提前查明含煤地层、构造的性质,预测瓦斯和地下水富集地段是防止瓦斯爆炸、突水等灾害的重要基础。矿井瞬变电磁法是达到上述目的的途径之一,具有良好的应用前景。本项目通过研究考虑巷道影响的全空间瞬变电磁场数值计算的三维边界元法和时域有限差分法(FDTD),采用数值模拟和井下试验相结合的方法,系统研究巷道周围全空间条件下的瞬变电磁场分布变化规律,二、三维地电体全空间瞬变电磁响应特征,巷道对全空间瞬变电磁场的影响及其校正方法等,对矿井瞬变电磁法的理论基础进行有益探索,从而为提高矿井瞬变电磁法在煤矿瓦斯,特别是水害事故的预防和治理中的地质效果奠定基础。
矿井瞬变电磁法是被实践证明在煤矿防治水和瓦斯预测中具有广泛应用前景的一项新技术。受井下施工条件的限制,小回线装置是矿井瞬变电磁法的主要装置形式。与常规地面瞬变电磁法不同,矿井瞬变电磁法的观测与研究对象是巷道围岩介质中分布的受巷道"畴变"影响的全空间瞬变场。本项目研究成果给出了矿井全空间瞬变电磁场三维数值算法,并推导了新的吸收边界条件.利用该吸收边界条件,选用均匀全空间电偶极源作为初始激发源。系统研究巷道周围全空间条件下的瞬变电磁场分布变化规律,二、三维地电体全空间瞬变电磁响应特征,巷道对全空间瞬变电磁场的影响及其校正方法等,对矿井瞬变电磁法的理论基础进行有益探索,从而为提高矿井瞬变电磁法在煤矿瓦斯,特别是水害事故的预防和治理中的地质效果奠定基础。在本研究项目资助下发表学术论文11篇,其中6篇被Ei检索,核心以上刊物9篇,参加国际会议并发表论文一篇,获得省部级三等奖1项。