矿井直流电测深法超前探测应用_刘朋

物探设计(激电中梯与激电测深)

第三节物探工作 一、工作内容和工作量 1、测地工作 包括控制网测量、基点放样、基线布设、测线和测点布置以及高程测量。2、激电中梯扫面 扫面面积：3.5km2，工作比例尺：1：0000，测网密度：100米×20米。基线方向：正东，测线方向：正北。测线测点布置见图： 3、大功率激电测深 在激电中梯扫面异常部位布置6-8条激电测深剖面，每条剖面长度300-600米，以剖面连线覆盖异常，端点向异常两侧延伸至背景区为宜。点距20米，异常部位加密至10米点距。 4、物性参数采集 采用标本测定法和露头小四极测定法。尽可能收集岩芯标本或在可以采集到规则标本的露头点采集合格标本回实验室测定物性参数，在无法采集标本的露头点采用小四极获取物性参数。尽量保证异常部位的每种岩性所采物性参数不少于30组。 二、技术依据 参照中国地质调查局的有关地质工作质量管理的技术标准和要求，本次激电测深野外施工执行下列标准： 1.《地质调查GPS测量规程》(DZ／T2002)。 2.《电阻率测深法技术规程》(DZ/T 0072 - 1993)； 3.《时间域激发极化法技术规定》(DZ/T 0070 - 1993)； 4.《物化探工程测量规范》(DZ/T 0153 - 95)； 三、仪器设备 1、测地工作仪器设备 包括中海达V60 GNSS RTK系统一套，GARMIN 60CSX 手持GPS六套、100 米测绳和50 米皮尺各两根。 其中，中海达V60 GNSS RTK系统主要用于控制测量、基点放样、基线布设和测线端点布设。其性能参数如下： A、信号跟踪 系统内核：v60采用国际一流的天宝PCC品牌多星多系统内核 BDS：B1、B2 GPS：L1C/A、L2E、L2C、L5 GLONASS：L1C/A、L1P、L2C/A（仅限于GLONASSM）和L2P GALILEO：升级预留 SBAS：WAAS,MSAS,ENGOS

直流电法超前探测

一、直流电法超前探测 直流电法：直流电法（direct current electric method）是电法勘探的一大类方法。 其共同特点是研究与地质体有关的直流电场的分布特点和规律来进行找矿和解决某些地质问题。直流电法利用的场源有人工的和天然的。利用的电性差异有岩石矿石的电阻率差异和极化率差异。测量的参数有视电阻率（Ps）和视极化率（ns）等。利用人工场源的直流电法包括有电阻率剖面法、电阻率测深法、充电法、直流激发极化法等。利用天然场源的直流电法有自然电场法等。 直流电法超前探测理论依据：

将电测深、电剖面融为一体，适用于矿井巷道深部岩层富水性探测和煤层底板突水预测。 其中三点——三极超前探测方法应该效果很好，其突出特点是能避免掘进头后方巷道、及层状地层电性变化的影响，突出巷道前方的地质异常，避免了仅使用原始视电阻率曲线人为判断解释造成的许多缺点，大大提高了解释准确度。 二、地震超前探测 地震波勘探原理：地震波勘探是由震源激发的地震波在向下或向前传播时，遇到不同的波阻抗界面时，在界面处会发生反射，透射（折射）等现象，这些在不同波阻抗界面发生反射、透射（折射）的地震波可被排列于震源附近的检波器所接收，从而形成可用于地震解释的原始数据。 1.TSP（隧道地震超前预报系统） 采用回声测量原理，通过分析反射地震波信号的运动学和动力学特征，对断层，岩 石破碎等不良地质体的位置、规模、产状及岩石力学参数进行计算与界面提取成图。 2.TRT（真反射层析成像） 它采用的是空间多点接收和激发系统，检波器和激发的炮点呈空间分布，布置在巷道迎头、顶板及两个侧帮上，以充分获得空间波场信息，提高对前方不良地质体的定位精度。该方法对岩体中反射界面位置的确定、岩体波速和工程类别的划分等都有较高的精度。 3.ISIS（综合地震成像系统） 它是将三个相互垂直状态的检波器，利用粘固剂固定在锚杆上，按一定间距安装在隧道的墙面上。并利用TBM作为震源激发地震波，从而接收地震记录。数据处理是采用偏移成像技术完成的。该方法可对隧道及开巷工程掘进前方以及顶部的复杂地质构造进行较为全面的预报。 优缺点：探测距离远，可达数百米，但是由于矿井环境复杂，各种干扰使得对反射 波的识别很困难，所以反射波法的探测精度不高。

YDZ50矿用直流电法仪

YDZ50矿用直流电法仪 仪器简介： 矿井直流电法属全空间电法勘探，其基本原理与地面电法原理相同。它以岩石的电性差异为基础，在全空间条件下建场，使用全空间电场理论，处理和解释有关矿井水文地质问题。超前探测是研究掘进头前方地层电性变化规律，预测掘进头前方含、导水构造的分布和发育情况的一种井下电法探测新技术。由于采用点源三极装置进行井下数据采集工作，无穷远电极对巷道内测量电极的影响可以忽略不计，故其电场分布可近似为点电源电场。由于供电电极位于巷道中，其电场呈全空间分布，可利用全空间电场理论对数据进行分析解释。 应用领域： 矿井水体探测——矿井含水构造（包括陷落柱）、含水层、积水老窑等水体探测； 水文地质勘察——高分辨率电阻率法工程地质勘探； 地质灾害探测——地震前兆和堤坝渗漏探测，如对江河大堤的蚁穴，鼠洞和软弱夹层及裂缝的高分辨率探测； 工程探测——洞体探测、考古工作等； 超前探测——掘进头和巷道边帮前方导、含水构造的超前探测； 主要特点： ◆一体化设计：集接收、发射、电源系统为一体； ◆自带DC-DC升压系统，双路发射可选模式，或可外接电源； ◆采用超高分辨率模数转换芯片作为信号采集核心，真有效分辨率高达31位； ◆模拟滤波与数字滤波相结合方式，使得仪器具有采集速度快，抗工频干扰、随机干扰强。 ◆采用优越的模拟滤波电路及独创的数字滤波算法，提高了信号采集的信噪比。 ◆数字式自电补偿； ◆接地电阻自动检测。 ◆采用大容量Flash存储器，可通过USB或RS232接口与PC机通信。 ◆壳体使用防静电工程塑料外壳、面板接插件具有防潮防尘功能，整机组装采用硅橡胶密封为一整体，防水、防潮。允许在潮湿、煤尘的隧道中使用。

