礦井專用模型實驗裝置

⑴ 礦井涌水量預測及控制

礦井涌水量的大小不僅是對煤田建設進行技術經濟評價、合理開發的重要指標，更是礦井生產設計部門制定採掘方案、確定礦井排水能力和制定疏干措施的主要依據。因此，正確地預計礦井涌水量是礦井水文地質工作的重要任務之一。

礦井涌水量預測評述

由於普遍存在的水文地質參數難於准確確定，礦井涌水量預測是礦井防治水工作中最重要也最困難的問題。目前在礦井涌水量預測方面，發展較為迅速的有限元法和人工神經網路法、灰色控制系統理論法；計算礦井涌水量使用較為廣泛的還屬解析法、水文地質比擬法、相關分析法和應用Bernoulli方程等。對這些預測方法研究分析，可以更准確地預測礦井涌水量。

1.礦井涌水量預測方法

（1）有限元法：有限元法是解地下水運動偏微分方程的主要數值方法。它具有以下特點：使用靈活的網格，便於處理曲線邊界和放稀、加密結點；生成的結點方程對所有結點都高度統一；生成的導水系數矩陣對稱、正定，便於用平方根法求解；便於處理各向異性。中國礦業大學（北京）武強教授首次將「擬三維」數值模擬與優化管理技術應用於焦作演馬庄礦，這項技術，不僅可以對不同開采水平的礦井涌水量作出預測，而且可以模擬斷層（裂隙）型煤層底板突水通道的具體空間展布位置和確定其通道的水文地質參數以及預測通道的涌水量。該方法對煤層底板突水災害的預測基本上達到了定量化的要求。

（2）人工神經網路法：以能夠同時處理眾多影響因子與條件的不準確信息問題著稱的人工神經網路（ANN）技術，在復雜水文地質條件的煤層底板突水預測上，具有獨特的優越性。控制礦井涌（突）水的主要因素有充水水源和充水通道。充水水源主要包括大氣有效降水（年降水量大小及季節性變化、降水性質與礦區地形、煤層埋藏與上覆岩層的透水性）、含水層水（含水層岩性、空隙性、含水層分布、厚度與補給條件）、地表水（地表水體性質與規模、地表水體與充水含水層間的水力聯系和地表水體與礦井開采深度的相對位置和二者間岩層的透水性關系）和老窯水等。充水通道主要包括構造斷裂帶（或喀斯特發育帶）、開采冒落導水裂隙帶、底板隔水層擾動破壞裂隙帶和人工導水通道等。將這些充水水源和充水通道作為輸入層結點的神經元，經過隱含層，輸出到輸出神經元結點上（神經元結點為礦井涌水量）。其向後傳播神經網路的預測模型如圖3-34礦井涌（突）水量預測BP網模型所示。經過對該預測模型進行多個涌水實例的訓練，此時該模型就具有了礦井涌水的知識，則該模型將可應用於實際礦井涌（突）水預測。

圖3-34 礦井涌（突）水量預測BP網模型

（3）相關分析法：相關分析法主要包括相關因素的選擇和回歸方程的建立。南方礦區涌水量多與降水量、採煤面有關，並且用相關分析法取得了較多成功的範例。而北方礦區則不然。焦作礦區是典型的北方煤礦區，降水過後20～40天，水位才逐漸回升到峰值，但涌水量因降水變化並不大。礦井涌水量與大氣降水並不密切，與巷道長度、開采面積少有關系，用相關分析法並不多，演馬庄礦用於煤層底板突水分析。演馬庄礦與斷層無直接關系的底鼓出水在煤層底板突水中佔了較大比例，對於這一類煤層底板突水若使用：T_s=P/M，可以發現T_s值隨煤層底板突水點埋深增大而增大，假設它們服從正態分布的話，非線性回歸結果表明，表達式T_s=-22.814+5.8981nH的回歸效果最佳。式中H為煤層底板突水點的埋深值，計算相關系數0.9823，數據最大誤差小於1.0%。

（4）水文地質比擬法：比擬條件是以開拓水平或鄰近的水文地質條件、開拓方式與延深水平相似為依據來預計延伸水平的涌水量。頂板水量根據焦作礦區實際情況，頂板砂岩水量隨採煤面積的增加而有所增加，採用Q₂=Q₁×F₂/F₁。Q₂×F₂為未知水量和要預計區面積，Q₁、F₁為已知水量和面積。煤層底板L₈灰岩水量根據焦作礦區鑽孔抽水資料和排水試驗，涌水量與降深存在平方根關系，

。該方法簡單易行。

（5）解析法：計算巷道豎井都有各自的計算公式，這里主要討論「大井法」。由於巷道系統面積大且形狀復雜，因此在計算涌水量時，可把復雜的巷道系統假想成一個與巷道系統面積相等的大井在工作。此時，整個巷道系統的涌水量就相當於井的涌水量，就可將垂直集水建築物的公式用於計算巷道系統的涌水量。此方法較簡單，經實踐檢驗常有較滿意的結果。因此在生產上廣為應用。焦作礦區計算L₈灰岩水，採用Q=2.73KMS/1g（R₀/r₀），r₀引用半徑，R含水層抽水時的影響半徑，R₀引用影響半徑（R₀=R+r₀），K滲透系數，M含水層厚度，S預計降深。

（6）應用Bernoulli能量方程：噴水鑽孔法計算涌水量，據中國礦業大學在華北某礦研究，鑽孔成孔後用堰測法計算，鑽孔涌水量為544m³/h，採用

，（Q，噴水鑽孔涌水量；d，套管內徑m；g，重力加速度m/s²；h，噴出高度m。）計算鑽孔涌水量536m³/h，誤差1.47%；煤層底板突水量大小的預測，採用

（Q，突水口的突水量；ω，突水口進水斷面面積；g，重力加速度；h，突水口處的有效水頭）計算九里山礦12031工作面煤層底板突水，計算煤層底板突水量與實際最大煤層底板突水量相對誤差僅1.04%，計算演馬庄礦12121工作面煤層底板突水，計算煤層底板突水量與實際煤層底板突水量相對誤差僅5.62%。由此可見，兩者均源出Bernoulli能量方程，兩者的實際應用結果是可行的。

2.礦井涌水量預測中的幾個問題

正確地預計礦井涌水量至今仍是一項復雜和困難的工作，其原因是：①人們對復雜的自然條件（地質、水文地質）認識有局限性；②對開采活動引起地下水天然動態的變化認識不足；③地下水向井巷運動過程中，無論在空間上或時間上均呈現出復雜的運動形式，且在計算方法上常將自然條件理想化和簡單化，因而影響計算結果的精度。

