1、156inelectromagnetic method in complex terrainJ.Safety in Coal Mines,2023,54(9):156-165.移动扫码阅读MU Yi,ZHANG Yongchao,QIU Hao,et al.Experimental study on goaf detection by small loop transient2023,54(9):156-165.牟义，张永回线变电磁法探测试验功.煤矿安全矿井地质与水害防治SafetyinCoal MinesSep.20232023年9 月煤砺发全No.9Vol.54第9 期第5 4 卷DOI:
2、10.13347/ki.mkaq.2023.09.021复杂地形小回线瞬变电磁法探测采空区试验研究牟义，张永超？，邱下浩，游超，李杰，徐东晶3（1.煤炭科学技术研究院有限公司安全分院，北京1 0 0 0 1 3;2.中煤科工开采研究院有限公司，北京1 0 0 0 1 3；3.山东科技大学地球科学与工程学院，山东青岛2 6 6 5 9 0）摘要：千树塔井田由于地形起伏落差较大，地面大回线瞬变电磁法探测装置布置受限，为了查明该区域油气管道陕京二线下伏采空区分布范围，对小回线瞬变电磁法开展数值模拟和现场试验，分析其地面探测的可行性，并将优化参数应用到现场。结果表明：数值模拟确定3 mx3m小回线瞬变
3、电磁法可以有效探测超过2 0 0 m深度、采高超过1 m的采空区，对低阻值的充水采空区有更明显的效果；现场试验采用发射线框边长3 mx3m、叠加次数1 5 次、发射频率1 6 Hz、发射电流8 A等参数优化后的小回线瞬变电磁法可以达到有效探测目的，验证了数值模拟的正确性；在3 号煤层共圈定解释了5 个异常区，推断为采空区或烧变岩空隙，充分验证了小回线瞬变电磁法探测的可靠性。关键词：瞬变电磁法；采空区探测；小回线；数值模拟；现场试验中图分类号：TD163+.1文献标志码：B文章编号：1 0 0 3-4 9 6 X（2 0 2 3）0 9-0 1 5 6-1 0Experimental study
4、 on goaf detection by small loop transient electromagnetic method in complex terraMU Yil,ZHANG Yongchao*,QIU Hao,YOU Chao,LI Jie,XU Dongjing(1.Mine Safety Technology Branch of China Coal Research Institute,Beijing 100013,China;2.China Coal Technology andEngineering Group Coal Mining Research Institu
5、te,Beijing 100013,China;3.College of Earth Sciences and Engineering,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590,China)Abstract:Due to the large terrain fluctuation and drop in Qianshuta well field,the layout of the ground large loop transient electro-magnetic method detection device
6、 is limited.In order to find out the distribution range of goaf under the second Shanjing line of oiland gas pipeline in this area,numerical simulation and field test of small loop transient electromagnetic method were carried out toanalyze the feasibility of ground detection,and optimized parameter
7、s were applied to the field.The results show that the numericalsimulation confirms that the 3 mx3 m small loop transient electromagnetic method can effectively detect the goaf with a depth ofmore than 200 m and a mining height of more than 1 m,and has a more obvious effect on the water-filled goaf w
