摘 要：在瞬变电磁仪YCS512实际应用过程中，经常出现探测区域内某区域视电阻率明显高于同深度其他区域的。根据大量实际采勘对比验证，在探测区域形成明显的高阻异常范围内，经常会出现地质构造问题，包括不含水陷落柱、1.5米以上断层、煤层起伏突然增大等。因此在地质、水文条件非常清楚的掘进巷道中使用瞬变电磁仪YCS512探测后，成果图中如果出现视电阻率值明显差异，在分析相对低阻的同时也可以适当的分析相对高阻的区域，可以拓展瞬变电磁仪YCS512探测数据的其他方面应用，为掘进工作面的正常掘进提供物探技术支持。
关键词：瞬变电磁；相对高阻；地质构造
1 瞬变电磁仪YCS512介绍
YCS512矿用本安型探水仪，是由福州华虹智能科技股份有限公司在2008年推出国内第一款矿用瞬变电磁仪YCS40(A)以及2012年二代矿用本安型瞬变电磁YCS256基础上，研发出的第三代矿用本安型探水仪；是依据时间域全空间瞬变电磁场的基本原理，通过发射线圈向地质体发射瞬变一次场，这种迅速衰减的电场在其周围的介质中感应出新的涡流场(二次场)，通过接收线圈测量二次场随时间的变化特征，反映了感应场所覆盖的地质体按电性特征的空间分布规律，通过矿井瞬变探测技术的信号处理、干扰校正、算法反演、时深转换及成图处理，进而得到地质异常体的分布、规模、形态等信息。可用于探明采区主要控水构造及岩溶、裂隙发育带、陷落柱的位置，并对其富水性进行评价；探明采煤工作面顶、底板岩层或掘进巷道前方隐伏导水通道和含水体的位置；探明老窑采空区，圈定采空区积水范围；防治水工程质量评价等等，为煤矿生产过程中防治水工作提供了强有力技术保障。
2 某煤矿基本情况
某煤矿生产能力为190万t/a，井田内地质构造及水文地质条件复杂，属带压开采矿井。矿井正常涌水量为300m³/h，影响矿井安全生产的主要水患有：奥灰水、小窑水、采空积水、上覆基岩裂隙水。根据《煤矿防治水细则》中的坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则和“有掘必探、有疑必钻”的相关规定，在掘进过程中为查明工作面前方水文地质情况，防止构造导水及其他水情隐患，根据YCS512瞬变电磁仪具有探测掘进工作面周边导含水构造、老窑采空区边界及富水性探查、工作面内隐伏含水构造等特点，在达到物探条件的情况下，采用YCS512瞬变电磁仪对掘进工作面进行超前探测，结合实际情况，及时进行钻探验证，确保工作面的安全施工。
3 应用实践
3.1 实例1：掘进迎头同时出现煤和岩的探测结果
某煤矿某掘进巷道煤层为8号煤，厚度4.11～4.32米，平均4.20米。煤层倾角2-4°，平均3°。工作面坑透长度480米，倾斜长136米。西为轨道大巷，其它为未采区，工作面上部2、3号煤回采工作面有两个，均已采完。水文地质条件复杂，奥灰水静止水位标高900米，工作面煤层底板标高低于奥灰静止水位标高70-145米，属带压开采，煤层底板最大突水系数为0.031MPa/m，在没有构造导水的情况下，工作面是安全的。顶板灰岩含水层水是工作面的主要充水因素，可能沿采空塌陷裂隙流入工作面。正常情况下工作面仅有滴水、淋水现象。