YDZ(A)直流电法仪全说明

YDZ(A)直流电法仪全说明 YDZ(A)防爆数字直流电法仪 使用说明书 煤炭科学研究总院西安分院发布 井下电法基本原理 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，与地面电法不同，在全空间条件下建场，在地下巷道中进行电法测量工作，地下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，该稳定电场特征取决于巷道周围岩石的电性特征及其赋存状态，测量该电场的变化规律，使用全空间电场理论处理和解释，就可找到巷道周围岩石中引起电场变化的水文、地质构造等规律。 1(井下高分辨直流电法技术 井下直流电法的方法技术很多，巷道迎头超前探测使用三点——三极探测法效果好;在工作面采用高分辨电测深法和电透法效果好。 高分辨电测深法是研究某一深度方向地层电性变化的规律，从而获得该深度方向上地层中各

井下电法探测原理示意图 板顶 煤层 A + M N B —电流线 底板 ρs 溶洞 实测视电阻率曲线 种地质信息的一种物探方法(参见原理示意图)。它是在同一点逐次增大供电电极距，使勘探深度由小逐渐变大，观测测量点附近沿深度方向由浅到深岩石电阻率的变化特征。它主要用于研究解决电性分层和水文地质问题。 该技术改变了传统的探测方法和解释方法，包括: (a) 不使用传统容易的对数坐标，而使用难度较大的算术坐标，进行高密度采集数据; (b) 改变过去单点解释方法，使用新的断面连续解释方法，能大大提高物探解释的准确性; (c) 确定相应方法判断解释潜在突水通道的物探标准。 井下采集第一手资料是反映岩石电性特征的视电阻率，使用西安分院研制的具有国内先进水平的矿井电法专用软件进行处理和解释: (1)单独提取视电阻率中的含水信息——用于解释工作面巷道底板50m深度内的含水、导水规律，潜在的突水通道。 (2)单独提取视电阻率中的岩石电性分层信息——用于解释工作面底板隔水层厚度、含水层厚度、含水层原始导升高度。 (3)超前探测——井下巷道侧帮、迎头前方50~60米内的断层及含水、导水构造。 (4)立体成图——对工作面底板下不同深度进行类似“CT”成像的断面、平面

激电方法

第一章 野外工作方法和技术 3.1 频率域激电工作程序 3.1.1 踏勘 根据地质任务在选择测区时，应组织力量进行踏勘，踏勘的目的在于了解测区的地质特点和地球物理前提以及接地条件、干扰水平、生活驻地、交通运输等情况。 3.1.2试验工作 对新的工作测区，在编写设计时应在典型的地质剖面上或具有代表性的地段，做一定数量的试验工作，具体实验工作量以能对测区的地球物理特征有一定的了解为宜。 3.1.3草查与普查 对于１：５万～１：２.５万的大面积草查与普查时，其工作方法的选择以偶极法或近场源法（ＡMＢN）为宜。就某一具体测区而言，应根据地质任务，通过分析所掌握的地质及以往的物化探资料或通过试验，确定一个适当的极距进行面积性的工作，以迅速得到面积性的资料，达到发现异常的目的。 3.1.4 详查 在普查所发现异常的基础上，开展１：１万～１：２千的详查工作，这时可用中梯装置扫面。建议采用一线供电多线测量的工作方式，以

便在短时间内圈出异常的形态、做出成果的解释推断以及对异常进行轻型山地工程揭露。 对精测剖面，可采用偶极装置，根据不同极距（一般４－６个）的观测结果勾绘出断面图，以判断矿体的埋深、倾向和形态，然后根据综合解释结果建议施钻验证，进而达到对异常的再解释。 在上述工作的同时，还要进行岩矿石物性测定和幅频特性的研究。一、联合剖面法 图2-10 联合和剖面装置 如图2-10所示，装置系数计算方法和三极装置相同 联合剖面法是两个三极排列AMN∞和MNB∞的联合。所谓三极排列是指供电电极之一位于无穷远的排列。采用联合剖面装置时，可以用A 电极，也可以用B电极供电，而A和B有一个共同的无穷远电极C。也就是当A或B供电时，供电迴路中另一电极C位于无穷远。如果以O表示测量电极M和N的中点，则在联合剖面装置时，四个电极A、M、N和B极位于同一直线上（这条直线就是测线），且AO=BO。无穷远极C一般铺设在测线的中垂线上，与测线之间的距离大于AO的五倍（CO ＞5AO） 工作中将AMNB四个电极沿测线一起转动，并保持各电极间距离不变，中点O就作为测点的位置。在每个测点上分别测出AMN∞排列和MNB∞排列Fs、ρs。对于同一极化体，AMN、BMN的测量结果将在极化体上方形成交点。利用这种交点性质和曲线的不对称性可判断极化体的产状、形态。