8、ith low resistance;the field test adopts the small loop transient electromagnetic method with optimized parameters such as the length of the transmittingwire frame 3 mx3 m,the number of stacking times of 15,the transmitting frequency of 16 Hz,and more than 8 A transmitting cur-rent,which can achieve
9、 the purpose of effective detection and verify the correctness of the numerical simulation;a total of 5 abnor-mal areas were delineated and explained in the No.3 coal seam,which were inferred to be gobs or burned rock voids.The reliability收稿日期：2 0 2 2-0 8-0 8责任编辑：陈洋基金项目：中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项资助项目（2
10、0 1 9-2-ZD005)；国家自然科学基金资助项目（5 2 1 0 4 1 9 6）作者简介：牟义（1 9 8 3），男，山东日照人，研究员，硕士，从事矿山灾害勘查与防治技术研究与应用工作。E-mail：6 1 6 7 3 2 7 5 q q.c o m157SafetyinCoal MinesSep.20232023年9 月煤玩岁全No.9Vol.54第5 4 卷第9 期of the small loop transient electromagnetic detection method is fully verified.Key words:transient electromagn
11、etic method;gob detection;small loop;numerical simulation;field test大定源回线和中心回线等大回线发射装置作为主要的地面瞬变电磁法探测装置，研究、应用均较为成熟，井下瞬变电磁法由于井下空间的限制，采用重叠回线或偶极回线等小回线发射装置作为主要的井下探测装置，在掘进迎头超前探测和回采工作面区域探测研究、应用较为广泛，成为井下探测采空区、含水体的主要物探手段。但由于地面地形等一些特殊条件的限制，部分区域大回线地面瞬变电磁法现场布置受到限制，因此，部分学者将井下小回线瞬变电磁法引人到地面上，进行了初步研究。徐正玉等!I采用非线性粒子群
12、优化算法进行反演计算，验证小回线瞬变电磁法方法有效性和准确性，并以重庆大学校园防空洞和某城中村地表塌陷地质灾害勘查为例，开展小回线瞬变电磁法实验研究，取得较好的效果；连晨光等2 分别计算了瞬变电磁法线圈边长为1 5 m时相应的自感、互感值及其相对误差，并分析了各种计算公式的适用性，给出了合适的小回线电感计算公式；韦乖强等3 通过小线框瞬变电磁法在贵州某矿开展的探测实践及对比分析研究，证实小线框瞬变电磁法在地形复杂、构造发育、噪声干扰严重的地区开展勘查工作具有绝对优势；齐朝华等4 以内蒙古某煤矿水文勘探为例，分别进行大定源回线装置和重叠回线装置试验，对比2个装置对含水异常的响应特征，多匝小线框重
13、叠回线装置相比大定源回线装置占地面积小，体积效应小，异常特征更明显。通过以上研究可以看出，专家们从理论计算、反演算法、现场试验对比等方面初步开展了小回线瞬变电磁法在地面开展的可行性，但从数值模拟、现场试验综合分析可行性及采空区探测应用方面均研究较少。为此，在前人研究基础上，开展数值模拟、现场试验，综合研究分析小回线瞬变电磁法可行性，并进行现场应用。1试验区概况试验区位于千树塔井田，地表全部被新生界松散沉积物覆盖，主要有第四系全新统风积沙、现代冲洪积层、中更新统离石组，新近系上新统静乐组等，钻孔揭露的地层还有：侏罗系中统直罗组、延安组，下统富县组。井田内侏罗系中统延安组(J2y)的3、4、6、9
14、 号煤层为区内可采煤层，3号煤层本次研究的主要目的层，该煤层在井田内除东南部自燃外，全区可采，煤层厚度变化在9.7511.21m之间，平均1 0.6 1 m，由东南向西北增大，变化规律明显。3 号煤层埋深1 4 7.4 3 271.25m，一般2 0 0 2 6 0 m，底板标高变化在1 0 8 2 1120m之间。煤层结构简单，无夹研。煤层直接顶板以泥岩为主，粉砂质泥岩、粉砂岩次之，少量粉砂岩、中粒长石砂岩；底板以泥岩、粉砂质泥岩为主，粉砂岩、泥质粉砂岩次之。煤层与其顶底板均为明显接触。井田东南部由于3 号煤层自燃，其顶板烧变岩垮塌，造成岩石破碎，节理、裂隙发育，结构松散，形成火烧岩区孔洞裂
