巷道核磁共振方法超前探测距离影响因素分析

来源期刊：煤炭学报2018年第2期

论文作者：潘剑伟 黄学明 洪涛 李振宇

文章页码：507 - 518

关键词：核磁共振;巷道;超前探测;探测距离;影响因素;

摘    要：在煤矿的开采过程中,巷道突水事故严重地威胁着人民的生命和财产安全。核磁共振技术由于具有直接找水的特点,被我国一些专家学者提出将其应用于巷道的超前探水工作之中。但是,由于巷道核磁共振超前探测方法与传统的地面核磁共振方法(SNMR)相比,其施工环境和线圈装置都发生了巨大的变化,许多方法技术、理论,包括探测的距离都需要重新作一定的分析。根据核磁共振超前探测方法的特点,分析讨论了地磁场强度、地磁倾角、地层电阻率、巷道方向、线圈参数等自然和人为控制因素对超前探测距离的影响。研究结果表明,探测距离会因地理位置不同而出现较大的变化。电阻率值虽然对超前探测的距离有较大的影响,但主要集中在电阻率极低区域,当电阻率值大于100Ω·m时,地层电阻率的变化对探测距离的影响并不明显。巷道的朝向不同虽然会影响核磁共振激发场的垂直磁场分布形态,但是由于大脉冲矩时较远区域的一维核函数值相差不大,所以不同的巷道方向对于探测距离的影响并不大。最后,通过引入线圈的有效面积概念,把线圈大小和匝数对探测距离的影响简化为有效面积对探测距离的影响。只要保持激发和接收线圈的有效面积相等,超前探测距离就不会发生改变。