三维并行电法在底板水探测中的应用

三维并行电法在底板水探测中的应用

【摘要】直流电法对富水区反应明显。双巷三维底板探水为最新的电法技术，已在生产实际中成功应用。本次探测拟采用网络并行电法探测技术进行底板含导水性进行探测，为工作面底板水害防治提供地质依据。

【关键词】三维并行电法；底板水；探测

1 工程概况

恒源煤矿Ⅱ627工作面位于宽缓的土楼背斜西翼，煤层整体形态为一单斜构造，煤层倾角2.6～18.6°，平均5.5°，Ⅱ627工作面为综采工作面，总体上属倾斜长壁，倾斜长1081m，走向宽146～320m。该工作面水文地质单元内砂岩裂隙较发育，连通性强，裂隙水丰富，而且砂岩裂隙水并未得到有效的疏放。此外，工作面煤层底板至一灰最小间距42.5m，工作面底板灰岩水较丰富。本次探测拟采用网络并行电法探测技术。主要的探查内容为：（1）工作面底板深度0～-80m 电性变化情况；（2）评价工作面底板0～-80m富水区赋存情况，为底板注浆加固提供地质依据；（3）对工作面底板导水构造进行分析。

2 网络并行电法基本原理

网络并行电法系统由安徽理工大学、中国矿业大学和江苏东华测试技术有限公司进行研制，该系统由PC机、测量主机、电极阵列和电缆系统组成。目前所研制的仪器为集中式64道电极。传统的多道电成像采集系统在每个采样位置只有四个电极点在工作，两个电极供电，两个电极测量，其余电极闲置。网络并行电法系统每一电极都能自动采样。各电极通过网络协议与主机保持实时联系，在接受供电状态命令时电极采样部分断开，让电极处于供电状态（即供电电极A 或B），否则一直处于在电压采样状态（即测量电极M），并通过通讯线实时地将测量数据送回主机。通过供电与测量的时序关系对自然场、一次场、二次场电压数据及电流数据自动采样，采样过程没有空闲电极出现。所采集的数据可进行自然电位、视电阻率和激发极化参数等数据处理。

图1 网络并行电法系统电位数据采集图

（a）为单点电源场，（b）为双点异性电源场

根据电极观测装置的不同，网络并行电法数据采集方式分为两种：AM法和ABM法。AM法观测系统所测量的电位场为点电源场（图2-1a），该装置与常规二极法类似，布置时采用2根无穷远线（∞），1条作为供电电极B极，1条作为公共N极，提供参照标准电位，当测线任一电极供电时（A极），其余电极同时在采集电位（M极）。对AM法采集数据，可以进行二极、三极装置的高密度电法反演和高分辨地电阻率法反演。ABM法采集数据所反映的是双异性点电源电场情况，为一对电流电极AB供电，1根无穷远线作为公共N极，提供参照标

高密度电阻率法实验报告

工程物探实验报告 实验一：高密度电阻率法勘探 班级： _________________________ 姓名： _________________________ 学号： _________________________ 贵州理工学院资源与环境工程学院 2016年11月

