由于井下特殊施工环境，矿井瞬变电磁法与地面瞬变电磁法以及其它的矿井物探方法有很大的不同，主要有以下几方面的特点：
    (1)受井下巷道施工空间所限，采用边长2m的多匝小线框。与地面瞬变电磁法相比具有测量设备轻便，工作效率高，成本低等优点，可在巷道长度有限或巷道掘进迎头超前探测等其他矿井物探方法无法施工的情况下应用；
    (2)由于采用小线圈测量，点距更密(一般为2～20m)，体积效应降低，横向分辨率提高。测量装置靠近目标体，异常体感应信号强，具有较高的探测灵敏度；
    (3)小线框发射电磁波的方向性明显，井下超前探测时，探测目标区域更具针对性；
    (4)受发射电流关断时间影响，早期测量信号畸变，无法探测到浅层的地质异常体，一般存在10～20m左右的浅部探测盲区；
    (5)井下施工时，测量数据容易受到金属物(采煤机械、变压器、金属支架、排水管道等)的干扰，需要在资料处理解释中进行校正或剔除。
2.1.1 施工方案
    根据仪器的工作特点，该仪器主要是通过瞬变电磁仪的重叠回线装置，沿巷道内帮与巷底成一定夹角发射一次场至目标区域进行探测，通过多角度对顶板进行探测，根据最后形成的各角度切片整体等值线变化规律及趋势来分析判断迎头赋水规律。根据本次瞬变电磁法超前探测所要达到的目的和要完成的任务，安排在迎头处进行超前探测，在迎头处有排水管道，对探测实验可能会造成影响。在距离迎头10米位置处堆放有一些杂物，但是对实验影响较小。因此此次瞬变超前探测现场条件良好，数据采集有效性可靠。
    根据现场地质情况，现场施工安排探测顶板30°方向、顺层和底板30°方向，共采集39个数据。图1是现场施工示意图。

2.1.2 瞬变电磁法探测结果
1、数据处理
    瞬变电磁数据处理，利用相关计算公式计算视电阻率、视深度等一些基本参数，根据资料的实际情况应进行滤波、一维反演处理，直至获得合适的解释数据。本次资料解释将坚持：“现场水文地质分析与物探资料解释相结合，进行定性解释，采用综合处理与解译技术，减少多解性，提高解释可靠性。”

2、成果分析
    根据施工设计，完成瞬变电磁法施工。经过室内数据处理，得出各个探测断面的视电阻率剖面图。依次用蓝色、绿色、黄色、红色表示低阻到高阻的变化趋势；蓝色表示低阻，富水性可能性较大，到红色时表示高阻，岩层含水性较弱；受电位自然衰减，距离探测点较远的位置会出现不同程度的低阻。
    经数据处理，下图为掘进工作面顶板30°、顺层0°、底板30°三个方向横剖面视电阻率等值线图，视电阻率最高值130Ω•m，最小值2Ω•m。
    顶板30°、顺层0°、底板-30°三个剖面内视电阻率值变化规律比较一致，左帮到左前方75°视电阻率相对正常，左前方75°到右前方45°距离探测点40m以外阻值较低，右帮到右前方45°阻值相对左帮较低。底板30°剖面内视电阻率值变化较大，左前方30°距离探测点50m外有小范围低阻区。综合分析三个视电阻率剖面图可以发现，低阻区主要位于迎头前方40m，且从顶板到底板贯通，初步排除采空区积水的可能性，分析出水点为贯通顶底板的构造导水带。
    顶板30°、顺层0°、底板-30°三个剖面内视电阻率值变化规律比较一致，左帮到左前方75°视电阻率相对正常，左前方75°到右前方45°距离探测点40m以外阻值较低，右帮到右前方45°阻值相对左帮较低。底板30°剖面内视电阻率值变化较大，左前方30°距离探测点50m外有小范围低阻区。综合分析三个视电阻率剖面图可以发现，低阻区主要位于迎头前方40m，且从顶板到底板贯通，初步排除采空区积水的可能性，分析出水点为贯通顶底板的构造导水带。