（1）系統透徹分析水文地質條件：系統透徹分析水文地質條件，是正確預計礦井涌水量的基礎。焦作演馬庄礦1903l工作面L₈灰岩煤層底板突水Q_max=4.3m³/min，略有減少達3.0m³/min左右持續了幾個月。峰值水量一定，其靜儲量一定，並且補給不足，但有一定補給量。因此，在預計該工作面下部27011工作面煤層底板突水量時，預計3.5m³/min，應該小於4.3m³/min，大於4.3m³/min的可能性不大，結果在原煤層底板突水點下部27011運輸巷再次煤層底板突水Q_max=3.7m³/min，預計結果基本正確。

（2）精心採集水文地質數據：水文地質參數的取得正確與否，是涌水量預測的關鍵。比如考慮焦作演馬庄西部韓王東部這一喀斯特水文地質單元時，二水平會襲奪一水平L₈灰岩水。二二采區的K、R、r₀值就應綜合考慮。應該將煤層底板突水點反求法、注水試驗、抽水試驗、幅射流等求出的K值綜合評價。同一煤層底板突水水源通道，對於抽水、注水這一相反水文地質試驗，K值相差較大；R值更應考慮到水文地質邊界條件；r₀取值應該包括F₃斷層以下面積，該采區的涌水量預測有待進一步驗證。

合理選擇適當的預測方法，善於利用先進的技術手段，系統透徹分析水文地質條件，精心採集水文地質參數，是正確預計礦井涌水量的前提，是搞好礦井防治水工作的基礎。

⑵ 煤礦地下水模擬研究現狀

目前國外水文地質研究和防治水方法主要採用鑽探、物探結合及主動防護法，即採用地面垂直鑽孔，用潛水泵專門疏干含水層。為了適應預先疏干方法，國外生產了高揚程(達1000m)、大排水量(達5000m³/h)、大功率(2000kW)的潛水泵，其疏干工程已逐漸採用電腦自動控制。

國外堵水截流的方法也有很大發展，建造地下帷幕的方法愈來愈受到重視。為充分利用隔水層厚度，減少排水量，國外正在對隔水層的隔水機理、突水量與構造裂隙的關系、高水壓作業下的突水機理、隔水層穩定性與臨界水力阻力的綜合作用等進行研究。

縱觀幾十年來我國礦井水文地質的發展概況，在當時開采規模和勘探條件下，用各種數學模型所預測的礦井涌水量對礦山開采起到了某種積極的指導作用。但隨著煤田開采深度的加大和水文地質勘探所提供的不同性質的信息資料，一些用以預測涌水量的數學模型難以全面描述有關地質體的水文地質特徵，因此必須從解析模型向數值模型發展。

總的來說，華北型煤田礦井涌水量預測的數學模型經歷了以下幾個發展階段:

1.穩定流階段

在20世紀50～60年代，我國煤礦礦井涌水量預測的數學模型基本以穩定流理論為基礎，主要包括統計模型、經驗比擬模型以及穩定井流解析法模型。

(1)統計模型。建立統計模型的基本思路就是根據礦井已知的某開采水平的礦井涌水量資料，推算下一個開采水平或與其條件相類似的另外礦山的未來礦井涌水量。統計模型的使用條件是已知模型與預測模型的條件大致相同，而且往往需要較多的已知觀測資料才能得出比較正確的預測結果。所以又可分為:①水文地質比擬法模型。此模型是在水文地質條件相近和開采方法相同的條件下，利用原有的礦井涌水量和其他資料，採用經驗比擬公式，預測未來的礦井涌水量。②相關分析法模型。利用同一體中的各種變數之間的相互關系，如抽水或放水試驗中的降深與抽水或放水量的關系。在礦井涌水量預測的研究領域，相關分析法通過建立礦井排水量與對應的疏降水位的相關關系的數學模型，預測不同開采水平的對應礦井排水量。此類模型雖然計算方法簡單，容易被人接受，但是它有比較嚴格的條件限制，不能隨意無限制的推斷預測未知。

(2)穩定井流解析法模型。在礦井疏降排水過程中，形成疏干(降壓)漏斗，當漏斗擴展到補給邊界，將出現礦井涌水量呈相對穩定且地下水水位不隨時間變化的動平衡狀態。這種狀態可以用穩定流解析法預測礦井涌水量。在自然界，穩定是相對的，絕對穩定的地下水流運動極為少見，滿足穩定流解析法模型的實際水文地質條件幾乎不存在。因而，穩定流理論的進一步應用和發展受到了限制。

2.非穩定流解析法階段

地下水非穩定流理論於20世紀70年代初，開始在我國礦床水文地質領域得到初步地普及和推廣。因為它能比較符合實際地反映自然界中地下水的不穩定運動特徵，能夠比較全面地描述地下水疏降漏斗隨時間不斷擴展的全過程。所以，該理論發展很快，取得了一些較為滿意的科研結果。但是自然界中的地下水流運動十分復雜，礦井水文地質條件千變萬化，且實際地質條件與解析解假設條件相差甚遠，這些都給它的發展帶來了難以克服的困難。

3.單層數值解階段

自20世紀70年代中後期，隨著電子計算機的發展和離散數學的引用，數值解被廣泛應用於礦坑涌水量預測中。由於它適應邊界條件能力強，善於描述含水介質的非均質和各向異性特徵，容易處理控制性方程中的源、匯項，並且考慮了礦井在大的降深疏降過程中所出現的承壓轉無壓的非線性問題，所以能夠較好的解決復雜條件下的各種地下水流狀態，因此在理論和實際應用方面都發展較快。

在礦井涌水量預測的單層數值解方法中，值得提到的是「地下水不穩定流有限單元計演算法———BT法」。該方法首先應用解析解來確定滲流計算區第一類邊界上個別節點的變水頭值(BT值)，根據這些信息再用有限單元數值法計算內節點及滲流計算區第二類邊界的變水頭值。

但在絕大部分礦區，由於含水層往往是非均質且各向異性，水文地質邊界的性質和形狀復雜多變，各種線狀、面狀的源、匯項隨處可見。所以，利用解析法求解如此復雜的水文地質模型第一類邊界的變水頭值是不可能的。即使簡化模型求得了結果，其模擬度也是可以想像的。既然所求的BT值可信度差，那麼根據BT值再計算得到的數值解，在實際應用中誤差很大，結果就更難令人信服。