1实验目的 了解电阻率法（高密度电阻率法）的方法原理、野外工作布置及装置形式；掌握高密度 电阻率法数据的采集、处理和解释，熟练操作高密度电阻率法软件。 2高密度电阻率法原理 高密度电阻率法属于直流电阻率法的范畴，它是在常规电法勘探基础上发展起来的一 种勘探方法，仍然是以岩土体的电性差异为基础，研究在施加电场的作用下，地下传导电 流的变化分布规律。相对于传统电法而言，高密度电阻率法其特点是信息量大。利用程控 电极转换器，由微机控制选择供电电极和测量电极，实现了高效率的数据采集，可以快速 采集到大量原始数 据。具有观测精度高、数据采集量大、地质信息丰富、生产效率高等特 点。一次布极可以完成 纵、横向二维勘探过程，既能反映地下某一深度沿水平方向岩土体 的电性变化，同时又能提供 地层岩性沿纵向的电性变化情况，具备电剖面法和电测深法两 种方法的综合探测能力。 该观测系统包括数据的采集和资料处理两部分，现场测量时，只需将全部电极设置在 一定间隔的 测点上，测点密度远较常规电阻率法大，一般从 1m~10m 。然后用多芯电缆将 其连接到程控式多路电 极转换开关上，电极转换开关是一种由单片机控制的电极自动换接 装置，它可以根据需要自动进行电 极装置形式、极距及测点的转换。测量信号 由电极转换 开关送入微机工程电测仪， 并将测量结果依次存入随 机存储器。将数据回放 送 入微机，便可按给定程序 对数据进行处理。高密度电 阻率法现场工作时是在 预先选定的测线和测点 上，同时布置几十乃至上 百个电极，然后用多芯电缆 将它们连 接到特制的电极转换装置，电极转换装置将这些电极组合成指定的电极装置和 电极距，进而用自动电测仪，快速完成多种电极装置和多电极距在观测剖面的多个测点上 的电阻率法观测。再配上相应的数据处理、成图和解释软件，便可及时完成给定的地质勘 | 説据处返邮分 説孫輕野汨分

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。

学学期《电法勘探原理与方法》

成都理工大学2014—2015学年 第一学期《电法勘探原理与方法》考试试卷 注意：所有答案请写在答题纸上，写在试卷上无效。 一 、名词解释（共5小题，每小题2分，总10分） 1、接地电阻 2、电磁波波数 3、正交点 4、视极化率 5、静态位移 二 不定项选择题（共20小题，每小题 1分，总20分） 1、影响视电阻率的因素有（ ） A 地形 B 装置 C 测点位置 2、利用自然电位法勘探某金属矿，在其上方中心处通常能观测到（ ） A 明显的正异常 B 明显的负异常 C 正负异常伴生 3、激发极化法可解决下列地质问题（ ） A 寻找浸染矿体 B 寻找水 C 寻找碳质、石墨化岩层 4 、电磁偶极剖面法中，哪些装置能观测纯异常（二次场）（ ） A （X ，X ） B （X ，Z ） C （Z ，Z ） 5、下列方法中受地形影响最小的方法是（ ） A 电阻率法 B 激发极化法 C 电磁感应法 得分 得分

6、本学期《地电学》课程实习“电阻率测深仪器及装置认识实习”过程中，采用电源电瓶最高供电压档位为（） A 63伏 B 90伏 C 120伏 7、本学期《电法勘探原理与方法》课程实习“电偶极子场特征认识”过程中，实习要求中，要求同学们完成的图件有（） A 电位图 B 电阻率图 C 电场强度图 8、本学期《地电学》课程实习“电测深正演模拟”实习过程中， 给出地电模型是（） A 二层模型 B 三层模型 C 四层模型 9、本学期《电法勘探原理与方法》课程实习过程中，学习了绘制二维电阻率异常剖面图的软件是（） A SURFER软件 B GRAPHER 软件 C GEOPRO 软件 10、本学期《电法勘探原理与方法》课程实习“仪器及装置认识实习”过程中，采用的装置有（） A 中间梯度装置 B 对称四极装置 C 偶极装置 11、中间梯度法理论上在勘探哪些电性和产状的矿体能产生明显的异常（） A 陡立低阻矿体 B 陡立高阻矿体 C 水平的高阻矿体 12、联合剖面法理论上在勘探哪些电性和产状的矿体能产生明显的异常（） A 直立的低阻矿体 B 直立的高阻矿体 C 水平的低阻矿体 13、下列方法能有效勘探产状较陡的良导矿体的有（） A中梯法 B联剖法 C 回线法 14、用联合剖面法工作时电阻率异常曲线能看到高阻正交点的有（）

三维地震勘探.

