前 言：
《煤矿防治水细则》中及其他相关文件规定在防治水工作中，应当加强防治水技术研究和科技公关，推广使用防治水的新技术、新装备，提高防治水工作的科技水平。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”的防治水规定。掘进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，通常采用瞬变电磁仪进行超前探测。为了验证瞬变电磁仪的实际使用效果，本文主要在已知位置进行瞬变电磁仪反向监测，验证此技术方法的有效性，并通过实验为后期探测进行参数和探测方法的改进。
关键词：瞬变电、超前探测、防治水
1 实验方案
为了验证瞬变电磁仪的实际应用效果，本次在某矿井下井底水仓外侧选取多个实验点，对单个实验点进行单点纵剖面探测。在探测位置周边100米进行了断电、排除多余铁器干扰等现场清理，尽量保证现场无较大干扰源。
在井底水仓水量为半仓后进行实验，分别选取8个位置测点分别对仪器的探测效果进行验证，观察瞬变电磁仪对已知含水位置的探测效果。
2 原理及仪器介绍
2.1方法原理
瞬变电磁法或称时间域电磁法(Timedomain electro magnetic methods)，简称TEM，它是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲电磁场，在一次脉冲电磁场间歇期间，利用不接地线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。其基本工作方法是：于地面或井下设置通以一定波形电流的发射线圈，从而在其周围空间产生一次磁场，并在地下导电岩矿体中产生感应电流。断电后，感应电流由于热损耗而随时间衰减。衰减过程一般分为早、中和晚期。早期的电磁场相当于频率域中的高频成分，衰减快，趋肤深度小;而晚期成分则相当于频率域中的低频成分，衰减慢，趋肤深度大。通过测量断电后各个时间段的二次场随时间变化规律，可得到不同深度的地电特征。
2.2使用设备
本次探测使用仪器为福州华虹智能科技股份有限公司生产的YCS512矿用本安型探水仪，该YCS512矿用本安型探水仪对低阻充水区域反映灵敏、体积效应小、纵横向分辨率高，且具有施工方便、快捷、效率高等优点，既可以用于煤矿掘进头前方超前探测，也可以用于巷道侧帮、煤层顶、底板等探测，为煤矿企业在生产过程中可能存在的水患和导水构造的超前预测预报提供技术手段。 设备优势：1）探测盲区小：系统关断时间短和背景场分离技术，配合高密度时窗序列，可大大提高浅层地质分辨能力，减小勘探盲区；2）现场解析：仪器提供现场解析功能，除了提供常见的时间—电压图、测点—电压图、电阻率图、点化图等图形显示之外，用户还可以在现场快速得到较为精细的视电阻率等值线成图结果；3）全区算法：系统集成全空间下全区视电阻率反演算法，地质体电阻率差异明显，对低阻异常水体的圈定更加准确；4)抗扰能力强：系统嵌入专有的数字滤波算法和背景谱分析及制导选频等技术，实现现场干扰抑制，大幅度提高，大幅度提高数据采集的质量和有效时长，在同场条件能有效提高地质测深能力;5）专利线圈：系统采用自有知识产权的专利线圈，可以根据现场条件及探测需要在同一线圈上设置不同线圈匝数，提高测试的灵敏度；6）专用平台：仪器采用双核处理平台，提供多核、高效的数字信号处理能力，并可远程固件升级；7）分辨率高：放大倍数扩展，最小信号分辨率达2nV/A，对微弱信号的分辨识别能力更强，信号采集范围更大。
3 实验过程
3.1现场布置与数据采集
本次探测的主要是任务是对中央水平仓的富水情况进行探测分析，该水仓均处于半充水状态。探测位置为水仓外部回风大巷，水仓标高低于回风大巷5米，水平距离30米。共布置8个测点，测线长80m，相邻测点间距为10m，每个测点采集13组数据；测线布置如图3-1。 3.2参数选择
本次实验选择参数为：
发射频率：6.25HZ；装置类型：中心回线；叠加次数：32次；测道数：80；占空比：0.5；滤波类型：中值法
3.3 数据处理及结果解析
YCS512矿用本安型探水仪采集的原始数据为电压对电流的对数值。将数据室内回放，原始数据打开后呈现两部分曲线，纵坐标表示某个测点的实测V/I值，从上到下依次为1~80道，0、E-1、……、E-6分别表示值为0、0.1、……、1000000，以对数方式显示，单位为“微伏/安培”；横坐标表示该记录的若干个测点记录，即实际采集了多少个采样点；“x=**”表示第几个测点记录，“y*=*”表示该测点的实测V/I值。下半部分的曲线为选中曲线测道显示，其中“x=**”表示上半部分x表示测点的测道显示。
从这个图上可以简单的分析出测区的电性大致分布趋势，峰值越大表示该区域地下的导电性较好，视电阻率就越趋于小，相对显示低阻异常。这是在后续的数据处理及异常区判断一个根据。
软件处理主要流程为：数据上传—格式转换—数据滤波处理—计算晚期视电阻率—时深转换—结果成图。 3.4 数据解析
通过8组实验的成果与探测地点已知水仓位置结果共同分析，均在探测位置水平至斜下，横坐标-50m～0m，纵坐标-50m～0m范围内存在相对低阻异常区，结合实际分析，异常区反应的均为水仓内部含水的综合反应。
4 结束语
本次勘探异常区位置和水仓位置一致，证明瞬变电磁法在煤矿富水性探测实际应用效果良好。YCS512矿用本安型探水仪非常适用于进行富（含）水区的探测，探测结果与实际情况完全吻合。
通过瞬变电磁勘探成果，可以很清晰的显示煤岩层的视电阻分布情况，从而分析煤岩层富水性情况，为掘进工作面防治水工作提供重要依据，对矿井安全生产具有重要的指导意义。