4.多層數值解階段

分析四十多年來礦坑涌水量預測數學模型的各個發展階段，具有一個共同特點，即考慮范圍均局限於某個直接充水的單層充水含水層。顯然所用的數學模型不能真實地反映華北型煤田客觀存在的多層充水含水層的立體充水地質模型，未能用數學語言翔實地描述出主要水文地質概念模型，這可能是造成以往礦坑涌水量預測失真的主要原因之一。

多層數值解模型從立體空間的尺度刻畫了地質實體，既注意了淺部條帶狀隱伏露頭內邊界所引起的多層充水含水層之間的水力聯系，又考慮了深部點、線狀導水內邊界的水力交換，同時還疊加了呈整體面狀展布的裂隙網格型內邊界的越流，從而徹底結束了傳統的僅考慮單層充水含水層預測該類型煤田礦井涌水量的歷史，克服了前人在這個問題研究上的缺陷，更確切地反映了客觀實際，減小了由於數學模型假設條件與地質模型客觀條件相差太大而引起的計算誤差，圓滿地解決了多年來一直未能妥善處理的數學模型與地質模型的脫節問題，使礦井涌水量預測研究工作進入了一個新的發展階段。

1997年，周如祿、戴振學等在分析集賢煤礦水文地質條件和地下水動態的基礎上，建立了礦區地下水運動的概念模型和擬三維的有限元數值模型，推導出了礦井涌水量預測表達式。

由於研究問題的目的和要求各不相同，研究區的礦床水文地質條件復雜多樣，研究程度也各有差異。因此，建立模型要依據具體條件，用真實、客觀的水文地質概念模型和數學模型進行客觀描述。只有這樣，才能為礦井水的涌水量預報和水位預測奠定可靠基礎。

總之，其今後的主要發展趨勢可以概括為以下5個方面:

(1)更加實時的模擬過程的信息需求分析，強調信息查詢與模型模擬相結合，尤其注重復雜龐大的模擬模型的開發。

(2)日益重視圖形、圖像技術及多媒體技術的應用開發。主要包括圖形用戶界面、多窗口技術、信息的圖形圖像表示和快速查詢，以及GIS結合的地理空間數據處理技術、配合模型的信息處理及反饋信息的圖形圖像表達等。

(3)採用先進的信息集成處理技術。將信息的收集、傳送、處理、結果表達等集成在統一的計算機網路環境中，以加快信息運用的速度，滿足實時模擬快速響應的要求。

(4)在庫管理技術方面，通過方案管理技術來改善模型管理系統的功能，採用面向對象的資料庫管理技術及SQL查詢方式，增加數據更新的靈活性，提高信息查詢速度，減少數據冗餘，提高數據的安全性。

(5)應用范圍將更為廣泛。尤其在煤礦的礦井水水量預報與防治方面將發揮重要作用。

綜上所述，礦井水文地質工作和防治水工作已經從定性逐漸向定量過渡。但從上述研究來看，其所見模型基本上以一維流、平面二維流、擬三維流為主，未能完全真實地對含水層進行刻畫，尤其是在高水壓、構造復雜的礦區，更難以真實地刻畫其含水層。

本次研究將針對在大采深、高水壓、構造復雜的礦區，利用目前流行的Feflow和Modf-low的地下水模擬軟體，對地下水運動和地下水污染進行研究。

參考文獻

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⑶ 礦井涌水量預測的步驟和方法

礦井涌水量預測是一項貫穿礦床水文地質勘探全過程的工作。一個正確的預測方案的建立，是隨著對礦床水文地質條件認識的不斷深化而逐漸形成的，在一般情況下，有3個基本步驟:

2.1.2.1建立預測礦坑涌水量的水文地質模型

水文地質模型的建立有3個要點:①概化已知狀態下礦區的水文地質條件;②給出未來開采礦坑的內邊界條件;③預測未來開采條件下的外邊界條件。

由於數學模型的作用是對地質模型進行「逼真」，因此，隨著數學模型研究的迅速發展，對水文地質模型的要求越來越高。目前，對於復雜大水礦床來說，一個可行的水文地質模型的建立，必須貫穿整個勘探過程，並大致經歷3個階段。即:第一階段(初勘階段)，通過初勘所獲資料，對礦床水文地質條件進行概化，提出水文地質模型的「雛型」，可作為大型抽(放)水試驗設計的依據;第二階段(詳勘階段)，根據勘探工程提供的各種信息資料，特別是大型抽(放)水試驗的資料，完成對水文地質模型「雛型」的調整，建立水文地質模型的「校正型」;第三階段，在水文地質模型「校正型」的基礎上，根據開采方案(即已知疏干工程的內邊界條件)預測未來開采條件下的外邊界的變化規律，建立水文地質模型的「預測型」。

模型的預測在礦床水文地質計算中是一個高難度的工作。因為無論從含水層的內部結構到邊界條件都是待定的，尤其是礦坑涌水量計算常常要求作大降深的下推預測，這給模型的預測增加了難度。由於目前還不能對各種開采條件下含水層結構的破壞程度和參數的變化進行預測，因此，只能以水文地質模型「校正型」為依據，根據勘探工程提供的各種信息資料，在已知內邊界的條件下，預測未來開采條件下外邊界的變化規律，來建立水文地質模型的「預測型」。

由此可見，礦坑涌水量的預測問題，實際上是一個不同階段的水文地質模型的精度問題。對於一般水文地質條件(非大水)礦床，則依據各勘探階段的勘探、試驗、長期觀測資料和開采方案，建立相應精度的水文地質模型和數學模型，來完成該階段的礦坑涌水量預測。

2.1.2.2選擇計算方法

礦井涌水量的正確評價是礦井水文地質工作的重要任務。不同的礦井，礦井充水條件差別很大，影響礦井涌水量的因素變化很大。不同礦井進行的水文地質勘察精度不同，擁有的水文地質資料的詳細程度不同。因此，很難有單一的礦井涌水量預測方法直接套用。