摘要 本文是介绍在山西省屯留县郭庄煤矿进行三维地震勘探的工程设计。本次三维地震勘探的目的是了解和掌握郭庄煤矿矿区的地质构造、煤层的赋存形态和断层、褶曲、陷落柱发育特征，查明工作区内3#煤层的底板起伏形态、采空区范围、无煤区和煤层冲刷变薄区。本次野外三维数据采集的基本观测系统为8线8炮制束状规则观测系统。通过三维地震勘探获得工区地表面以下的信息数字化成果，为矿区后继生产、优化矿井采掘设计方案、提高生产效率提供详实的基础地质资料。 关键字：三维地震勘探; 工程设计; 断层; 褶曲; 陷落柱; 观测系统 Summary This Abstract introduces the engineering design that the three-dimensional earthquake explored will be carried on in the colliery of the Guo 's of Tunliu county of Shanxi. The three-dimensional purpose that earthquake explore to understand and know Guo village geological structure , to is it deposit shape , fault and pleat song , subside the development characteristic of the post to compose coal seam , colliery of mining area, find out the undulating shape of baseplate of coal seam No. 3 in the workspace , quarry the empty district range , there are no coal district and coal seam to erode and turn into the thin district. Field this three-dimensional basic observation system that data gather concoct for 8 Line 8 bunches of form rule observe the system. Explore person who obtain work area surface following information digitized achievement through three-dimensional earthquake, is it produce , optimize mine not to excavate design plan , raise for mining area production efficiency offer full and accurate foundation geological materials to carry on. Keyword： The three- dimensional seismic survey l; Engineering design ; Fault; Pleat song ; Subside the post; Observe the system

论高密度电法探测技术及其工程应用

论高密度电法探测技术及其工程应用 发表时间：2019-07-17T14:51:34.510Z 来源：《基层建设》2019年第12期作者：徐伟[导读] 摘要：电法勘探作为一种常见的地球物理勘探方法，经常在实际工程中得以运用。 广州市天驰测绘技术有限公司 510663摘要：电法勘探作为一种常见的地球物理勘探方法，经常在实际工程中得以运用。本文对高密度电法探测技术及其工程应用进行分析和了解。 关键词：高密度电法；探测技术；工程应用引言： 高密度电法是电法勘探方法的一部分，它相对于普通勘探方法具有多快好省的特点，因此它经常在城市工程、地质工程、管线工程和考古工作等方面发挥了重要的作用，并且以其自身的特点取得了良好的效果。高密度电法测试装置有很多，如：温纳装置、微分装置、偶极装置、温施装置等。 一、高密度电法的发展及现状 密度电法最早应该是从二十世纪六七十年代开始的，在那之前只有传统的电法，可是传统电法却有着相当大的弊端，所以科学家们都在大力对电法勘探进行改进研究，通过大量的研究以后把阵列的思想结合到了电法勘探应用之中，而在这个研究过程中，最早研制出相关的仪器的是英国的一个科学家，他研制出了一个叫做电测探装置的仪器，这也可以认为是高密度电法最开始的模式。然后等到二十世纪八十年代，日本通过了电极转换的思想将野外高密度电法的数据采集工作变成了现实，虽然当时的技术并不完善，还有很多地方存在不足，没有让高密度电法的特点和优势得到充分的利用，可是不得不说那时高密度电法勘探技术的基本思想已经基本上得到了充分的体现。而在这之后，世界多个国家的研究学者也开始对高密度电法进行深入研究，其中代表性的国家有：中国、英国、美国、意大利、加拿大、法国等等。他们进行了很多对高密度电法的基本原理和相关工程应用的研究，通过将理论和实际情况互相结合的方法，逐步对高密度电法的理论和技术进行改进和完善，而在这个阶段高密度电法的发展也可以说是达到了一个新的高度，在这个过程中也出现许多代表性的探测仪器和装置等。 二、高密度电法基本原理 高密度电法以地下岩土的电性差异作为基础，有效的对程控式地下探测仪和程控式地下电极转换仪进行利用，来实现对测线数据的测量、采集、存储等工作，然后对测得数据进行数据处理得到其地下视电阻率剖面图，通过对剖面图进行合理的分析和解释，推断此区域的实际地下地质情况。 需要做的是将需要测试的电极埋设在具有一定的电极间距的测点之上，电极间距通常在1m-10m的范围之间。电极转换开关是一种自动控制的装置，主要是通过单片机对其进行控制，然后可以根据需要自行选择合适的电极装置形式，或者对电极极距和测点随时进行转换控制。所需要的电极信号就是通过电极转换装置送入测量主机对数据进行储存，储存完毕后将数据导入计算机，运用相关的软件对数据进行处理，然后通过彩色绘图机绘制彩色剖面图。图1为高密度电法探测系统图，图2为高密度电法装置线路连接示意图。 三、高密度电法数据处理与分析 在进行高密度电法数据处理过程中，首先需要做的就是对野外探测所得到的数据的格式进行相应的转化，利用剔除坏的数据、数据拼接以及校正畸变数据等方法对测得的数据进行一定的处理，最后通过高密度电法反演，得到反演的效果图。下图即为高密度电法数据处理流程图：