激电测深在云南某多金属矿区的勘查应用

激电测深在云南某多金属矿区的勘查应用 本文主要介绍了激发极化法在云南某多金属矿区的应用效果。简要叙述了该工作区的地球物理特征和工作方法，然后对激电剖面曲线进行分析，并针对IP3异常进行了推断解释。根据激电测深反演图件，大致判断出矿（化）体的倾向、埋藏深度以及断裂构造的位置，为地质找矿工作提供了依据。 标签：激电测深反演拟断面 1前言 云南地区自然资源丰富，种类多，储量大，以锡矿、铜矿以及钛矿、锑矿，在全国都名列前茅。 笔者在云南某区铜多金属矿区开展电法找矿工作，在该区投入了激电中梯、对称四极激电测深的工作方法，常规对称四极测深应用比较广泛，找矿效果比较好，本文主要介绍激电测深的应用效果。 2矿区地质概况 2.1地层 勘查区位于华南地层大区之兰坪—思茅地层分区的景谷地层小区，以中生界红色地层为主。测区出露地层主要为二叠系中统那箐组（P2nq）、三叠系上统挖鲁八组（T3wl）和第四系（Q）地层分布零星，总体呈北北西—南南东向展布。 二叠系中统那箐组（P2nq）：下部岩性以灰、深灰色块状泥晶灰岩为主夹泥质灰岩，底部为厚数米的灰色块状生物碎屑灰岩，中部夹多层灰黑色亮晶生物碎屑灰岩，局部含炭质。那箐组（P2nq）为区内铜、铅锌矿主要赋矿地层。 三叠系上统挖鲁八组（T3wl）：岩性以深灰、灰黑色板岩、粉砂岩夹细砂岩为主，含黄铁矿、菱铁矿结核。与区内其他地层呈断层接触。 第四系（Q）：工作区第四系主要为沿沟系分布的残坡积物，厚度0～10m。 2.2构造和岩浆岩 受印支期拗陷、燕山期走滑、喜山期拉分等三个主要地史发展阶段影响，区内构造发育且复杂，。背斜形态多被轴部纵向张断裂破坏，后期经历近北东东向断裂走滑错移，形成区内较为复杂的似网格状构造格局，为区内铜铅锌多金属矿的形成提供了极好的储矿空间。区内岩浆岩不发育。 2.3矿体围岩蚀变的特征

煤矿井下综合物探超前探测技术与应用

煤矿井下综合物探超前探测技术与应用 摘要：对我国煤矿井下推广使用的地球物理探测技术进行了回顾，着重介绍了瑞利波和直流电法两种超前探测技术的新进展；结合七台河、平顶山等煤矿的应用实例，分析了煤矿井下超前地质预测的潜力，提出了煤矿井下超前探测技术的发展方向。 关键词：矿井；超前探测；瑞利波；直流电法 由于矿井开采地质条件不清，引起水害和瓦斯灾害等，常常给煤炭企业带来不可估量的经济损失和人员伤亡。煤矿井下地球物理超前探测技术借助井下的井巷及钻孔，在全空间条件下观测特定的地球物理场，结合钻探、巷探和矿井地质资料综合分析，对目标地质体进行超前预测，可为煤矿安全高效开采提供地质信息支持。 1煤矿井下超前探测技术综述 随着电子技术、信息技术、计算技术和网络技术的发展与进步，自20世纪90年代以来，综合物探手段能够为建井设计、采场布置、工作面准备和回采过程等提供逐级深入的超前地质预测信息支持，使得开采水文地质条件探査和预测的效率大幅度提高，成为煤矿井下超前探测的主要技术手段。目前，煤矿井下超前探测技术已形成了多种探测手段相结合的立体探测技术体系。矿井物探主要有弹性波构造探测和电磁法探测两大类技术。 1.1井下弹性波探测方法技术 弹性波探测技术以弹性波理论为基础，对矿井地质构造的超前探测具有针对性强和探测精度高的特点，主要有瑞利波、巷道地震超前预测技术(TSP)等。 瑞利波探测技术借助煤矿井下煤层与围岩的波阻抗差异来识别分层界面和断层位置，并用于巷道掘进工作面前方80爪范围内小构造的超前探测，如断层、裂隙带、煤层变薄等。 TSP探测技术采用反射地震勘探技术原理，通过对井巷波场分析，按照一维波动理论近似解释，可以较好地探测工作面前方断层的位置。该技术受煤层顶、底板及侧邦异常影响较大，现场条件要求较高。1.2井下电磁法探测技术 矿井电磁法探测技术以煤岩体的电性差异为基础，特别适用于含水异常体的探测，主要包括地质雷达、直流电法、音频电穿透、瞬变电磁探测技术等。 矿井地质 雷达在均质高阻体中探测掘进前方地质异常体和含水体方面取得了一定的效果，但在煤矿中由于煤系电阻率较低，层位多，使得高频电磁波衰减快，探测距离较短。 矿井直流电法以煤岩层的电性差异为基础，根据探测掘进工作面前方120爪范围内的岩石电阻率相对变化，解释探测区域内的导含水断层、大型破碎带、陷落柱、老空区等，也可探测巷道顶、底板隔水层厚度、检验注浆效果等。音频电穿透技术测量低频电场透过回采工作面的电阻率变化可探测工作面顶底板的导含水构造，圈定工作面内部隐伏的含水体位置和范围，为工作面水文地质预测预报提供依据，同时通过对采掘工作面薄弱区段隔水层厚度和完整性的探测，可指导探放水钻孔位置设计和检测注浆堵水效果等。 利用矿井直流电法进行巷道底板测深，并用音频电穿透法测量，得到回采工作面底板不同深度电阻率等值线图，可以分析工作面下方含水异常构造的展布规律，进而可以进行类三维立体探测(图1〕。 井下瞬变电磁法观测的是二次场即纯异常场对低阻体反应敏感，近年来在煤矿采区水文物探、积水老窑、采空区、奥灰水的探查方面应用较多，可以图1某煤矿底板水垂直导升探测成果图

物探设计(激电中梯与激电测深)