15、隙水，成为地下水的良好通道和水源。原小煤窑开采3号煤，形成了分布不清的小窑采空区，形成的垮落带及导水断裂带，可能沟通冒裂带内的不同基岩含水层使地下水直接进入矿坑，也会对地表陕京二线管线造成安全隐患。为了查清采空区分布情况，为后续治理提供依据，需要采用瞬变电磁法进行地面物探。而由于地形起伏较大，存在断崖，落差较大，原有的瞬变电磁法大定源回线和中心回线等大发射线圈无法布置，而小发射线圈在井下探测中经常用到，因此，本次将井下小回线用于地面复杂地形区域进行试验，确定试验参数，对3 号煤采空区进行探测。2瞬变电磁法小回线可行性数值模拟本次进行一维层状介质瞬变电磁正演，适用于相关的理论研究、工程设计等领域
16、。软件首先采用汉克尔变换求得层状介质的电偶源频率域响应，然后采用余弦变换得到电偶源的时间域响应，最后采用高斯一勒让德积分将电偶源耦合为回线源，最终得到层状介质的定源（中心）回线瞬变电磁响应5-6 。软件支持并行计算，同时能实现斜阶跃关断效应的计算，具有计算速度快、结果精度高等特点。根据试验区的地层和电性特征建立数值模型，模型对应地层从上往下简化为6 层，数值模型参数见表1。主要针对发射线圈尺寸、采空区电阻率、采高和关断时间等参数进行数值模拟，主要数值模拟方案如下：发射线圈尺寸：固定采空区电阻158HliclualucuyctmgSafetyinCoal MinesSep.20232023年9
17、月No.9煤砺发全Vol.54第9 期第5 4 卷表1 楼数值模型参数Table1Numerical model parameters序号岩性特征厚度/m视电阻率/(Q:m)1第四系50502新近系10010033煤上方侏罗系5020043煤1050053煤下方侏罗系1502006侏罗系下方其他地层200500率1 0 Q2m、采高1 0 m、关断时间1 1 0-5 s，发射线圈尺寸分别为2 m2m、3 m x 3 m、5 m 5 m、10 m10 m、5 0 m x 5 0 m、1 0 0 m 1 0 0 m、2 0 0 m x200m、5 0 0 m 5 0 0 m 等8 个值；采空区电阻
18、率：固定发射线圈尺寸3 mx3m、采高1 0 m、关断时间1 1 0 5 s，采空区电阻率分别为2、5、1 0、2 0、50、1 0 0、2 0 0、5 0 0 Q m 等8 个值；采高：固定发射线圈尺寸3 mx3m、采空区电阻率1 0 Qm、关断时间1 1 0-5 s，采高分别为1、2、3、5、7、10、1 5、2 0 m 等8 个值；关断时间：固定发射线圈尺寸3 mx3m、采空区电阻率1 0 Qm、采高10m，关断时间分别为1 1 0-7、1 1 0 、1 1 0-5、110-4、1 1 0-3、1 1 0-、1 1 0-l、1 1 0-s 等8 个值7-8 发射线圈尺寸、采空区电阻率、采
19、高和关断时间等参数数值模拟的归一化电压衰减曲线分别如图1 图4。10-2不同发射框尺寸2mx2m10-43 mx3 m5mx5m10mx10m10-650mx50m(-VA)/一100mx100m10-8200mx200m500mx500m10-1010-1210-1410-1610-1810-2010-610-510-410-310-210-1100时间/s图1不同发射线框尺寸衰减曲线Fig.1Attenuation curves of differentemission wireframe sizes10-4采空区不同视电阻率22:m10-652m102:m202m10-8(-V）/田50
20、Q:m100 Q2m10-10200.Q2m500Q2:m10-1210-14一10-1610-1810-2010-610-510-410-310-210-1100时间/s图2 不同采空区视电阻率衰减曲线Fig.2Apparentresistivitydecay curves of different goafs10-410-5不同采高1m2m10-73m5m7m10-910m15m20m10-11LL10-1310-1510-1710-19J10610-510-410-3 10-210-1100时间/s图3不同采高衰减曲线10-310-4不同关断时间10-7S10610-610-5S(-V)
21、/审一10-410-8S10-3S102S10-1010-1S10%s10-1210-1410-1610-1810-20LLLLL10-610-510-410-310-210-1100时间/s图4 不同关断时间衰减曲线Fig.4Attenuation curves of different off-time159SafetyinCoal MinesSep.20232023年9 月No.9Vol.54煤码发全第9 期第5 4 卷1)发射线圈。由图1 可以看出，随着发射线圈尺寸的增大，整体归一化电压不断增大，早期场受一次场影响时间也越来越长，晚期场受干扰影响越来越小，曲线越来越平滑，可以看出2 m