三维并行电法勘探技术与矿井水害探查_刘盛东

第34卷第7期 煤 炭 学 报V o.l 34 N o .7 2009年7月J OURNAL OF C H I N A COAL SOC I E TY Jul y 2009 文章编号:0253-9993(2009)07-0927-06 三维并行电法勘探技术与矿井水害探查 刘盛东1,2,吴荣新3,张平松3,曹 煜4 (11中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州 221008; 21中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州 221116;31安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南 232001;41安徽惠洲地下灾害研究设计院,安徽合肥 230088) 摘 要:应用自主开发的网络并行电法仪及其三维采集系统,对布置在矿井工作面不同巷道内的 所有电极进行电流、电压数据同步实时采集,实现了地下空间的三维电法同步测量.然后运用三 维电阻率反演技术,得到矿井工作面内三维空间的电阻率分布特征,为工作面非巷道揭露区的水 文地质与工程地质探查提供了有效的地球物理勘查手段.该技术突破了目前矿井直流电法勘探的 局限性,首次取得了煤矿工作面底板完整三维电场参数与视电阻率数据体.通过多个矿井工作面 的探采对比,三维反演解释结果客观地反映了工作面内底板的隐伏水源空间位置,为矿井防治水 工程提供了准确信息. 关键词:电法勘探;矿井水害;网络并行电法仪;电阻率 中图分类号:P63113;TD745 文献标识码:A 收稿日期:2008-07-30 责任编辑:王婉洁 基金项目:国家重点基础研究发展计划(973)基金资助项目(2007CB209400);国家重点基础研究发展计划(973)基金资助项目 (2006CB202209) 作者简介:刘盛东(1962)),男,安徽潜山人,教授,博士生导师.E-m ai:l Li u s h engdong @1261co m Three -di m ensi onal parall el electric surveyi ng and its appli cati ons i n w ater disaster exploration i n coal m ines LI U Sheng -dong 1,2,WU Rong -x in 3,ZHANG P i n g -song 4,CAO Yu 4(11S t a te K ey La boratory o f D ee p G eo m ec han ics&Underground E ng ineeri ng,Ch i na University of M ining and T ec hnology ,Xu zhou 221008,Ch i na;21S c h ool of R esource and Earth S cie n c e ,China Universit y of M i n i ng and T ec hnology ,Xu zhou 221116,Ch i na;31School of Ea rt h and E nvironm ent ,Anhui Universit y o f S cie n ce&T ec hnology ,H ua inan 232001,Ch i na;41A nhu iH u i zhou In stit u te of Subterran e an Ca l am it y,H e fei 230088,C hina )A bstract :A sel-f developed net w ork parallel electric ity instrum ent and its survey acquisiti o n syste m w ere used to synchronously m easure curren t and voltage over whole electr odes arranged in the lane ways o f the m ine w ork face ,rea lized 3D electrical synchr onous survey of subsurface .Then the 3D resisti v ity str ucture of the covered area in the w or k i n g face w as obta i n ed usi n g 3D resistivity i n version technique .It is an effective geophysica lprospecti n g m ethod for t h e investigati o ns of hydro log ica l and eng i n eeri n g geo logy i n the w or k face .The techno logy breaks through the li m it of 2D m i n e electrical survey ,got the 3D apparent electrical data i n the base p late of the w ork face for the first ti m e .Applicati o ns in d ifferentm i n esw orki n g faces sho w tha t t h e w ater d isaster i n t h e base plate can be w ell located using the technique ,it o ffers accura te infor m ati o n f o r the m ine w ater disaster preventi o n and contro.l K ey words :e lectric survey ing ;m i n e w ater d isaster ;net w ork para ll e l electric ity i n str um ent (NPE I);resisti v ity 长期以来,矿井电法勘探大都采用常规电法仪或高密度电法仪进行单巷的电测深法、电剖面法或高密度电法进行工作,取得单条巷道的二维垂向地电信息来推断巷道附近的岩层富水性[1] .在矿井工作面底板探水中,目前主要采用上下2条巷道的电测深剖面,通过巷间插值技术对面内进行电性异常推断,或者