根據不同的地質與水文地質條件，最大限度地利用礦井所擁有的相關資料，較為准確地預測礦井涌水量，需要研究和選擇不同的礦井涌水量預測方法。其中最常見的礦井涌水量預測方法有水文地質比擬法、Q-S曲線方程法、相關分析法、解析法、數值法和水均衡法等。不同的礦井涌水量預測方法都有其適用條件。針對某個具體礦井選擇什麼樣的計算方法，要視具體的水文地質條件及其所擁有的水文地質資料而定。在條件允許的情況下，對於一個礦井可採用不同的方法進行礦井涌水量預測，進而通過比較和綜合分析選擇較為准確的礦井涌水量。

2.1.2.3解數學模型，評價預測結果

應該指出，不能把數學模型的解算僅僅看作是一個單純的數學運算，而應該看作是對水文地質模型和數學模型進行全面驗證識別的過程。因此說，數學模型的解算，也是對礦床水文地質條件作進一步深化認識的過程，即從定性到定量的認識過程。

不同的預測方法，數學模型的復雜程度不同，求解的方法也不同，應根據預測方法選擇適合的解法，並對預測結果進行評價。

⑷ 請問河南省哪裡可以製造煤礦礦井巷道模型的。需要專業點的，附近省份的也可以。例如江蘇省的。

河南天榮萬華科教設備有限公司，這家是專業做煤礦安全教學模型的，各級安培中心通版風、採掘、機電、運輸權提升實驗室設備模型。去年我們單位在這家采購了一批三級安培中心培訓模型，其中就有現代化礦井模擬綜合系統模型，井上工業廣場，井下全礦井生產系統，按理論製作的，外觀非常漂亮，人家售後服務真好，前段時間有個小模型出了點問題我打個電話試試讓來維修，沒想到第二天技術人員就到我們礦上了。你要的這家應該能做的。

⑸ 模型的礦井開拓方式概述和評價

SYMAC-13 礦井開拓方式立體模型（B型）（適合於三、四級） 該模型是礦井開拓方式的縮影,可直觀反應出主井、副井、風井、井底車場、運輸大巷、回風大巷、回風石門等各種井巷相互位置和銜接關系,用不同顏色的流水燈演示運煤、通風、運料等主要生產系統，電動演示主、副井提升。使學員對全礦井有一個整體直觀的了解。 主要產品有： 1.斜井單水平分區式開拓系統模型 規格：1200×800×1200 2.斜井單水平分帶式開拓系統模型 規格：1200×800×1200 3.斜井多水平分段式開拓系統模型 規格：1200×800×1200 4.立井單水平分區式開拓系統模型 規格：1200×800×1200 5.立井單水平分帶式開拓系統模型 規格：1200×800×1200 6.立井多水平分區式開拓系統模型 規格：1200×800×1200 7.走向平峒開拓系統模型 規格：1200×800×1200 8.斜交平峒開拓系統模型 規格：1200×800×1200 9.階梯平峒開拓系統模型 規格：1200×800×1200

⑹ 低煤階煤層氣的成藏模擬實驗研究

劉洪林 王紅岩 李景明 李貴中 王勃 楊泳 劉萍

（中國石油勘探開發科學研究院廊坊分院 河北廊坊 065007）

作者簡介：劉洪林，男，江蘇徐州人，1973年生，漢族，2005年畢業於中國石油勘探開發研究院，獲博士學位，主要從事煤層氣勘探開發方面的研究工作。通訊地址：065007河北廊坊市萬庄44號信箱煤層氣E-mail：[email protected]。

本研究受到國家973煤層氣項目（編號：2002CB211705）資助。

摘要 在美國粉河、澳大利亞的蘇拉特等低煤階盆地煤層氣勘探取得突破以前，大家一直認為具有商業價值的煤層氣資源主要存在於中煤階的煤層中，煤階太低，一般含氣量不高，不具有勘探價值。但是近幾年來的發現證實，低煤階盆地煤層厚度大，滲透率高，資源豐度大，含氣飽和度高，同樣可獲得了商業性的氣流，而且從其氣體的成因來看，其中有很大一部分是生物成因的煤層氣。本文利用煤層氣成藏模擬裝置對低煤階含煤盆地的煤岩樣品開展了成藏模擬，從實驗角度證明了中國西北地區雖然煤層煤階較低，熱成因氣較少，但是卻存在著具有商業價值的二次生物成因的甲烷氣，再加上含煤層系眾多，煤層厚度大，資源豐度極高，仍具有巨大的勘探潛力。

關鍵詞 煤層氣 水動力 成藏

Simulation Experiment of Biogenic Gas in Low Rank Coal of China

Liu Honglin，Wang Hongyan，Li Jingming

Li Guizhong，Wang Bo，Yang Yong，Liu Ping

（Langfang Branch of PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration ＆ Development，Langfang 065007）

Abstract：Before CBMexploration achieved success in the low rank coal basins like Power Rive Basin of the U.S.and Surat Basin of Australia，People thought that CBM resources with commercial development value mainly stored in medium-high rank coal seams and low rank coal was not worthy of exploration and development e to low gas content.But the exploration practices for recent years proved that commercial CBMproction could be obtained in low rank coal basins which have thick coal thickness，high permeability，high resource concentration，high gas saturation.Moreover，from the cause of formation of CBM，most of CBMin low rank coal belongs to biogenic gas.In this paper，the simulation experiment on CBM accumulation in coal samples from low rank coal basin was carried out by using simulation apparatus of CBM accumulation.The experiment proved that commercial secondary biogenic methane gas possibly existed in northwest coal basin although the rank of coal is low and there was little thermal-genic gas in the basin.Considering there are lots of thick coal seams and the resources concentration is high，the exploration prospect of CBM is promising in the northwest coal basins.