第三节物探工作 一、工作内容与工作量 1、测地工作 包括控制网测量、基点放样、基线布设、测线与测点布置以及高程测量。2、激电中梯扫面 扫面面积:3、5km2,工作比例尺:1:0000,测网密度:100米×20米。基线方向:正东,测线方向:正北。测线测点布置见图: 3、大功率激电测深 在激电中梯扫面异常部位布置6-8条激电测深剖面,每条剖面长度300-600米,以剖面连线覆盖异常,端点向异常两侧延伸至背景区为宜。点距20米,异常部位加密至10米点距。 4、物性参数采集 采用标本测定法与露头小四极测定法。尽可能收集岩芯标本或在可以采集到规则标本得露头点采集合格标本回实验室测定物性参数,在无法采集标本得露头点采用小四极获取物性参数。尽量保证异常部位得每种岩性所采物性参数不少于30组。 二、技术依据 参照中国地质调查局得有关地质工作质量管理得技术标准与要求,本次激电测深野外施工执行下列标准: 1.《地质调查GPS测量规程》(DZ／T2002)。 2.《电阻率测深法技术规程》(DZ/T 0072 - 1993); 3.《时间域激发极化法技术规定》(DZ/T 0070 - 1993); 4.《物化探工程测量规范》(DZ/T 0153 - 95); 三、仪器设备 1、测地工作仪器设备 包括中海达V60 GNSS RTK系统一套, GARMIN 60CSX 手持GPS六套、100 米测绳与50 米皮尺各两根。 其中,中海达V60 GNSS RTK系统主要用于控制测量、基点放样、基线布设与测线端点布设。其性能参数如下: A、信号跟踪 系统内核:v60采用国际一流得天宝PCC品牌多星多系统内核 BDS:B1、B2 GPS:L1C/A、L2E、L2C、L5 GLONASS:L1C/A、L1P、L2C/A(仅限于GLONASSM)与L2P GALILEO:升级预留 SBAS:WAAS,MSAS,ENGOS

时间域三极激电测深在金矿勘探中的应用效果

时间域三极激电测深在金矿勘探中的应用效果 本区域矿产以金、铜、铁为主，次为钨、钼等，区域上，矿床的分布，严格受岩性及构造控制。由于受多期多种成矿地质要素，包括沉积作用、构造运动、岩浆活动、变质作用及热液活动的叠加，形成有变质岩带、中酸性侵入岩带、韧性剪切变形带及与之有密切成生联系的铁、铜、金及多金属成矿带或矿化集中分布区，它们控制着各种矿产的形成与分布。已发现矿床和矿（化）点达多处。文章介绍了时间域三极激电测深在金矿区的勘查应用效果，在简述矿区地质概况的基础上，分别介绍了矿区的地层、构造、岩浆岩情况，阐述了时间域三极激电测深的工作原理、工作方法、数据反演，并利用地质、物探资料，指导钻孔定位，经钻孔施工，找矿效果明显。 标签：金矿；时间域；激电中梯；三极激电测深 1 区域地质背景 本区太古-早元古代地层区划属华北地层大区-晋冀鲁豫地层区-阴山地层分区-阿拉善右旗地层小区；中、新生代地层区划属阿拉善地层区潮水地层分区。区内多数地层因断裂发育和多期次岩浆侵入而造成顶底不全和内部关系紊乱。区内出露地层主要为早元古界北大山岩群（Pt1B），其次为新近系苦泉组（N2k）及第四系（Q）。勘查区区域断裂构造十分发育，构造线主要有东西向、北北西向、北北东向及南北向四组断裂。 勘查区内侵入岩发育广泛，主要为石炭纪、二叠纪酸性侵入岩体、三叠纪酸性侵入岩体、古元古代超基性岩及各类脉岩。石炭纪侵入岩为闪长岩。二叠纪以云英闪长岩为主，分布面积较广。勘查区区域发育为数众多的中性岩脉、伟晶岩脉、酸性岩脉。中性脉岩有细粒闪长岩脉、二长闪长岩脉、花岗闪长岩脉等；酸性脉岩主要见有钾长花岗岩脉、花岗细晶岩脉及石英脉等。 2 激电异常解释 2.1 激电异常的平面特征 图1为勘查区激电中梯扫面视极化率平面等值线图，测区视极化率一般在2.0%～2.5%之间，最高值达到3.37%，该异常呈中、高阻-高极化特性，地表出露为下元古界北大山群地层，走向大致为南北向，异常区宽度约为1200m。该异常闭合，结合地质资料显示，该处异常地表出露基本为片岩、片麻岩为主，异常区东部出露面积较大的黑云母花岗岩，在异常区中部地表可见断裂，结合地质资料及与已知矿点的对应，认为本异常区为成矿有利区域，推断异常区可能与侵入岩体和一些黄铁矿化（体）有关。 2.2 激电异常剖面特征

直流电法仪物探报告

登封市慧祥煤业YDZ(A)直流电法仪探测报告 探测地点：12181巷道 探测日期：2007.10.23

本次YDZ(A)井下直流电法仪探测的地质任务是：12181掘进巷道前方地质含水结构 1、井下电法基本原理 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，与地面电法不同，在全空间条件下建场，在地下巷道中进行电法测量工作，地下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，该稳定电场特征取决于巷道周围岩石的电性特征及其赋存状态，测量该电场的变化规律，使用全空间电场理论处理和解释，就可找到巷道周围岩石中引起电场变化的水文、地质构造等规律。 井下直流电法的方法技术很多，巷道迎头超前探测使用三点——三极探测法效果好； 该技术改变了传统的探测方法和解释方法，包括： （a）不使用传统容易的对数坐标，而使用难度较大的算术坐标，进行高密度采集数据； （b）改变过去单点解释方法，使用新的断面连续解释方法，能大大提高物探解释的准确性； （c）确定相应方法判断解释潜在突水通道的物探标准。 井下采集第一手资料是反映岩石电性特征的视电阻率，使用西安分院研制的具有国内先进水平的矿井电法专用软件进行处理和解释：（1）单独提取视电阻率中的含水信息——用于解释工作面巷道底板100m深度内的含水、导水规律，潜在的突水通道。 （2）单独提取视电阻率中的岩石电性分层信息——用于解释工作面底板隔水层厚度、含水层厚度、含水层原始导升高度。 （3）超前探测——井下巷道侧帮、迎头前方80米内的断层及含水、导水构造。