超前探测孔技术

超前探测孔施工技术措施 本工程隧洞采用超前探测孔技术来推断隧洞前方的地质情况，在隧洞内安放钻机进行钻孔，钻孔数量、角度及钻孔深度根据现场实际地质情况来控制。根据地质复杂程度分级、隧洞内地质素描、物探异常带进行超前地质钻探预报和验证，对富水岩溶发育地段，超前地质钻探必须连续重叠式进行。超前钻探揭示岩溶后，应适当加密，必要时采用地质雷达及其他物探手段进行短距离的精细探测，配合钻探清岩溶规模及发育特征。本工程隧洞的超前探测孔技术主要采用冲击钻、回转取芯钻和加深炮孔探测，三者合理搭配使用，提高预报准确率和钻探速度，减少占用开挖工作面的时间。 A、一般地段采用冲击钻。冲击钻不能取芯，但可通过冲击器的响声、钻速及其变化、岩粉、卡钻情况、钻杆震动情况、冲洗液的颜色及流量变化等粗略探明岩性、岩石强度、岩体完整程度、溶洞、暗河及地下水发育情况等。 B、复杂地质地段采用回转芯钻。回转取芯钻岩芯鉴定准确可靠，地层变化里程可准确确定，一般只在特殊地层、特殊目的地段、需要精确判定的情况下使用。比如煤层取芯及试验、溶洞及断层破碎带物质成分的鉴定、岩土强度试验取芯等。 一般每循坏可钻30～50米，必要时也可钻100米以上的深孔，连续预报时前后两循环钻孔应重叠5～8米。 C、加深炮孔探测 加深炮孔探测是利用风钻或凿岩台车等在隧道开挖工作面钻小孔径浅孔获取地质信息的一种方法。 加深炮孔探测适用于各种地质条件下隧道的超前地质探测，尤其适用于岩溶发育区。

按下列要求加深炮孔探测： ①孔深应较爆破孔（或循环进尺）深3m以上； ②孔径宜与爆破孔相同； ③孔数、孔位应根据开挖断面大小和地质复杂程度确定； ④在富水岩液发育区每循环必须按设计认真实施，发现异常情况应及时反馈信息，严禁盲目装药放炮； ⑤钻到溶洞和岩溶水时，应视情况采用超前地质钻探和其他探测手段，查明情况，确保施工安全，为变更设计提供依据； ⑥加深炮孔探测严禁在爆破残眼中实施； ⑦揭示异常情况的钻孔资料作为技术资料保存。 D、投入设备配置 设备配置表 E、安全措施 超前地质预报人员应认真学习、执行隧道施工安全规程，超前钻探人员还应认真学习、执行钻探安全技术操作规程。新参加人员上岗前，必须经过安全生产教育，具有安全生产的基本知识，并应在工班长或技术熟练人员的指导下工作。 隧道超前地质预报实施过程中应积极识别各种安全危