Keywords：CBM；hydrodynamic condition；accumulation

前言

進入20世紀90年代，隨著煤層氣產業的迅猛發展，美國煤層氣的資源開發活動不再局限於中煤階煤儲層發育的聖胡安和黑勇士盆地，資源評價和研究工作覆蓋了18個主要含煤盆地或含煤區，在其中12個含煤盆地從事煤層氣開發活動，煤儲層的煤階從中煤階擴展到低煤階和高煤階，特別是發育低煤階煤儲層的含煤盆地因煤層氣資源量較大而受到重視，發育低煤階煤儲層的含煤盆地6個，煤層氣資源量10×10¹²m³，占總資源量的53%，以粉河盆地為代表的低煤階含煤盆地煤層氣商業開發的成功，大大拓展了煤層氣勘探開發的視野和領域。粉河盆地位於蒙大拿州東南部和懷俄明州東北部，面積25800km²，為一大型沉積盆地，形成於臘臘米運動造山期，盆地中含有巨厚的晚白堊世煤層，單層厚度達67m，煤層總厚118m。盆地為一不對稱向斜，軸部靠近西部邊緣，西部邊緣以逆斷層為界，靠近Bighorn隆起。西部地層傾角5°～25°，東部為翹起端，傾角不超過2°。上白堊統沿東南部和東部分布，古新統Fort Union組沿盆地邊緣分布，盆地晚三疊系低界深1067m，粉河盆地煤炭資源量1.3×10¹²t，鏡質體反射率為0.3%～0.4%，與西北一些低煤階盆地相似，煤化程度低，含氣量為0.03～3.1m³/t，但由於煤層厚度巨大，資源豐度大，預測煤層氣資源量（0.5～0.8）×10¹²m³。粉河盆地煤層氣碳同位素介於-65‰～-69‰之間，具有明顯的生物成因特徵，並且在其構造的高部位，生物氣經過二次運移而富集，形成較高的含氣量和較高的飽和度，有較高的滲透率，含氣飽和度為80%～100%，鑽井深度一般不超過305m，產氣量為110～5976m³/d，產水量為45～69m³/d，最好的產氣遠景區是砂岩體附近與差異壓實作用有關的構造高點、緊閉褶皺形成的構造高點以及煤層上傾尖滅的部位，並在該部位伴生有為非滲透性頁岩所圈閉的游離氣。

中國低煤階煤儲層非常發育。全國垂深2000m以淺的煤炭資源量為55697×10⁸t，低煤階煤儲層佔到煤儲層的一半以上。低煤階煤儲層形成於早中侏羅世、早白堊世、第三紀等成煤期，其中早中侏羅世、早白堊世是中國重要的成煤期，早中侏羅世成煤作用主要發生在西北地區，煤炭資源量佔全國的35.5%^[1]，新疆准噶爾、吐哈、塔里木盆地、伊犁和焉耆是低煤階煤儲層發育的典型的大型內陸盆地，煤層厚度大，煤層最大累厚近200m，最大單層煤厚逾100m，煤層層數超過50層^[2]。中國西北地區低煤階煤儲層煤層氣資源量豐富，早中侏羅世煤儲層煤層氣資源量超過10×10¹²m^3[3-4]。隨著美國低煤階煤層氣藏商業開發的成功、國內煤層氣勘探開發工作的推進，在近期低煤階煤層氣藏受到了越來越多的關注，有望成為新的研究熱點和煤層氣勘探開發新領域^[5，6，7]。但是中國西北地區與美國的粉河盆地、尤因塔盆地和澳大利亞的蘇拉特盆地相比，在進入第四紀以來氣候雖然總體較為乾旱，但是部分地區由於受到天山影響，水動力仍非常活躍，具備二次生物氣生成的可能，如位於天山北坡的准南地區、焉耆地區和伊犁地區。

1 研究區的煤層氣地質概況

本次工作研究，重點對水動力較為活躍的伊犁和焉耆進行了采樣，研究較強水動力條件下煤層次生生物氣的生成問題。

1.1 伊寧地區

伊寧含氣區塊位於新疆維吾爾自治區西部伊犁自治州境內，區內為低山—丘陵及伊犁河畔沖積平原，含氣區內地勢西高東低，北高南低，屬典型大陸性氣候，盆地內先後由煤炭、石油、地礦部門進行過石油勘探及物探，煤炭部門在盆地邊緣及局部進行過煤田勘探。特別是近幾年來，隨著油氣勘探工作的進展，在盆地內，已進行了部分鑽探實物工作量。該區含煤地層為侏羅系中統西山窯組，下統三工河組和八道灣組，主要為一套河湖相的灰、灰白色含礫砂岩，深灰色泥岩，砂質泥岩夾煤層。伊寧含氣區塊侏羅系下統八道灣組和中統西山窯組成煤環境優越，聚煤時間長，形成的煤層較穩定，厚度大，層數多，為煤層氣的形成奠定了物質基礎。西山窯組主要為一套淺灰色含礫粗砂岩，灰白色中、細粒砂岩，深灰色泥岩、砂質泥岩夾煤層，在區內北部地層厚度一般211～552m，含煤10～15層，煤層單層厚度相對較小，層數較多，反映成煤環境震盪性較強。南部一般厚度為102～132m，含煤4～6層。單層厚度相對較大，層數相對較少，反映成煤環境較穩定。八道灣組主要為一套灰白色含礫粗砂岩，中、細粒砂岩，深灰色泥岩，砂質泥岩夾煤層。在區內北部厚度一般在342～452m；南部厚度在60～150m。在北部含可採煤層10層，厚度15～68m，據（伊參1井）資料，可採煤層厚度為88m。在南部煤層厚度相對較小。煤質分析資料表明，該區侏羅系下統八道灣組和中統西山窯組煤層，原煤灰分含量在9.71%～25.60%，一般含量在12%～18%，其變化特徵屬中—低灰、低硫—特低硫、低磷煤，是有利於形成煤層氣的煤質類型。

伊寧含氣區塊侏羅系中、下統沉積之後，受燕山構造運動的影響，褶皺、斷裂使含煤地層遭受不同程度的改造。現構造形態主要表現為不對稱的復式向斜，呈近東西向展布。含煤地層傾角一般在20°～30°之間，其中北部相對較陡，南部較緩。斷層多發育在褶皺軸部，以逆斷層為主，斷層線呈北西西向展布。從構造展布特徵分析，構造相對較簡單，有利於煤層氣的勘探開發。八道灣組和西山窯組煤層組埋藏深度0～2000m，分布面積約3445km²，占含煤地層分布面積的82%。從構造賦存地質條件分析，構造較簡單，有利於煤層氣的勘探開發。該區侏羅系中、下統煤層煤級為長焰煤，煤層氣地質資源豐度為1.28×10⁸m³/km²，資源豐度較高，有著較好的勘探開發前景。

1.2 焉耆地區

焉耆含氣區帶侏羅系中、下統是主要的含煤岩系。侏羅系中、下統是在盆地經歷了印支末期構造運動，三疊系遭受不同程度抬升剝蝕後，盆地又逐漸下降，接受該套內陸含煤碎屑建造。八道灣組沉積時，盆地受南緣庫克塔格山和北緣南天山差異抬升隆起作用，呈現為南低北高的古地貌。由於古氣候溫暖潮濕，有利於植物的生長，植被茂盛，森林密布，形成大面積泥炭沼澤，為形成厚煤層奠定了物質基礎。據本區哈滿溝、塔什店礦區資料，本組煤層稱A組，含煤3～14層，累計厚度10～30m，一般厚度10～15m。盆地內石油鑽井鑽遇本組煤層厚度一般30～40m，最厚可大於60m。煤層空間展布特徵為東部厚度相對較薄，一般厚度10～15m，而西部較厚，在四十里城一帶最厚可大於60m。