探测点巷道迎头情况：迎头有一条4米断层，断层面刚好在迎头中间，迎头左半边为煤，右半边为灰岩，断层面很清晰，几乎没有破碎。 探测结果：图3.1为实际探测成果图(晚期算法)，从成果图中可以很清晰看出巷道左面为正常的阻值由高向低延伸，并且和此巷道之前无异常探测结果衰减趋势类似。右面尤其是中部出现不正常高阻区，并且同深度相比较，右帮阻值要远高于左帮，分析原因为迎头右半部分为岩石，背景场与左半边煤层不一致导致。此成果图验证了瞬变电磁仪在探测时对煤层和岩石的反应是不同的，是可以通过具体探测结果反应来区别煤层和岩石。
3.2 实例2：跟踪探测掘进迎头前方陷落柱探测结果
3.2.1 跟踪探测巷道情况：
某掘进巷道延2、3号煤层掘进，属稳定可采煤层。煤层厚度2.55～3.20米，平均2.79米，结构1.79(0.51)0.49，煤层倾角1°～12°，平均7°。
某掘进巷道水文地质条件中等，属带压开采，工作面煤层底板标高低于奥灰静止水位标高69-130米，煤层底板最大突水系数为0.019 MPa/m，在没有构造导水的情况下，工作面是安全的。顶板砂岩含水层水是工作面的主要充水因素，随着工作面的掘进，顶板裂隙增加，顶板砂岩水会沿顶板裂隙和锚杆、锚索孔流入工作面内。正常情况下，工作面仅有淋水、滴水现象。
某掘进巷右帮为采空区，跟踪的四次物探探测范围内采空区矿方预计可能有采空积水，经过实际探测完毕以后判断富水性差，后经过矿方打钻等多手段验证采空区内无水。跟踪的四次物探探测范围内有一处不导水陷落柱。
3.2.2 陷落柱跟踪物探成果
探测施工位置：在距离前方预计陷落柱70米处开始物探，连续四次，每次间隔50米。
3.2.2.1 第一次跟踪物探：距离矿方预测陷落柱位置约70米 第一次物探施工。现场概况：迎头全煤，煤层2°下山施工，现场环境良好，无干扰源。成果图(晚期算法)显示在巷道正前方65-100米范围内出现高阻区，无其他异常，预计65米后揭露陷落柱。钻探验证情况：打钻无水、见岩位置为探测位置前70米。施工队组正常掘进，允许掘进距离为50米。
3.2.2.2 第二次跟踪物探：距离矿方预测陷落柱位置约20米 第二次物探施工。现场概况：迎头全煤，煤层2°下山施工，现场环境良好，无干扰源。物探成果图(晚期算法)显示在巷道正前方35-80之间存在高阻区，无其他异常。钻探验证情况：打钻无水、见岩位置为探测位置前20米。施工队组正常掘进，允许掘进距离为50米。
3.2.2.3 第三次跟踪物探：陷落柱内部探测 第三次物探施工。现场概况：迎头全岩，巷道2°下山施工，在陷落柱内部，现场探测环境良好，无干扰源。成果图(晚期算法)显示各区域整体呈现高阻，无其他异常。钻探验证情况：打钻无水、沿岩钻进80米没有见煤。施工队组按照陷落柱施工方法正常掘进，允许掘进距离为50米。
3.2.2.4 第四次跟踪物探：陷落柱过完探测 第四次物探施工。现场概况：迎头全岩，巷道8°下山施工找煤，现场探测环境良好，无干扰源。成果图(晚期算法)显示整体呈现高阻，无其他异常。钻探验证情况：打钻无水、延岩钻进8°下山钻孔48米后见煤。施工队组按照过断层施工方法正常掘进，允许掘进距离为50米。
探测结果：根据四次跟踪物探成果显示，瞬变电磁仪探测对于煤层前方出现不含水陷落柱时会在对应位置出现相对高阻区。
4 总结
在某矿沿煤层掘进巷道使用瞬变电磁仪YCS512探测成果中出现高阻、并判断为煤层变化、采勘对比后确实存在煤层变化，准确率超过百分之六十。
在某矿多年的跟踪物探工作中大量物探成果的积累表明，瞬变电磁仪YCS512探测对于前方煤层变化(陷落柱、2米以上断层、煤层起伏5°以上)经常出现相对高阻异常区。因此可以验证瞬变电磁仪YCS512对于探测范围内的煤层变化也是有很好的判断作用的。