三维地震勘探技术

三维地震勘探技术及其应用 [摘要] 本文应用三维地震勘探技术对某矿南三采区进行探测，探测区内解释断层71条，其中可靠断层61条，较可靠断层10条，31个无煤带。为煤矿安全生产提供了科学依据,节约了生产成本的投入。 [关键词] 三维地震采区 [abstract] this paper introduces the application of three dimensional seismic exploration method on the south third mining area of a certain coal mine. 71 faults were showed in this exploration area, in which there are 61 reliable faults, 10 relatively reliable faults and 31 areas without any coal. those information provides scientific foundation for the production safty of the coal mine and saves the cost. [key words] three dimensional seismic mining area 0.引言 随着煤炭地震勘探技术的提高，尤其是九十年代以来三维地震勘探在煤炭系统的应用与推广，三维地震勘探技术在煤矿采区进行小构造勘探成为现实，给煤矿建设和生产带来了巨大的效益。 近年来，随着我国煤炭资源勘查理论和技术的不断发展，已形成了中国煤炭地质综合勘查理论与技术新体系，其中三维地震勘探技术是五大关键技术之一。[1]

智能网络并行信号处理器安装使用手册

智能网络并行信号处理器安装使用手册 智能网络并行信号处理器安装使用手册

目录 第一章产品简介 (1) 1.1 主要特点 (1) 1.2 技术指标 (1) 1.3 接口说明 (2) 1.4 线材使用 (5) 1.5 拨码设置 (5) 第二章WEB编程设置 (6) 2.1 网络参数出厂默认值 (6) 2.2 登录设置 (6) 2.3 网络设置 (7) 2.4 模块配置 (9) 2.5 应用设置 (10) 2.6 系统管理 (14) 2.7 兼容设置 (15) 2.8 系统维护 (15) 第三章系统安装连接 (18) 3.1 报警输入连接 (18) 3.2 网络连接 (19) 3.3 串口级联 (20)

智能网络并行信号处理器安装使用手册 第一章产品简介 智能网络并行信号处理器兼容全系列智能网络矩阵，具备多路开关量输入接口，可以接收来自报警探测器的常开/常闭/电平输入信号，并将其转换为网络信号，通过以太网与矩阵/硬盘录像机等监控管理主机通讯，实现报警触发联动图像切换/摄像机预置位等特定动作。 智能网络并行信号处理器包括机架式和终端式两个系列，机架式分为单机32路和64路两个型号，适于大量报警信号集中汇总时安装到标准机柜；终端式分为单机8路和16路两个型号，适于少量报警分散联网时安装到前端现场。多台信号处理器与监控管理主机可通过交换机联网，也可以通过RS-485串口级联（最多支持16台）。 除了信号处理器本身自带的1路报警输出继电器，为满足现场对于多路报警输出的要求，终端式智能网络并行信号处理器还提供内置多路继电器的独立报警输出单元，包括8路、16路、24路三个型号。此外，16路报警输入的终端式信号处理器还可以额外内置1个8路的报警输出模块。当矩阵通过网络接收到现场警情后，会触发报警输出单元/模块的继电器吸合，以便联动现场灯光/警号等设备。 1.1 主要特点 ●嵌入式结构，10M以太网接口，可与监控管理主机通过局域网远程通讯。 ●机架式信号处理器单机支持最大64路报警输入，1路报警输出。 ●终端式信号处理器单机支持最大16路报警输入，1路报警输出。 ●报警输出可触发灯光/警号等设备，联动时间0～240s可设。 ●通过以太网可以实现多台处理器级联。 ●通过RS-485串口可以实现16台处理器级联，机架式处理器的报警点总数可达 1024个，终端式处理器的报警点总数可达256个。 ●每台处理器可以通过以太网向16台主机发送报警信息。 ●提供基于WEB方式的网页编程设置环境，设置报警参数方便灵活。 ●每个报警输入均可设为监视或非监视模式，也可选择屏蔽当前报警输入。 ●系统支持5个用户，3级用户权限。 ●采用可插拔式接线端子，方便安装。 注：非监视模式是指报警输入需要进行开路/闭路设置，响应报警探测器的开路/闭路状态输出。监视模式是指不需要进行开路/闭路设置，但需要在报警输入端接入匹配电阻，可以响应开路/闭路状态输出以及旁路等破坏报警的状态输出。 1.2 技术指标 工作温度：-10℃～50℃ 工作湿度：＜ 90% 工作电压：DC12v/500mA（1U机箱终端式处理器） DC12v/1A（2U机箱终端式处理器） AC220V/50Hz（机架式处理器）