西山窯組沉積時，氣候溫暖潮濕，地勢相對平坦，形成大面積泥炭沼澤，有利於成煤物質的生長，為形成厚煤層奠定了物質基礎。據盆地內煤田及石油鑽井資料統計，本組含煤5～10層，可採煤層厚度10～40m之間，一般厚度10～30m之間。焉耆含氣區帶侏羅系下統八道灣組和中統西山窯組成煤環境優越，聚煤時間長，形成的煤層較穩定，厚度大，層數多，為煤層氣的形成奠定了物質基礎。其中侏羅系下統八道灣組煤層厚度大，穩定性強，煤層氣勘探開發潛力較好，是煤層氣勘探開發選區評價的主要目的層。

本區內目前煤礦開采以西山窯組煤層為主，煤質分析資料較少。據塔什店礦區分析資料統計，煤層分析基水分含量平均在 4.34%～4.59%，分析基灰分含量在2.36%～6.79%，揮發分產率在42.33%～49.29%，硫分含量在0.39%～0.73%。煤層水分含量中等，灰分、硫分含量較低，屬特低—低灰、特低—低硫煤，是有利於形成煤層氣的煤質類型。

焉耆含氣區帶大地構造位於庫魯克褶皺帶和天山褶皺系南天山褶皺帶之上，是受海西期—印支期構造作用的影響在夷平面的基礎上形成的中生代含煤盆地。中生界沉積之後，經歷了燕山和喜山多次構造運動的影響，改造後的侏羅系中、下統含煤地層形成了復雜多樣的構造面貌。本區中生代以來構造演化大致經歷了燕山、喜山二期，使盆地內侏羅系中、下統含煤地層遭受強烈抬升剝蝕，煤層壓力降低，吸附在煤層中的氣體解吸擴散，含氣量降低。埋藏深度600～2000m 區，累計分布面積約930km²，占含煤地層分布面積的39%。主要分布在西部塔什店礦區，中東部鹽家窩及庫木布拉克等地，是煤層氣勘探開發深度較理想的區域。

據鑽井及礦井煤層采樣分析資料及埋藏深度資料綜合分析，焉耆含氣區帶侏羅系中、下統煤層埋藏深度2000m以淺區煤級以氣煤為主。焉耆含氣區帶侏羅系中、下統以往煤田地質勘探程度相對較低，有關煤層含氣量資料也較少，礦井開采深度較淺（一般在100～300m之間），相對瓦斯含量也較低。

2 煤層氣成藏模擬實驗裝置和原理

煤層氣成藏模擬裝置的特點是模擬地層溫度、壓力、地層流體介質下煤層氣富集成藏過程，它可以通過模擬不同物性組合、不同介質、不同充注壓力、不同運移方式煤層氣成藏過程，獲取不同模擬條件下的物理和化學參數，確定煤層氣不同運移條件下的邊界條件。設備主要由氣體增壓泵、恆溫箱、儀表控制面板和計算機採集-處理系統。其中控制面板包括壓力控制子面板、溫度控制子面板、平流泵控制子面板、真空泵控制按鈕、流程圖；恆溫箱內放有多功能模型倉Ⅰ、多功能模型倉Ⅱ和參考缸；計算機採集系統包括一套數據採集模塊和數據處理軟體。圖1是裝置原理流程，裝置考慮採用不同岩心、不同岩性、不同氣體介質進行工作，同時進行精確計量。把設計製作後的岩心組合裝進多功能模型倉，利用氣體增壓泵維持環壓，利用平流泵提供不同的流體介質、不同充注壓力，通過溫度和壓力儀表以及感測器採集溫度和壓力數據，並經過數據處理軟體分析溫度壓力數據。

在自然界中，已知的產甲烷菌中有一半可利用甲酸鹽形成甲烷。甲酸鹽首先轉化成CO₂和H₂，然後再通過還原反應生成甲烷。在自然界中能夠利用氫還原二氧化碳及利用醋酸鹽發酵的產甲烷菌的存在是生物成因的煤層氣成藏的必要條件。與近地表甲烷生成過程研究相比，地下（十幾米到幾百米深度）甲烷生成的研究工作相對較少。在地下環境中，對於甲烷的產出來說，沉積物必須具備使產甲烷菌得以生存及繁殖的孔隙空間。對此，低煤階煤層中發育的孔隙空間和裂隙系統對甲烷菌的生成是非常有利的。甲烷生成菌不具有直接分解煤層的能力，要形成甲烷須有一個前期階段，即主要依酸發酵菌和還原菌分解類脂化合物和大分子聚合物如纖維素和蛋白質等；接著微生物進一步脫去長鏈酸（和乙醇以上的醇）的氫而生成氫、甲酸、乙酸、二氧化碳和醇等。甲烷菌由此取得碳源和營養而生存，並以此為基質進行生物化學和新陳代謝作用產生甲烷。

圖2 伊寧和焉耆地區煤岩樣品產甲烷菌實驗

3.3 生物甲烷氣成藏模擬實驗

把接種過甲烷菌的煤層樣品放入成藏模擬裝置內，在35^oC的恆溫狀態下，開始培養，觀測煤岩樣品生氣過程。經過近兩個月的連續實驗得到一條壓力-時間曲線。經分析認為曲線存在兩個明顯的曲線段，第一階段為快速生氣階段，第二階段為生氣-吸附平衡階段（圖3）。對最後生成的氣體進行了分析，其所產氣體成分主要為CH₄、N₂和CO₂。除個別樣品外，絕大多數樣品所產氣中C²⁺含量很低，甲烷碳同位素值相差較大，從-56‰～-67‰，表明為生物成因氣體。

圖3 煤樣生物成氣後吸附過程中的壓力-時間變化曲線

4 實驗結果及其討論

（1）模擬試驗表明，一方面在我國西北地區低煤階煤層中存在產甲烷菌，另一方面證明了低煤階的煤層可以作為二次生物氣的來源。根據資料，伊犁盆地淺部的煤礦區在侏羅系煤層中所產氣的δ₁₃C為-66.10‰～-60.12‰，顯然屬於生物甲烷氣。