（4）立体成图——对工作面底板下不同深度进行类似“CT”成像的断面、平面切片，分离出电法含水异常区域，得到视电阻率低阻异常断面图、平面图，进行立体解释。 2、系统组成 YDZ(A)防爆数字直流电法仪（以下简称电法仪）是井下电法勘探仪器，也可用于地面进行电法探测地质构造。由9节1.8Ah锂电池组成5.4 Ah 10.8V电池组，逆变电路，整流滤波电路，极性变换发射输出，单片机控制电路，接收电路，显示、存储、通讯等电路组成。 电法仪的各功能板如图1所示，电池输出的直流电压经逆变升压电路产生70或100V的高压，经整流滤波、极性变换输出，通过AB 供入大地；同时通过MN接收大地的感应信号，经A/D转换器放大并转换成数字后送给单板机存入存储器。存储器中的数据通过RS232串行通讯口进行数据交换；供电时间有可选。供出的电流在显示器上显示。 电法仪的组成

激电测深法勘查效果的对比解析

激电测深法勘查效果的对比解析 发表时间：2018-11-29T17:58:58.710Z 来源：《防护工程》2018年第22期作者：王树祥 [导读] 激电测深法是一种典型的地球物理勘探方法，在金属矿勘探及地下水勘查中起着十分重要的作用。 中陕核工业集团二一四大队有限公司陕西省 710000 摘要：激电测深法是一种典型的地球物理勘探方法，在金属矿勘探及地下水勘查中起着十分重要的作用。本文在研究区域内通过激电测深法，获得了研究区域的视电阻率数据，并通过广义线性反演方法对采集的数据进行处理解释，获得了视电阻率的反演成果图，从中圈定出了异常带位置，为后期的钻探工作提供了可靠的支撑。 关键词：激电测深法；广义线性反演；视极化率 矿产资源是社会发展与国民经济建设的物质基础，但随着勘查的深入，近年来露头矿、易识别矿，地表矿、浅部矿越来越少，找矿工作难度越来越大。潜在的资源主要是难识别的和埋藏较深的隐伏矿床（体），这就需要新技术、新理论和新方法的应用，来探测和圈定有利的金属成矿地段，确定钻孔的孔位，提高钻孔见矿率。激发极化法可以根据岩石、矿石的激发极化效应来寻找金属和解决水文地质、工程地质等问题，是一种电法勘探方法。在多金属硫化物矿床的勘查中，激发极化法是一种公认的、极其有效的勘查手段。 1、地质概况和地球物理特征 1.1 地层 某地区矿区,区内铜矿等矿化明显受断裂-裂隙构造控制。目前发现的铜铁矿（化）体多产于北西向、北北东向、近东西向等断裂构造中，构造交汇部位往往矿化规模和强度增强。矿石中金属矿物主要为孔雀石，其次为蓝铜矿、硅孔雀石、氯铜矿、斑铜矿、黄铜矿、镜铁矿、褐铁矿等。而含铜铁矿中金属矿物主要为磁铁矿、褐铁矿等，另有少量的孔雀石、镜铁矿等。 1.2 构造 某地区点矿区区域大地构造位置属南北向DOMEYKO走滑断裂带构造单元中，区域内以断裂构造为主，构造线呈北东向、北西向及近南北向展布，具有向北撒开、向南收敛的“入”字型帚状断裂构造特征，目前所发现的矿产点就赋存与“入”字型构造的夹持部分。即不同相的构造岩块分布区内。其中含断裂主要呈北北西―北西向展布。 1.3 地球物理特征 某地区矿区在面状蚀变和围岩接触部位多见受构造控制的脉体或网脉群，脉体规模较大，长约700～1000m，宽约10m～50m，脉体边部见角砾岩化，角砾岩中含铜矿化。有些脉体具褐锰矿化、黄铁矿化，推测为金、银矿脉。 含铜矿磁铁矿具有较强的极化率，总体来说，矽卡岩、安山斑岩极化率较高、电阻率较低，其余围岩极化率平均较低。综上所述，从区内地球物理特征分析可以看出，该区具备投入电法的地球物理前提条件。 2、激电测深数据处理解释方法 本次工作投入的仪器主要是WDFZ-10大功率发射机，WDJS-9型激电接收机和GPS。各测区面积性电法工作采用激电中梯方式，AB最大极距1500m，MN为50m，一共设计了7条剖面，采集激电物理点1659，检查点55个，质检率为3.31%，视电阻率3.46%，视极化率相对误差1.91%，各精度满足规范要求。实测的视极化率和视电阻率是收-发电极周围电性分布特征的综合反映，收-发极距越大，影响范围越大，所以勘探深度越深，达到测深的目的。反演解释的目的就是将地表实测的视电阻率和视极化率通过一定的数值模拟计算方法，获得地下各测点不同深度介质的电阻率值和极化率，这一过程也称之为定量解释，它给出勘探剖面地下的电性分布断面。 2.1 某地区矿区L0激电测深剖面 L0号剖面激电测深电阻率断面，极化率断面。在电阻率断面中主要分布三个高阻区，分别位于水平标记-275m～40m之间（1号高阻体），190m～520m之间（2号高阻体），710m～910m之间（3号高阻体）。在1号高阻体和2号高阻体之间、2号高阻体和3号高阻体之间以及3号高阻体的北侧表现为相对低阻特征，推测应为断裂破碎带的反应，此外断面显示浅部为低阻特征，并且断面由南至北高阻体埋深由深变浅。其中1号高阻体和2号高阻体之间的低阻异常、2号高阻体和3号高阻体之间的低阻异常均对应极化率断面的高极化率异常，高极化率异常分别位于极化率断面的约80m处（1号极化率异常）和550m处（2号极化率异常），断面中显示1号极化率异常范围较小，异常强度弱，反演极化率极值>3%，延深约120m，倾向北。2号极化率异常范围较大，强度较高，反演极化率极值>5.7%，延深约170m，倾向南。该断面中两处异常均为低阻高极化异常，认为由位于破碎带中的含硫化物矿化体引起，为找矿有利异常部位。 2.2 激电测深三维反演及综合分析 ①激电测深二维反演结果显示，测区内发现两个主要的高极化率异常带，地表对应均有矿化显示。极化率异常反应，北部异常带异常范围和强度均高于南部异常带。其中尤以L1号剖面异常强度最高，其次为L3剖面和L4剖面。②极化率异常三维反演结果显示，在北部异常带的中部，极化率异常明显错位，西部北移，东部南移，表明测区存在近南北向平移断层，该断层的西侧，极化率异常强度和范围均高于东侧。③极化率异常三维反演结果采用反演极化率3%圈定异常的异常为两条近东西向（北西西）条带状异常，当采用反演极化率2.7%圈定异常时，极化率异常向深部有合拢趋势，预示两条极化率异常带之间的深部可能存在含硫化物岩体。 3、地质成果解释 本区的矿种以铜为主，伴生矿种多为金、银等。矿物类型以金属硫化物（辉铜矿、黄铜矿、黄铁矿为主，其次为蓝铜矿、斑铜矿、孔雀石、褐铁矿等。矿石类型则以块状金属硫化物、侵染状金属硫化物、细脉状金属硫化物矿石为主。矿床类型近地表以浅成低温热液型铜（金）矿为主要表现特征，深部则有曼陀型铜矿或IOCG型铜金矿产隐伏的大概率存在，同时也不排除小型斑岩型铜矿的隐伏产出。上述矿种、矿产类型均是物探激发极化法具有良好应用前提条件的典型类型。 通过目前的工作不仅圈定了一些较好的矿化异常，也取得了该区岩矿石物理特性的大量基础数据，更是积累了许多矿体、含矿构造破碎带的电阻率、极化率电性特征，这对今后的物探解释提供了非常有用的信息条件。由于该地区地表的矿体多以小型的脉状、透镜状、豆