高密度电法在采空区探测中的应用研究

高密度电法在采空区探测中的应用研究 高密度电法是近年新兴的物探方法，广泛应用于多个工程领域。地下隐伏采空区的存在严重威胁着生产和人员的安全，运用科学的手段对采空区进行准确探测显得非常重要。本文通过高密度电法实测剖面的视电阻率异常特征，推断可能出现采空区的位置，经钻探验证，证实取得良好的效果。最后提出了一些采空区探测值得借鉴的经验。 标签：高密度电法采空区视电阻率 1引言 高密度电法是近年来新兴的物探方法。在地质灾害调查、坝基及桥墩选址勘查、物探找水、采空区探测等方面得到了广泛的应用，效果显著。主要有[2-6]：刘晓东等将高密度电法用在岩溶地质调查中了解基岩岩溶发育情况、勘查基岩断裂构造、划分岩溶区域，取得了良好的效果。杨湘生在湘西北岩溶石山区找水中应用高密度电法，在确定最佳井位方面也发挥了重要作用。辛思华等应用高密度电法勘查煤采空区，从探测的异常变化特征精确推断出地下采空区的具体位置，达到了勘查的目的和要求。 我国许多矿山，由于开采不规范，特别是民营矿山。致使地下存在许多不明采空区，其规模不一，分布无序。采空区以空洞形式保留了下来，但有的已经被水或粘土等物质充填，有的在覆盖层重力的作用下已经塌陷。这些采空区的存在，给正常采矿、安全生产构成极大威胁。因此对他们进行准确探测显得极为重要。 采空区探测的物探方法有很多，常用的主要有地质雷达、浅层地震法和高密度电法。地质雷达对浅部的采空区具有较好的效果，对于深部的采空区就比较难识别，特别是在低电阻率区域，高频电磁波能量在地下衰减剧烈，探测深度受到很大限制；浅层地震法是根据地震波的同向轴错动或缺失、能量减弱等标志来推断采空区，可以圈定采空区顶板界面的大致形态和位置，但对规模大小、具体形态难以做出准确的推断；高密度电法集电剖面法和电测深法为一体，可快速准确测量地下地质体横向和纵向的视电阻率变化，其探测精度高，解译结果直观。因此，在采空区探测中被广泛应用。 2高密度电法的原理 高密度电法的基本原理和常规电法基本相同。是以地壳不同岩（矿）石的导电性差异为物质基础，通过观测与研究人工建立的地中稳定电流场的分布规律以达到解决地质问题的一类地球物理勘探方法[1]。与常规电法一样，通过AB电极向地下供电流I，然后在MN电极测量电位差UMN，根据公式ρS=K？UMN/I，即可得到不同电性地质体的视电阻率ρS，从视电阻率ρS的变化规律即可推断地质体或地层的分布。（K为探测装置系数，I为供电电流。）