2.2 MSP震波超前探测
2.2.1 施工设计及关键参数
    本次MSP震波超前物探工作使用的仪器为福州华虹智能科技股份有限公司KDZ1114-6A30矿用地质探测仪。该仪器集成多种地震探测手段，适合于采掘工作面前方、巷道两邦、巷道顶(底)板等存在的隐伏和揭露构造的位置、形态、走向、影响范围的超前预测和特征评价。
    本次探测在90103轨道顺槽进行，观测系统使用双检波器同侧后置锤击点布置在巷道左侧帮，检波器布置在距离迎头处21米，偏移距为3米，此后保持检波器位置不变，锤击点依次向后推移，炮间距1米。观测系统示意图如下所示。

    在现场探测时布置两个检波器，锤击点布置24个，检波器和和锤击点均布置在巷道的左侧帮，偏移距3米，道间距3米，锤击点间距1米。
2.2.2 MSP震波超前探测结果
    现场采集到的地震波信号经过处理才能转化为可以利用的物性图件，MSP震波探测数据在自行研发的MSP2.0软件平台上进行，其处理流程为：数据预处理——频谱分析——直达波求取——反射波提取——速度分析——深度偏移——界面提取。根据速度谱同时结合现场岩性情况90103轨道顺槽震波速度采用2.5m/ms。深度偏移是处理时MSP处理的核心部分，在给定速度模型的条件将来自前方介质的能量偏移归位到空间点上，以此图件作为提取反射界面的基础。

    图6为90103轨道顺槽为MSP超前探测反射界面提取图，根据该成果图分析在前方17米处存在一个反射界面，推断为断层；在前方33米到43米处出现一较强反射截面，疑是断层破碎带；在前方50米处存在一强反射截面，推断是断层。
2.3 直流电法超前探测
2.3.1 施工设计及关键参数
    本次直流电法超前物探工作使用的仪器为福州华虹智能科技股份有限公司YDZ16(B)矿用多道并行直流电法仪。YDZ16(B)可以对任一电极供电，在其余所有电极同步进行电位测量，即并行采集电位，同时可清楚反映自然场、一次场、二次场电位变化情况，使各电极点的数据采集在完全相同的电场环境下，更客观地反映测线上的电位变化，提高对地质异常的分辨能力。
    本次试验在90103轨道顺槽720米处进行，超前探现场数据采集于2014年9月17日完成，测线起点位置位于迎头处，现场布置1个测站，共跑极5次，每次共布置18个电极，其中16个为测量电极、一个N极和一个B极，每相邻两个测量电极之间的间隔为2m。每次跑极保持1-8号电极不动，每次采集结束，向B极方向移动9-16号电极，测线总长度为80m，现场施工布置见下图。

2.3.2 直流电法超前探测结果
    现场采集到的探测数据在自行研发的YDZ16 (B)软件平台上进行处理分析，结果如下图所示。

    根据得到的结果分析，巷道前方35m为主要富水区，其次迎头前方55m、迎头前方67m、迎头前方80m及迎头前方20m都显示出低阻异常。
    综合直流电法物探成果和地震超前探测物探成果，主要地质构造异常和水文地质异常出现在掘进工作面前方35m和50m位置。
3 物探成果及验证情况
3.1 综合物探成果
    综合以上三种物探手段，迎头前方70m探测范围内主要有三处地质构造及水文地质异常，分别为：
    R1：迎头前方17m，不连续地质界面，有较弱富水性。
    R2：迎头前方33-43m，较密集不连续地质界面，富水性较强，推测为主要出水点。
    R3：迎头前方50m，不连续地质界面，弱富水性。
    综合分析各富水区域的水源为含水层。由于周边无已经掘进的巷道及采空区，90103轨道顺槽在掘进到此位置时形成出水点，涌水量较大且补给充分，不容易将水排干。如果在掘进中做好排水措施，涌水对巷道安全掘进无较大影响。
3.2 验证结果
    矿方组织专家到矿针对该位置涌水进行了会诊，此次物探成果作为重要依据受到矿领导和专家的高度认可。讨论后认为出水点为导水构造带，由于周围没有其它矿区开采，地下水资源比较充分，是涌水量持续不降的主要原因，只要排水措施到位，不会对安全掘进构成威胁。矿方随即增加排水能力后继续掘进。一个月后与矿徐总沟通，证实在探测点前17m处R1位置未发现明显地质构造异常和水文地质异常，在探测点前38m前后R2位置揭露多条20-30cm裂隙，为排水后留下的地下水导水裂隙通道，在探测点前60m有少量淋水现象。该验证情况与物探结论大致相当。
     通过实际验证表明，瞬变电磁法、地震超前探测和直流电法超前探测综合物探方法对巷道掘进前方水体可以实现准确预报。