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煤矿巷道施工技术与管理
Construction Technology and Management of Coal Mine Roadway

程度等有关，还与时间，采深，上覆岩层稳定程度有关。对于正在进行开采的采
空区而言，冒落带、裂隙带不发育，当采深比较大时，采空区引起的地球物理异
常非常弱，探测的效果也较差。对于开采后废弃的采空区而言，其上覆岩层已达
到新的应力平衡状态，冒落带、裂隙带均已发育成熟。冒落带由于塌陷作用，与

完整地层相比，岩性变得疏松、密实度降低，增大了采空区的规模，扩大了异常
范围，有利于采空区的探测。裂隙带与完整地层相比，虽然岩性没有发生明显的
变化，但裂隙发育情况较为复杂，再加之内部有松散物或水充填，使得采空区上
方的物性受多种因素的影响，变得更为复杂。

1. 电阻率特征
当煤层未被采动时，地层具有成层性和完整性，在小区域内，同一地层的电
性差异相差不大。当煤层被采动后，短期内形成一定规模的充气空间且无填充，
其电阻率较围岩高。经过一段时间后，采空区上覆岩层在重力作用下发生塌陷变

形，致使岩层破碎并出现裂缝，若无地下水经裂隙向采空区汇集时，其电阻率较
大；若地下水沿破碎岩层和裂缝向采空区汇集并溶解大量的电解质时，呈低电阻
高极化特征。
2. 电磁波特征

电磁波会在地下介电常数和电导率发生变化的位置发生反射，引起二者变化
的因素主要是介质电性的不同、相对密度的改变、介质含水量的变化等。独立存
在的采空区中充满空气，介电常数较上覆岩层及围岩都大，电导率极小；当上覆
岩层塌落下沉，采空区被充填，其介电常数较完整的煤层大，电导率增大，随着

密实程度和含水量的增大，介电常数减小，电导率增大。
3. 地震波特征
煤层与围岩之间存在明显的波阻抗差异，当煤层具有足够厚度时，便可形成
良好的煤层反射波。但煤层采空及其顶板遭受破坏后，地层变得疏松，介质密度

降低，地层对地震波的吸收频散衰减作用增强，同时使传播的地震波速度下降，
而它不论被何种介质所充填，在其边缘部位都存在一个明显的波阻抗反射界面，
采空区内介质和围岩介质的波速存在明显的差异。
4. 面波特征

煤层采空区或塌陷区与完整地层相比，地层变得疏松、密实度降低，使传播
于其中的瑞雷波速度下降。当采空区上覆岩层未发生塌陷并以空洞形式保存下来

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