直流电法、高密度和瞬变电磁法的简介

矿井直流电法勘探涵盖了巷道顶底板电测深法和矿井高密度电阻率法这两种方法，两者属于频率域，而矿井瞬变电磁法则为时间域的方法。 1直流电法技术的基本原理 直流电法勘探是测定岩石电阻率的传统方法。它通过一对接地电极把电流供入大地中，而通过另一对接地电极观测用于计算岩石电阻率所必需的电位或电位差信息（见图1）。 图1 电法勘探工作原理示意图 一个点电源O 在均匀介质中的电场形态为球形(见图2) ，每个球壳为一个等电位面，不同等电位面上A、B 两点会产生电位差，电位差的大小与其通过的介质的导电性(电阻率)有关。 此时通过直流电法仪测得A、B 两点的电位差，即可计算出介质的视电阻率。 A' j电流线 图2点电源在均匀介质中的电场形态 矿井直流电法勘探在井下巷道内安放物理场源和接收装置，因测点位置靠近勘探对象，缩短了目标体的探测距离，许多在地表无法探测到的较小规模地电异常体，在井下可获得较强异常响应，为提高电法勘探应用能力创造了有利条件。 巷道顶底板直流电测深法装置形式 固定MN法（施伦贝尔装置）

工作布置方式为A---M-O-N---B ，即以 O 点为中心，两边对称布置A 、M 、N 、B 四个电极四个电极按比例由近及远同步移动。 三极装置（常用于井下迎头超前探测） 工作布置方式为A---M — O —N----B （*）。即以 O 点为中心，两边对称布置M 、N 两个电极，A 、M 、N 三极由近及远逐步移动，B 极位于无穷远处。 图2 三极测深法示意图 上述两种装置中A 、B 、均为供电电极，用于向岩层供电；M 、N 均为测量电极，用于探测地电场电压，根据测出的电流、电压值结合装置系数就可以换算出地层视电阻率值。通过对不同深度地层的视电阻率值进行全方位探测和综合分析，就可以达到探测岩性或构造的目的。 矿井高密度电法 巷道顶底板电测深法由于受其观测方式的制约，不仅测点稀，工作效率低信息量小，而且更难从多种电极排列去研究地电断面的特征、结构与分布。因此，所提供的关于地电断面的地质信息贫乏，资料解释存在相当困难。为了克服上述困难与不足，更好的发挥物探在工程勘察中的优势，便发展出了高密度电阻率这项新的勘探技术。 其在原理上属于电法勘探中电阻率法的范畴，它是以岩土体的电性差异为基础，以研究在施加电场的作用下，地下传导电流的变化分布规律，它是在常规电法勘探基础上发展起来的一种新的勘探方法。高密度电法集中了常规剖面法和电测深法两者的特点，不仅可以观测地下一定深度范围内横向电性变化情况，同时还可以观测垂向电性的变化特征，总体而言具

四极梯度电测深剖面野外工作方法及其效果_高建东

四极梯度电测深剖面野外工作方法及其效果 高建东 中国冶金地质总局山东正元地质勘查院

对称四极电测深 n在我国，对称四极电测深是最常用的一种电测深方法。 n优点：对称四极电测深剖面的拟断面图可比较直观地大致反映目标体断面形态。 n不足：对称四极电测深的工作效率低，在大深度、大极距的对称四极电测深工作中，其工效低下的缺点尤为突出。

探索和研究 n2008年，中国冶金地质总局山东正元地质勘查院开展了“偶极＋三极＋四极”排列的混合电测深野外试验，取得了较好的效果。试验成果以“非常规电极排列在大功率激电测深中的应用”为题发表在《长春工程学院学报(自然科学版)》2009年01期，李忠平；n2012年，中国冶金地质总局山东正元地质勘查院开展了“标准对称四极电测深”与“四极梯度电测深”的野外对比试验，后面将介绍这次野外对比的成果。n桂林理工大学（葛为中、吕玉增）、河南有色地矿局7队（丁云河）、黑龙省有色金属地质勘查706队（王式东）等人先后也开展了这方面的研究。