22、x2m线框尺寸衰减时间 1 s，因此，衰减时间 0.1 s的线框尺寸均满足探测要求，考虑到现场地形影响，因此，线框尺寸选取3 mx3m。2)采空区电阻率。由图2 可以看出，选用3mx3m发射线圈，针对埋深超过2 0 0 m的不同电阻率采空区均有明显的电性差异，随着采空区电阻率的增大，整体归一化电压逐渐降低，特别是对低阻采空区响应特征更明显，说明线框尺寸为3m3m的小回线可以有效探测目标层位深度。3)采高。由图3 可以看出，选用3 mx3m小发射线圈，对不同采高的采空区也有明显电性特征区别，随着采高的不断增大，归一化电压也不断增大，说明3 mx3m小发射线圈可以分辨大于1m的采空区，采高越大，分
23、辨特征越明显。4)关断时间。由图4 可以看出，针对3 mx3m小发射线圈，不同关断时间观测到二次场归一化电压也不一样，关断时间越短，观测到的整体归一化电压值也越大，关断时间 1 1 0-s，归一化电压值增大趋势变缓，基本稳定，说明3 mx3m小发射线圈选取小于1 1 0-s的关断时间，可以观测到稳定的二次场衰减曲线。根据数值模拟结果，结合仪器装备性能，选用3 mx3m小发射线圈可以有效探测超过2 0 0 m深度、采高超过1 m的采空区，针对充水采空区导致电阻率降低的采空区有更明显的效果，设置关断时间 1 1 0-s时，在有效观测时间0.0 0 1 0.01s区间均出现明显的采空区反应。因此，通
24、过数值模拟，可以确定小回线用于地面探测是可行的。3瞬变电磁法参数优化试验试验线选择在已知采空区地段，位于测区西北部，跨过1 3 3 0 2 工作面，测线长度4 0 0 m，点号1 2 7，完成物理点2 7 个。由西向东布设，1号 1 2 号点为已知采空区地段，2 1 号点为QH1钻孔。试验点选择在试验线2 1 号点，进行参数试验。试验线及试验点位置如图5。GD713302工作面回风顺槽13302工作面HT10.08GD5GD6109.69GD4GD3GD2天然气管线及测量点GD2图例3号煤层未完全燃烧边界线弃点井田边界3号煤层完全燃烧边界线GDI试验线QH3物探范围1.98以往施工钻孔位置11
25、22.04图5测区及试验线布置图Fig.5Relativepositiondiagram of test line3.1发射框尺寸发射线框边长会直接影响勘探深度，在相同频率下，线框边长越大，探测深度越深9-1 0 。为了满足深度要求，选用了2 m2m、3 m x 3 m、5m5m3种发射线框进行试验，以达到最理想的试验效果。2 m2m、3 m x 3 m、5 m 5 m 发射线框试验图分别如图6 图8。由图6 图8 可见：在相同参数，发射频率8Hz、电流8 A情况下，2 m2m探测深度能达到220m，3 m x 3 m 探测深度能达到3 3 0 m，5 m 5m探测深度能达到5 6 0 m；2
26、 m2 m探测深度较浅，5mx5m探测深度较深，结合地质资料，目的层埋Safety in Coal MinesSep.20232023年9 月煤砺发全No.9Vo1.54第5 4 卷第9 期104250(U.U)/率申200103150(-VA)/10010250视电阻率曲线0一深度曲线101-50-100100-150-200-2500102103104105106135 791113151719212325时间/us序号（a）归一化电压衰减曲线（b）电阻率-深度曲线图6 2 m2m发射线框试验图Fig.6 2 m2 m launch wireframe test diagram104300
27、(u.U)/率丽审200103100视电阻率曲线1020深度曲线-100101-200100-300-40010102103104105106135791113151719212325时间/us序号（a）归一化电压衰减曲线（b）电阻率-深度曲线图7 3 mx3m发射线框试验Fig.7 3 mx3 m launch wireframe test104400二(u.U)/率丽审300200103(1-VA)/审1000视电阻率曲线102-100深度曲线-20010111-300-400100-500-600LL-7000102103104105106135791113151719 212325时间
28、/us序号（a）归一化电压衰减曲线（b）电阻率-深度曲线图8 5 m5m发射线框试验Fig.85 mx5 m launch wireframe test161SafetyinCoal MinesSep.20232023年9 月No.9Vol.54煤砺发全第9 期第5 4 卷深2 4 0 m左右，即3 mx3m线框可满足本次工作需求。3.2发射频率从理论上讲在外部其他条件恒定的情况下，随发射频率的逐渐降低探测深度逐渐增加，在相同时间段内包含的采样点数越少，同时由于频率越低其采样时间越长，因此会包含更多的外部随机干扰，尤其是在各频率尾部有效信号值微弱时，会受到外部的强烈干扰而导致尾部道无效-1 2