（2）與高煤階相比，低煤階一般埋藏較淺，孔隙空間較大，適合產甲烷菌的生存和繁殖，所以國內外的低煤階盆地多發現生物成因的煤層氣富集成藏。

（3）在我國西北地區，由於煤階普遍較低，熱成因甲烷生成量有限，次生物成因氣生成量巨大，特別是在焉耆和伊犁地區，煤層層數眾多，地下徑流活躍，煤層中有大量甲烷菌繁殖，有大量的二次生物成因氣生成、運移，如遇到斷層遮擋、煤層尖滅等圈閉條件，就有可能形成較高的飽和度，形成具有商業價值的煤層氣藏群。

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⑺ 煤礦術語及含義 比如說 溜煤眼，放頂煤，開切眼等等

本安型本安型是本質安全型的簡稱本質安全源於按GB3836.1-2000標准生產，專供煤礦井下使用的防爆電器設備的分類，防爆電器分為隔爆型、增安型、本質安全型等種類，本質安全型電器設備的特徵是其全部電路均為本質安全電路，即在正常工作或規定的故障狀態下產生的電火花和熱效應均不能點燃規定的爆炸性混合物的電路。也就是說該類電器不是靠外殼防爆和充填物防爆，而是其電路在正常使用或出現故障時產生的電火花或熱效應的能量小於0.28mJ, 即瓦斯濃度為8.5%（最易爆炸的濃度）最小點燃能量。本質安全，就是通過追求企業生產流程中人、物、系統、制度等諸要素的安全可靠和諧統一，使各種危害因素始終處於受控制狀態，進而逐步趨近本質型、恆久型安全目標。本質安全是珍愛生命的實現形式，本質安全致力於系統追問，本質改進。強調以系統為平台，透過繁復的現象，去把握影響安全目標實現的本質因素，找准可牽動全身的那「一發」所在，綱舉目張，通過思想無懈怠、管理無空檔、設備無隱患、系統無阻塞，實現質量零缺陷、安全零事故。人的本質安全相對於物、系統、制度等三方面的本質安全而言，具有先決性、引導性、基礎性地位。人的本質安全包括兩方面基礎性含義。一是人在本質上有著對安全的需要。二是人通過教育引導和制度約束，可以實現系統及個人崗位的安全生產無事故。人的本質安全是一個可以不斷趨近的目標，同時又是有具體小目標組成的過程。人的本質安全既是過程中的目標，也是諸多目標構成的過程。本質安全行的員工可通俗的解釋為：想安全，會安全，能安全。即具備自主安全理念，具備充分的安全技能，在可靠的安全環境系統保障之下，具有安全結果的生產管理者和作業者。本質安全型企業指在存在安全隱患的環境條件下能夠依靠內部系統和組織保證長效安全生產。該模型建立在對事故致因理論研究的基礎上，建立科學的、系統的、主動的、超前的、全面的事故預防安全工程體系。 本質安全防爆方法是利用安全柵技術將提供給現場儀表的電能量限制在既不能產生足以引爆的火花，又不能產生足以引爆的儀表表面溫升的安全范圍內，從而消除引爆源的防爆方法。 對於儀表檢測和控制迴路而言，限制能量首先意味著限制電壓和電流。又由於電容和電感能夠儲存和釋放電能量，因此電容和電感也須限制。 實踐中，人們利用火花實驗裝置，通過實驗確定對不同危險類別氣體的電能量限制參數。國際標准和中國國家標准中給出的常用電能量引爆曲線有電壓電流引爆曲線、電壓電容引爆曲線和電流電感引爆曲線等。根據這些曲線，再參考1.5倍的保險系數，人們便可以確定在涉及某類氣體時，對指定迴路的電能量限制參數。 例如，涉及IIC類氣體(如氫氣)時，對標准24VDC供電的迴路(如變送氣，電氣轉換器，電磁閥等)通常設定限壓值為28V。依此限壓值查電壓電流引爆曲線，並考慮1.5倍的保險系數，可確定此時的限流值，可確定此時的限流值應為119mA。依28V限壓值並考慮1.5倍的保險系數後查電壓電容引爆曲線，可確定迴路電容值應限制在0.13μF。依119mA限流值並考慮1.5倍的保險系數後查電流電感引爆曲線，可確定迴路電感值應限制在2.55mH。 為限制儀表的表面溫度，除需限制迴路的開路電壓和短路電流外，還要限制迴路的最大功率。 本質安全防爆迴路，總是由一個本安現場儀表和作為迴路限能關聯設備的安全柵配合組成

保護層路面保護層是指在磨耗層上用砂土材料鋪成厚度不超過1CM的薄結構層，其作用是保證路面的平整度。煤礦保護層：在開採煤層群時，有的煤層突出（煤與瓦斯突出）危險性大，有的煤層突出危險性小，甚至沒有突出危險性。為了保護突出危險性大的煤層而先開採的不突出或突出危險小的煤層就叫保護層；後開採的突出危險煤層叫被保護層。

外因火災由外部火源(如明火、爆破、電流短路等)引起的火災外因火災是指由外部火源，如明火、放炮、機械摩擦、撞擊、電氣設備產生的電弧火花，瓦斯或煤塵爆炸等引起的火災一般的說，在電氣化程度較低的中、小型煤礦，大多數外因火災是由於使用明火或違章爆破等引起的。在機械化、電氣化程度較高的礦井，則大多是由於機電設備管理維護不善，操作使用不當，設備運轉故障等原因所引起的。而且隨著礦井電氣化程度的不斷提高，機電設備引起的外因火災的比重也有增長的趨勢。在井下吸煙、取暖、違章放炮、電焊及其它原因，引起的外因火災，也時有發生。外因火災大多容易發生在井底車場、機電硐室、運輸及回採巷道等機械、電氣設備比較集中，而且風流比較暢通的地點。這類火災一般發生得比較突然，發展速度也快。一個小火源，稍有疏忽，火勢就可能蔓延擴大到很大的范圍。如果發現不及時，處理方法不當，或是行動措施不果斷，會給礦井帶來嚴重損失以至發生慘痛的人身傷亡事故