B 电极 “偶极＋三极＋四极”混合电测深A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极A 电极

多道激电仪多极距中间梯度剖面 A 电极 A 电极A 电极A 电极B 电极B 电极B 电极B 电极

四极梯度电测深 n将多极距对称四极剖面和多极距中间梯度剖面综合到一起，可构成一种由对称四极和亚对称四极排列组合的四极梯度电测深剖面。 n中间梯度电测深的电极排列处在对称四极和亚对称四极的状态，异常的拟断面图特征接近于对称四极测深，可以使用拟断面图作粗略解译，精细解译可通过计算机反演断面图完成。 n中间梯度电测深可达到与对称四极测深几乎相同的效果，但是它的工作效率可大幅度提高，极距越大，效率提升幅度越明显。

直流电法超前探测在老窑巷道勘探中的应用

直流电法超前探测在老窑巷道勘探中的应用 简要介绍了直流电法超前探测的基本工作原理，及其资料解释从已知推测未知的过程；然后以崖坪煤矿为例，详述了直流电法超前在探测迎头前方老窑巷道的应用，阐述了该方法探测过程所遇到某些难点及分析手段。根据后期超前钻及巷道掘进实际揭露验证，该方法能为较为有效的探测掘进巷道迎头前方的老窑巷道，能为煤矿井下巷道掘进过程中解决相应的老窑巷道问题。 标签：直流电法超前探老窑巷道 0引言 水害是影响矿井安全生产的五大灾害之一，水害中又尤以老窑巷道积水为危险性较大，因此提前探明掘进巷道前方可能存在的老窑巷道是煤矿安全生产中的重中之重。近几年，井下直流电法探测巷道老窑巷道积水、断裂破碎带、含水和导水构造等取得了明显的地质效果。 由于岩石电阻率大小主要取决于空隙内的富水性和孔隙空间特性，所以直流电法电阻率成象对于识别掘进巷道前方的老窑巷道、隐伏断层、破碎带、陷落柱，尤其含水、导水破碎带，甚至潜在的突水点都有明显的地质效果，已成为煤矿水害探测的最佳选择。 1井下直流电法超前探原理 由于超前探是对巷道掘进有用的方法，煤层都是层状分布，因此在同一岩层中，其测量的电位差是以供电点为球心的同心球壳，球壳厚度应为测量电极间距。通过“排除法”，根据已知岩层柱状图资料，滤掉特定深度位置上顶、底板岩性变化引起的电性异常，剩余异常即可解释为前方及后方（测点）构造异常。 三点源法超前探测技术同时在堵头后方布设3个供电点，利用在巷道后方不同供电电源所产生的电位差，经过视电阻率计算，得出不同极距的视电阻率异常，经过各种处理，消除巷道影响、后方异常影响、侧方异常影响。通过空间交汇，可以准确对前方异常进行定位，较好地解决了超前勘探含水构造这一问题。受空间限制，井下电法施工一般在巷道中进行，供电电流通过布置在巷道内的电极（供电电极）在巷道周围岩层中建立起介于全空间与半空间之间的稳定电场，该稳定场特征取决于巷道周围岩石的电性特征、各种地质构造的分布和地质异常体的赋存状态，通过观测和研究分析该稳定场的分布特征，对物探资料进行推断解译，达到勘探地质体的目的。与地面电法不同，我们近似认为矿井电法是以全空间电场分布理论为基础。对于均匀全空间，点电源产生的电场分布特征，可用如下关系式表达： 与地面电法相似，井下电法实际测量的是岩石的视电阻率。当煤层与其顶、底板（一般为砂岩、泥岩互层）具有明显电性差異，即煤层相对其顶、底板为高

激电测深工作勘探深度探讨

激电测深工作勘探深度探讨 摘要激电测深工作的勘探深度一般认为是AB/2的1/5到1/2，只是一个笼统的概念，对野外工作成果的推断解释指导意义不大，本人通过某地区的激电测深工作及后来投入的钻探工作进行统计分析，得出了一个较具体的参数，它对激电测深工作成果在勘探深度上的推断解释具有重要的意义。 关键词：激电测深勘探深度与AB/2关系 近几年在某矿区作了许多激电中梯扫面工作，然后对异常较好的区域作了激电测深工作，布设了几十个钻孔，反馈回来了钻探结果与激电测深的推断解释进行了综合分析，得出了见矿深度与AB/2的对应关系是见矿深度为异常下限对应的AB/2的三分之一。 1下面是某个矿区激电测深的的实例： 1.1矿区地质 1.1.1火山岩岩相：喷溢相、爆发相、喷发-沉积相、侵入相、火山通道相。 1.1.2侵入岩：在矿区内侵入岩极其发育，有华力西晚期和燕山晚期两个期次。 1.1.3围岩蚀变特征：本区围岩蚀变为面型热液蚀变，主要是火山低温热液蚀变，围岩为华力西期花岗闪长岩，引起蚀变的是火山酸性溶岩。 1.2矿区地球物理特征 1.2.1电性特征：测区内地层主要为中生界下白垩系上库力组的酸性溶岩、凝灰岩，侵入岩为燕山晚期的斑岩岩组和花岗闪长岩岩组以及华力西晚期花岗岩组。根据物性测定可知，酸性溶岩极化率较低，其平均值在1%左右，电阻率在800Ω·m -900Ω·m，其电性特征为低极化率中等电阻率；花岗岩类极化率在2.5%左右，电阻率在1000-2500Ω·m，其电性特征为中等极化率高电阻率，蚀变矿化花岗岩类极化率普遍较高，变化范围较大，极化率平均值在2.83%-28.3%之间变化，电阻率随硅化程度增强而增高，最高达5000Ω·m左右。综上所述，矿化蚀变岩石与非矿化蚀变岩石电性差异较大。 1.2.2磁性特征：由本区采集的岩石标本测定结果是沉积岩表现为弱磁，侵入岩中斜长花岗岩与黄铁矿化花岗闪长岩表现为相对强磁性，剩磁以蚀变花岗闪长岩较高，其余岩石剩磁较弱，工作区内磁场以感磁为主。 2 激电测深工作

