Influence of metal roadway supports on transient electromagnetic detection in mines

Influencia de los soportes metálicos en la calzada para la detección de electromagnetismo transitorio en minas

Con el fin de estudiar la influencia de los soportes metálicos en las calzadas para detectar minas a través del método de electromagnetismo transitorio, los autores trataron estos soportes como capas finas de metal, incluidas las mallas de anclaje. De acuerdo con los principios de las diferencias finitas, las características de reacción del electromagnetismo transitorio bajo la incidencia de una capa fina de metal se calcularon con una cuadrícula no uniforme. La presencia de esta capa ralentizó el índice de difusión del campo electromagnético y dificultó la difusión en general. El resultado de la curva de reacción del electromagnetismo transitorio bajo la incidencia de la capa fina de metal fue mayor que en calzadas sin estos soportes. Las capas más finas tienen valores de respuestas mayores e índices de deterioro menores. El índice de deterioro se incrementa como una función del tiempo, y se aproxima gradualmente a la curva de reacción de una calzada sin soportes. La simulación de la reacción del electromagnetismo transitorio en el modelo de estructuras de baja resistencia a contenidos de agua muestra que los soportes metálicos reducen la sensibilidad del método electromagnético transitorio y debilita su reacción a anomalías de baja resistencia.

Introducción

Con el aumento de la profundidad de la minería del carbón, las condiciones hidrogeológicas de las minas son cada vez más complejas, y los desastres de irrupción de agua en las minas de carbón son una grave amenaza para la operación segura de las minas de carbón (Wu, 2014). El método electromagnético transitorio de minas considera la proximidad al objetivo para exhibir una fuerte respuesta de señal y alta resolución, esto es ampliamente utilizado en la predicción de agua de goaf, colapso de columnas y desastres mineros (Cheng et al, 2016; Danielsen et al, 2003; Huang et al, 2017; Wang et al, 2017a; Wang et al, 2017b). Sin embargo, los dispositivos de transmisión y recepción utilizados por el método electromagnético transitorio de minas se encuentran en vías subterráneas y, por lo tanto, la señal recibida es una superposición de varias señales de inducción electromagnética de baja resistencia dentro del rango de detección. Así, distinguir la información de la masa de agua de estas señales para aplicaciones prácticas es difícil (Chang et al, 2016; Su et al, 2017; Xue & Yue, 2017; Zhou et al. 2014). Por lo tanto, estudiar la influencia de los soportes metálicos de la calzada en la detección electromagnética transitoria de minas es importante para eliminar las interferencias metálicas y determinar el rango de distribución de las anomalías que contienen agua.