大巷大巷：煤礦術語之一。就是井下的主要巷道。附錄：巷道大巷（dā hàng)workings地下采礦時，為采礦提升、運輸、通風、排水、動力供應等而掘進的通道。根據巷道長軸線與水平面的關系分為3類：①直立巷道。巷道的長軸線與水平面垂直，包括立井、盲立井。立井中直接與地面相通，專門或主要用於提升礦石的稱主井；作提升廢石、矸石、下放器材、升降人員等輔助提升用的稱副井。盲立井不與地面直接相通，又稱暗立井。專門用來溜放礦石的暗井稱溜井。②水平巷道。巷道的長軸線與水平面近似平行。如平硐，直接與地面相通，包括擔負主要運礦任務的主平硐、擔負輔助運輸的副平硐和專作通風用的通風平硐等；石門，與地面不直接相通，其長軸線與礦體走向斜交或直交。平巷，與地面不直接相通的水平巷道，其長軸方向與礦體走向平行，布置在礦體內的稱脈內平巷，布置在岩石中的稱脈外平巷。③傾斜巷道。巷道的長軸線與水平面呈一定角度。如作用與立井和平硐相同，與地面直接連通的傾斜巷道——斜井，用於開采某水平以上或以下礦體的上山道或下山道、斜坡道和天井等。巷道斷面形狀多為拱形、梯形或矩形，圍岩松軟的為圓形、橢圓形或馬蹄形。如圍岩不穩定，須進行支護，根據圍岩穩定程度、涌水量、斷面形狀和大小、服務年限等因素，選擇噴射混凝土、錨桿、金屬鋼筋混凝土或石材等支護形式。

火風壓井下發生火災時，由於高溫煙流流經有標高差的井巷所產生的附加風壓礦井中發生火災時，煙流主要沿著原來的風流方向移動，火災波及的范圍內空氣溫度升高，形成與自然風壓相同的火風壓。火風壓可以使巷道內的風流逆轉，使有毒有害氣體波及到臨近巷道，造成人員傷亡，還可以使通風系統混亂，造成瓦斯爆炸。控制火風壓，盡可能使之減小。採用滅火，修築臨時防火密閉牆，加大供風量，利用火源近的巷道將煙直接引入總風道排至地面。

避難硐室礦工自救中，設置避難硐室是十分必要的。由於自救器有效時間較短，當佩戴自救器後，在其有效作用時間內不能到達安全地點；撤退路線無法通過；若有自救器而有害氣體含量又較高時，避難硐室可以發揮作用。避難硐室有兩種：一種是預先設置的避難硐室；一種是當多故出現後因地制宜地構築臨時性的避難硐室。預先設置的避難硐室，如中央避難硐室，可設在井底車場附近，與井下保健站硐室結合在一起。采區避難硐室．用設於采區安全出口的路線上，距人員集中工作地點不超過500米。其容積應能容納一個工作班的采區全體人員。在有煤與瓦斯突出危險的礦井的掘進工作面附近，也應設難避難硐室，各硐室中應裝備有一定數量的自救器。避難硐室必須構築嚴密，以免有害氣體侵入，使避難人員受害。永久避難硐室有過濾和制氧裝置，有的能造成封閉式小循環．以及必要的救護器材。臨時避難硐室是利用工作地點的臨時巷道，硐室或兩道風門之間的巷道，在事故發生後臨時修建的。臨時避難硐室機動靈活，修築方便，正確地選擇修建臨時避難硐室的地點，往往能對受難人員發揮很好的救護作用。在進入臨時避難硐室前，應在硐室外留有衣物、礦燈等明顯標志，以便救護隊發現。待避時，應保持安靜，避免不必要的體力消耗和空氣消耗，藉以延長避災時間。硐室內除留有一盞燈照明外，其餘礦燈應全部關閉。在硐室內可間斷地敲打鐵器、岩石等，發出呼救信號。全體避難人員要堅定信心，相信在各級領導和職工的努力下，一定會安全脫險。

戧柱在煤礦高檔普采工藝中，為保持支架的穩定性，防止支架或支柱倒向一側，在支架或支柱的另一側支設一棵支柱，新支設的這棵支柱，柱頭與原支柱緊鄰，柱腳離開原支柱一定距離，以起到防止原支柱或支架歪倒。這棵支柱就稱作戧柱。

拿道拿道——煤礦術語，原指井下電車脫軌，即「掉道」後，用手和工具使其重新走向正軌。後泛指修正錯誤，改正缺點等方面的過程。

非常倉庫井下貯存救災材料和設備的硐室

均壓防滅火降低采空區和已采區兩側的風壓差，減少漏風，達到預防和消滅火災的措施

止漿岩帽止漿岩帽：井巷工作面預注漿時，暫留在含水層上方或前方能夠承受最大注漿壓力（壓強）並防止掘進工作面漏漿、跑漿的岩柱

⑻ 典型地質異常體瞬變電磁響應物理模擬

在電磁法勘探中，物理模擬是研究野外條件下電磁響應特徵的重要手段。由於野外地質地理以及人文條件較為復雜，岩（礦）石物理性質變化很大，很多目的物的響應無法用數學解析式表示，使用高性能的電子計算機，採用有限元、有限差分等近似數值解法，雖然大大提高了解題的范圍，但仍存在一些不易解決的問題。另一方面由於無嚴格的解析解與近似解作對比，因此還需要藉助於物理模擬的方法來驗證近似解的正確性和近似程度。

瞬變電磁超前探測在井下巷道空間中進行，巷道空間的存在改變了瞬變電磁場全空間分布特徵，使其不再是嚴格意義上的全空間場。本章使用鹽水充當巷道空間圍岩介質，使用玻璃槽充當巷道空間，建立了瞬變電磁超前探測含巷道全空間物理模型，根據目前瞬變電磁井下實際超前探測方法，對不同異常體的超前探測響應特徵進行了物理實驗模擬。

1.實驗模型系統設計

（1）地質模型

典型的礦井地質模型為水平層狀，相對頂、底板來說煤層可視為高電阻率介質。掘進巷道位於煤層當中，如圖6－8所示。一般採煤工作面掘進巷道斷面的寬度為2～4m，高度為2～4m。本章主要研究巷道空間對礦井瞬變電磁場分布的影響規律。因此，假設巷道位於均勻全空間介質當中，即頂板、底板和煤層具有相同的電阻率值100Ω·m。在礦井瞬變電磁法實際工作當中，因巷道空間的限制常選用多匝小回線作為發射、接收裝置，線圈邊長通常為2m，同時，按照礦井防爆措施要求，發射電流應小於10A。

圖6－13 超前探測多測道剖面圖（異常位於迎頭正前方）