直流电法超前探测在煤矿岩巷施工中的应用

收稿日期：2012－03－17 作者简介：王永潘（1983—），男，河南南阳人，助理工程师，2007年毕业于河南理工大学，现从事矿井地质工作。 直流电法超前探测在煤矿岩巷施工中的应用 王永潘，李永祥 （平煤神马建工集团有限公司建井三处，河南平顶山467000） 摘要：为了准确有效掌握井下水文地质情况以指导防治水工作，平煤神马建工集团有限公司建井三处将直流电法超前探测应用于煤矿岩巷的施工中。从施工方法、 参数选择、数据处理等方面对该法进行了详细阐述。实践表明，应用该技术解决了传统超前钻探水存在的问题，积累了物探数据解读方面的经验，应用效果良好。关键词：直流电法；超前探测；数据处理；异常解释中图分类号：P631．3 文献标志码：A 文章编号：1003－0506（2012）06－0061－02 Application of Advanced Detection Using DC Electrical Method in Rock Drift Construction of Coal Mine Wang Yongpan ，Li Yongxiang （No．3Mine Construction Bureau ，China Pingmei Shenma Group Co．，Ltd．，Pingdingshan 467000，China ） Abstract ：To grasp the underground hydrogeological condition well for guiding water prevention work ，DC electrical method advanced detecting was applied in the rock drift construction in No．3Mine Construction Bureau of China Pingmei Shenma Group Co．，Ltd．The construction method ， the selection of parameters and data processing was expounded in detail．Practice shows that ，the application of this technology solved the problems existing in traditional advanced exploration and releasing water ，accumulated experience of data interpre-tation ，and has good using effects． Keywords ：DC electrical method ；advanced detection ；data processing ；anomaly interpretation 随着水压的增大，深部水文地质情况越来越复 杂，矿井水害对煤矿安全生产已构成严重威胁，传统钻探水不但影响施工进度，钻孔利用率低，费用高，深度钻探难度大，且存在一定的局限性。为此，平煤 神马建工集团建井三处引进新型探测设备———多功能高密度电法仪，将直流电法超前探测应用于煤矿 岩巷施工中，有效解决了钻探存在的问题，应用效果良好。 1工作原理 直流电法属于全空间电法勘探，它以岩石的电 性差异为基础，在全空间条件下建场，依据全空间电场理论，处理和解释有关矿井水文地质问题。超前 探测是研究掘进面前方地层电性变化规律，预测掘进面前方含、导水构造分布和发育情况的一种井下 电法探测新技术［1］ 。 2施工方法 超前探测采用点源三极装置进行井下数据采 集，一般在掘进面附近以一定间距布置供电电极 A 1、A 2、A 3，供电电极 B 置于无穷远处。测量电极M 、N 在巷道内按箭头所示方向以一定的间隔移动（图1），每移动一次测量电极，测量一次A 1、A 2、A 3所对应的视电阻率值ρ1、ρ2、ρ3 。 图1 巷道掘进面电法超前探测施工示意 3参数选择 直流电法仪超前探测在岩巷中应用效果的好 坏，与探测环境有很大关系，一般巷道内的掘进机、刮板输送机、电机车等设备对探测结果影响较大，因此，在探测时巷道内必须停止一切电气设备运转；除 · 16·2012年第6期中州煤炭总第198期

矿用防爆直流电法仪

矿用防爆直流电法仪 井下电法是把直流电法探测技术引用到煤矿井下的电阻率探测技术，我院研制生产的YDZ(A)(原型号DZ—IIA)数字直流电法仪依然是我国目前唯一的防爆直流电法仪，曾被煤炭部列为重点推广的科研成果之一。 该技术在井下全空间条件下建场，使用全空间数据处理和解释方法，可探测巷道周围的断层破碎带、隐伏含水构造、潜在突水点、确定隔水层厚度、掘进巷道的超前探测以及解决井下与采煤直接相关的其它地质问题。 井下直流探测技术在邯郸、肥城、兖州、新汶、开滦、邢台、焦作、淄博、晋城、郑州等矿区的得到推广应用，均取得了良好的探测效果，创造了可观的社会经济效益。 仪器主要技术指标： 防爆类型：本质安全型 防爆合格证号：2044139 煤矿安全标志编号：20046002 灵敏度：1微伏 电压测量范围：0～±2V 极化电位补偿：±1000mV 动态范围：130db 供电电压： 90V（幅值） 供电电流：70mA（幅值）

外型尺寸：310mm×240mm×160mm 应用范围： 1、煤层底板断裂破碎带的探测 煤层顶、底板断裂破碎带通常是高压含水层导水的良好通道，即使落差小、不透水的断层或断层破碎带，在采动人为作用打破地下平衡状态后，也会导水而引发突水。因此，在工作面回采前，探明这些地质构造尤显重要，以保证安全生产。针对这一问题，曾在肥城矿务局大封矿井下采用对称四极测深法和偶极剖面对9107工作面开采的九号煤层底板断裂破碎带进行了实际探查，效果明显。 9107工作面回风巷电法探测。实测结果，两种电性图件上的33~46点和60~64点，均出现低阻异常，直观反映出两处断裂破碎的存在位置和影响范围，依此结果工作面经注浆改造后，安全采出为煤炭5.4万吨。 2、煤层底板分层定厚探测 兖州矿务局杨村煤矿-273水平运输巷在掘进过程中，发现了几条落差较大的正断层，将下伏本溪群的十四灰及奥灰抬高了几十米，为预防突水，要求查明底板到奥灰顶界的隔水层厚度和十四灰含水层厚度。 井下电法探测结果，推断200~50号点之间底板到十四灰顶界隔水层厚度为30.8~34.8m，十四灰层厚5.0~6.2m，奥灰顶界深 40.5~45.3m，F1，F2断层总落差18m左右，将十四灰和奥灰抬高约