燃烧程度判别模型,以便于在其它地区推广应用。
煤层火烧区;TEM响应;视挥发分;模拟试验;视电阻率;分布规律
河北工程大学
硕士
地质工程
李世峰
2012
中文
P631.322
79
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）