29、 。发射频率可以反映发射信号与地质体的耦合程度，一般频率高与埋深较浅的地质体耦合程度较好，频率低则与较深地质体耦合程度好。选用4、8、1 6 H z 3 种频率进行了试验。不同发射频率衰减曲线如图9。104(1V.)/-4Hz1038 Hz16Hz1021011000102103104105106时间/us图9不同发射频率衰减曲线Fig.9Attenuation curves of different transmit frequencies由图9 可见，4 Hz在接近1 0 4 us以后出现随机干扰，有效衰减时间过短，证明其频率不适合本测区的电性反应条件。8 Hz和1 6 Hz在1 0 4
30、s以后尾部信号出现较小波动干扰，证明有效信号的总体衰减趋势特征已经被完整采集。但1 6 Hz较8 Hz衰减曲线可利用有用信号更多，衰减曲线更为圆滑。因此，本次发射频率选择为1 6 Hz。3.3发射电流在其他参数相同时，较大电流可以获得较深的地质体反映信号，较小的电流则获得较浅地质体的反映信号。同时发射电流的选择一要考虑所发射的电流能够持续长时间的稳定，保证设备正常；二要考虑场区内的干扰因素，所发射的电流要有足够的抗干扰能力，能保证取得良好的原始数据1 3 。结合本区目的层埋藏深度较深的情况，发射电流分别选用5、8、1 0 A3种电流进行试验。不同发射电流衰减曲线如图1 0。104(I-VA)/
31、一E5A1038A10A1021011000102103104105106时间/us图1 0不同发射电流衰减曲线Fig.10Attenuation curves of different emission currents发射电流为5 A时，尾部信号强度低，有效衰减时间变短，曲线不圆滑。8、1 0 A有效衰减时间较长，采集信号较强，衰减曲线比较圆滑，根据本项目的地质任务特点以及设备良性运作，最终选择8 A左右发射电流来完成本测区地质任务。3.4叠加次数试验选在同一点，参数相同情况下分别采用叠加次数5 次、1 0 次、1 5 次进行试验，不同叠加次数衰减曲线如图1 1。104LL5次(-)/一1
32、0310次15次1021011001111110102103104105106时间/us图1 1不同叠加次数衰减曲线Fig.11Attenuation curves of different stacking times由图1 1 可见：叠加次数越多曲线越圆滑，兼顾采集效率，本次工作叠加次数采用1 5 次，即可满足本次试验要求。3.5方法有效性地层已知性试验是地球物理勘查的一个重要依据，它是在得知地质资料的前提下在物探范围或者附近寻找一地势平坦，存在异常的地段进行试验1 4-1 5 162Safety in Coal MinesSep.20232023年9 月No.9煤码发全Vo1.54第9
33、期第5 4 卷试验选择在由矿方提供的已知采空区地段，位于测区西北部，跨过1 3 3 0 2 工作面。试验的目的是对比探测方法有效性，校正反演程序中的参数，使反演结果更接近实际本区地层电性特征。本次已知性试验采用优化试验选取的参数，选取发射线框边长3 m3m，叠加次数1 5 次；发射频率1 6 Hz，发射电流8 A（发射机控制），其它参数由仪器内部设置自动调节变化。试验线瞬变电磁视电阻率拟断面等值线图如图1 2。901141381621862102342m异常区13点号130069123号煤层1515012018212412501801502718012018012001501801150210
34、2101 10021021010501801000050100150200250300350400距离/m图1 2试验线瞬变电磁拟断面等值线图Fig.12Transient electromagnetic pseudo-sectioncontour diagram of the test line由图1 2 可以看出：电性反映特征明显，层位清晰，各地层视电阻率由浅至深呈低阻中阻 高阻的反映，符合区域地层的电性参数反映特征。其中，3 号煤层在1 1 2 号点附近电性发生变化，呈现相对高阻异常，与已知采空区吻合较好。3 号煤层在1 5 1 9 号点附近电性发生变化，呈现相对高阻异常，推测为采空区塌
35、陷拉动引起。通过本次已知性试验充分确定小回线地面探测是行之有效的，验证了数值模拟和现场试验的成果，并确定了最佳施工参数：发射线框边长3 mx3m，叠加次数1 5 次；发射频率1 6 Hz，发射电流8A（发射机控制）。4瞬变电磁法探测成果4.1剖面成果本次瞬变电磁法勘探，点距均为2 0 m，各测线部面视电阻率等值线图中横坐标为测点号，纵坐标为标高，图中红色 绿色蓝色的过渡表示视电阻率值由高 中 低的变化1 6 。图中黑色线为3 号煤层位置。测区地层自下而上有罗系、新近系和第四系。瞬变电磁资料视电阻率表现为：上部的低阻区域为第四系地层的电性反映，中部中阻区域为新近系地层电性特征，下部中高阻区域反映
