高分辨电法仪培训(2010).ppt

1、YD32(A)高分辨电法仪培训,物探仪器研究所,主讲人：吴迪 电话手机地球物理勘探仪器 水害探测,YD32(A)高分辨电法仪,内容提要：,一 目前直流电法仪应用概况 二 直流电法仪主要用途及特点 三 电法勘探分类 四 直流电法勘探原理 五 矿井直流电法勘探方法 六 资料处理及资料解释 七 应用实例,一、应用概况,物探仪器所研发生产的直流电法仪有两种：YDZ(A)直流电法仪和YD32 (A)高分辨电法仪。两种仪器在山东、山西、河南、河北、甘肃、内蒙古、东北地区等地区应用广泛，取得良好的效果。特别是郑煤的一五五矿成功预防了几起重大的出水事故；河

2、北晋中能源集团多个矿井都配备了直流电法仪。,二、主要用途,掘进前方导水、含水构造探测 老窑采空区边界及富水性探查 巷道底板含水层、溶洞、断裂破碎带等富水构造探测 煤层顶板砂岩局部富水区探查 工作面内隐伏含水构造探查 陷落柱边界范围探查,仪器主要特点 1、实现了大功率发送，加大了探测距离； 2、可现场实时处理、及时显示测量曲线； 3、抑制干扰效果好，精度高，结果准确； 4、施工效率高，操作简便直观； 5、实现了计算机智能控制，界面美观，自动 化程度高。,仪器主要技术指标 防爆形式：本质安全型，防爆标志为ibI（150） 电压精度：0.1% 电压测量范围：02.0V 动态范围： 120db（24位

3、A/D） 最大发射电压：100V 最大工作电流：100mA 发射电流误差：1； 重复性0.5 信号通道：32CH 分辨率：10uV 接收电压误差：5% 外形尺寸 长宽高： 272mm202mm165mm。 重量：约10kg。 显示器：LCD彩色TFT，分辨率为：640*480,三、电法勘探分类,重 力 勘 探,磁 法 勘 探,地 震 法 勘 探,地球物理勘探,电 法 勘 探,电法勘探,直 流 电 法,交 流 电 法,天 然 电 法,电 法 勘 探,四、直流电法勘探原理,电法勘探是利用不同岩石间或矿石与围岩之间的电位差异，在地面上借助研究天然的或人工方法建立的电场或电磁场的分布规律来查明地质构造

4、或寻找有用矿产的一类地球勘探方法。 矿井直流电法属全空间电法勘探。 它以岩石的电性差异为基础，电流通过布置在巷道内的供电电极在巷道周围岩层中建立起全空间稳定电场,电阻率的主要影响因素,组成岩石的矿物成分 组成岩石的矿物颗粒的结构状态 湿度（含水量） 温度,I,L,S,岩体,前提是目标体有明显的电性差异，如： 煤的电阻率 30-1000m 海水的电阻率 0.2-1 m 湿土壤的电阻率 1-10m 泥岩的电阻率 10-100 m 砂岩的电阻率 100-1000m 灰岩的电阻率 300-10000m 砂砾的电阻率 600-10000m 花岗岩的电阻率 -10000m 铜的电阻率 0.0001m,利用

5、目标体电性参数的差异来 分辨目标体,电 参 数,电流,电压,电阻率,电场强度,极化强度,目 标 体,岩层,洞穴,金属矿,水体,构造,点电源,I代表电流源场的大小（A），U代表观测点测量电位的大小（V），R代表电流源到观测点之间的距离（m），代表均匀全空间的视电阻率（m）。 均匀全空间情况下，电位与距离成反比，与均匀空间的电阻率成正比。点电源在均匀全空间其电力线呈射线状发散，点电源场的等电位面分布形态呈以电流源为球心的球面。,五、矿井直流电法勘探方法,超前探测 三极超前探测 测深施工 对称四极测深 三极测深,1、三极超前探测原理,“球壳”理论,三极超前交汇,高分辨电法仪主界面,高分辨电法仪主界面

6、,三极超前勘探施工参数设置,三极超前勘探仪器参数设置,常规电法,对称四极勘探,A,N,M,B,对称四极勘探原理示意图,均匀场,四极测深仪器操作,三极测深示意图,A,N,M,B,三测测深仪器操作,施工注意事项,一 发射电流几乎为0 解决： 状况一 未按仪器“复位”键，打开发射电路。 状况二 发射电流太大，仪器已过流保护，调节限流器的电阻大小。 状况三 怀疑无穷远电极是否打好。 二 发射电流不够大（小于30mA） 解决：检查发射电极是否接地良好，改善发射电极接地条件 状况一 地面浮渣太多，用工具清理出一个小坑后，使发射电极打在真正的底板（侧帮）上，保证电 极接地良好 状况二 接地太干燥（接地电阻太

7、大）在电极周围浇水（食盐水）然后重新检测。 三 井下接收数据不稳定： 解决： 状况一 可能是接收电极M和N接地不好，这种情况下应对M和N极加深加固，然后重新采集数据 状况二 也可能是由于干扰信号较强（如：电机车开动、巷道皮带运转、附近变压器工作等带来的电场干扰），这种情况下应该避免此时测量或避开此地进行测量。 四 发射电流突然几乎变为0 解决： 状况一 供电电流过大引起过流保护，这时应该在增大限流盒的电阻值，然后按复位键，再对相应的参数进行设置，后进行数据采集。 状况二 无穷远电极可能被人为移动。 五 地面大面积积水或有流水 注意：发射电极应打在比较潮湿的地方,有小水洼不影响发射电极的布置。但

8、是应千万注意电极不能被地面的水导通。发射电极导通会使发射电极没有距离差别，接收电极导通会使测量电压值偏小。,六、资料处理及资料解释,打开文件预处理数据处理成图成果分析 详细内容见WORD文档,资料解释原则,1)成果剖面采用的是视电阻率梯度比值处理结果，数值的高低反映的是相对电性变化情况，不代表地层介质的真实电阻率。 2)含水导水构造异常在成果剖面上呈现“低阻”反映，包括前方断层导水、陷落柱、老空积水区、地层裂隙水等，空洞、干燥破碎带呈现“高阻”反映。 3)成果剖面上“低阻”数值的高低预示了前方介质含水性的强弱，但这种关系并不是绝对的比例关系，而是与整个工作区域的背景值有关。 4)直流电法超前探测成果对前方界面的变化反映明显，但当异常的规模较大时，成果剖面可能只反映进入异常体位置和穿出异常体位置。 5)采集数据中某一个因采集工作原因而产生的“假值”就会在成果剖面上产生一个或几个“假”异常，所以数据的采集应认真可靠。,超前探测实例,探测掘进头前方含水断层带,在鹤壁十矿575主巷南段进行的堵头超前探测，采用了三级空间交汇探测法，测量供电电极a1、a2、a3间距4m，a1距迎头30m，接收电极MN间距为4米，异常在、m.,超前探测实例,超前探