36、了侏罗系地层的电性特征。结合测区范围内地质资料和调查情况，选择典型剖面进行解释。3 8 0 X线瞬变电磁法勘探部面视电阻率等值线图如图1 3。79点号1215异常区号煤层313001,344162225283840424648视电阻率/(Qm)31491712506018410801200601001150120U/140110016010501801000200220950240900260050100150 200250300350400450500550600650700750800850900950距离/m图1 3典型剖面视电阻率等值线图Fig.13Typical profile of
37、 apparent resistivity contour diagram图1 3 中上部为低阻反应，视电阻率值在6080Qm之间，分析为第四系松散覆盖层的电性反应；中部电性为中阻，分析为新近系静乐组电性反应；下部为中高阻反应，视电阻率值一般大163SafetyinCoal MinesSep.20232023年9 月Vol.54煤砺发全No.9第5 4 卷第9 期于1 6 0 Qm，分析为侏罗系综合电性反应。从横向上看，3 号煤层在1 3、7 1 8 号点附近呈现相对高阻反应，结合已知资料，推断为煤层采空区异常引起。4.2平面成果首先依据各测线瞬变电磁测量剖面视电阻率等值线图对测区内可能存在的
38、异常区进行分析；其次结合3 号煤层做视电阻率顺层切片对圈定的范围进行分析解释，初步确定采空异常区范围；最后通过对采掘情况、以往地质勘探资料、煤层埋深等进行分析对比，同时参考剖面视电阻等值线图及试验结论得出的内容确定了对高阻异常区的划分为：3 号煤层电阻率2 0 0 Q2m为采空异常区。依据上述分析方法和异常划分原则，对不同层位的视电阻率顺层切片异常进行了圈定，3 号煤层视电阻率顺层切片图如图1 4。视电阻率/（2 m）28013302工作面13302工作面回风顺槽250O220QHV5GD6105.69D4190Gp?42160天然气管线及测量点GD2130图例3号煤层未完全燃烧边界线D1弃点
39、+井田边界3号煤层完全燃烧边界线3物探范围1.98CA4)物探解释高阻异常QH3O-1122:04以往施工钻孔位置图1 4 3 号煤层视电阻率顺层切片图Fig.14Apparent resistivity of 3*coal seam along the seam图1 4 中红色 黄色 绿色蓝色的过渡表示视电阻率值由高中 低的变化，粉色虚线区域为高阻异常区。3 号煤层划分出相对高阻异常区5 个，编号为A1A5。本次工作在地面调查以及收集已有资料和调查访问的基础上，采用地面瞬变电磁法勘探手段查明测区范围内3 号煤层采空异常区域，完成了本次勘探任务。3 号煤层共圈定解释了5 个异常区，编号为A1
40、A 5，各异常区性质、面积详见表2。5结语1)通过设置不同发射线圈尺寸、采空区电阻率、采高和关断时间等模型或观测参数，建立数值模型开展数值模拟，模拟结果发现采用3 mx3m小回线发射线圈可以有效探测深度2 0 0 m、采高超过1 m的采空区，并且充水采空区探测效果表2 3 号煤层异常区推断成果表Table2Inference results of abnormal area of 3#coal seam层位异常编号异常性质异常面积/mA1煤层燃烧空隙异常区426.545A2煤层燃烧空隙异常区4218.376A3煤层燃烧空隙异常区3631.3383号煤层A4煤层燃烧空隙异常区2.036.672A
41、5煤层采空异常区30938.873合计41 251.804更好，电性特征变化更明显；在关断时间小于1 x10-5s时，在有效观测时间0.0 0 1 0.0 1 s区间均出现明显的采空区异常反应，通过数值模拟，可以确定小回线瞬变电磁法用于地面探测是可行的。2)通过对发射框尺寸、发射频率、发射电流及叠加次数等进行现场试验，优化试验参数，分164SafetyinCoal MinesSep.20232023年9 月No.9煤码发全Vol.54第9 期第5 4 卷析得出采用小回线发射线圈边长3 m3m、叠加次数1 5 次、发射频率1 6 Hz、发射电流8 A等参数，可以达到最佳探测效果，也验证了小回线瞬
42、变电磁法地面探测是可行的。3)将数值模拟和现场试验参数应用到现场观测中，通过分析现场应用剖面和平面成果图，确定3 号煤层电阻率2 0 0 Qm为采空异常区，在3号煤层共圈定解释了5 个异常区，推断为采空区或烧变岩空隙，充分说明了小回线瞬变电磁法探测的可靠性，为油气管线下方采空区治理提供了准确的勘探资料。参考文献(References):1徐正玉，付志红，廖先，等.基于小回线瞬变电磁法的病害体精细探测应用分析J.地球物理学进展，2 0 2 2,37(2):892-901.XU Zhengyu,FU Zhihong,LIAO Xian,et al.Applica-tion analysis of
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