并行电法

并行电法 并行电法的基础支持 电法勘探是应用地球物理学(applied geophysics)的一个重要分支，是电学、电磁学、电子学及电化学在解决地质找矿及地质学问题中发展起来的一门应用科学。 电法勘探（简称电法）就是以研究地壳中各种岩石、矿石的电学性质之间的差异为基础，通过观测和研究由电性差异引起的人工或天然电磁场的时间和空间分布规律及其变化特点，来查明地下地质构造或矿产分布的一组勘探方法的总称。 电法勘探利用的电学性质有:导电性、电化学活动性、介电性和导磁性。一般情况下，研究目标（或介质）与其周围介质的电性差异越大，在其周围空间产生的电（磁)场的变化越明显。通过专用仪器观测地壳周围电（磁）场的变化并研究电（磁）场的分布规律时，便可推断引起电（磁）场变化的地下目标体的电性特征和分布状态。 电阻率法勘探是以地下岩石（或矿石）的导电性差异为基础，通过观测和研究人工电场的地下分布规律和特点，实现解决各类地质问题的一组勘探方法。 其实质是通过接地电极在地下建立电场，以电测仪器观测因不同导电地质体存在时地表电场的变化，从而推断和解释地下地质体的分布或产状，达到解决地质问题的目的。 由均匀材料制成的具有一定横截面积的导体，其电阻R 与长度L 成正比，与横截面积S 成反比，即 S L R ρ= 式中, ρ为比例系数，称为物体的电阻率。电阻率仅与导体材料的性质有关，它是衡量物质导电能力的物理量。显然，物质的电阻率值越低，其导电性就越好；反之，若物质的电阻率越高，其导电性就越差。在电法勘探中，电阻率的单位采用欧姆·米来表示（或记作Ω·m ）。 电阻率的倒数1／ ρ即为电导率(admittance)，以σ表示，单位s/m ，它直接表征了岩石的导电性能。 不同岩土的电阻率变化范围很大，常温下可从10-8Ω·m 变化到1015Ω·m 影响电阻率的因素： （1）岩石导电性与矿物成分的关系 （2）岩石电阻率与其含水性的关系 （3）岩石电阻率与其孔隙度和孔隙结构的关系 （4）岩石电阻率与层理的关系 (5)岩石电阻率与温度的关系 (6)岩石电阻率与压力的关系

超前地质预报方法介绍

2.3 超前地质预测预报的方法 为保证隧道的顺利施工，避免地下水发育地段突水、突泥的发生，防止地表水、地下水流失，确保隧道施工安全，需要采取有效措施对隧道掌子面地质情况进行较为准确的预测预报，根据隧道的具体情况，判定超前地质预报内容并纳入工序管理之中。 经过超前地质预报，在开挖后对地质条件再次认知，通过对比反馈信息和分析，逐步提高对围岩的预报判释的准确性。超前地质预报的工作程序参见图2 图2 超前地质预报工作内容程序图 2.3.1地质素描 地质素描预测法分为岩层岩性及层位预测法、条带状不良地质体影响隧道长度预测法以及不规则地质体影响隧道长度预测法三种。 对掌子面已揭露出的岩层进行地质素描（观察岩石的矿物成分及其含量，结构构造特征和特殊标志），给予准确定名，测量岩层产状和厚度。测量该岩层距离已揭露的标志性岩层或界面的距离，并计算其垂直层面的厚度。将该岩层与地表实测地层剖面图和地层柱状图相

比，确定其在地表地层（岩层）层序中的位置和层位。依据实测地层剖面图和地层柱状图的岩层层序，结合TSP探测成果，反复比较分析，最终推断出掌子面前方一定范围内即将出现的不良地质在隧道中的位置和规模。 施工过程中，每次爆破后由地质工程师进行地质素描，内容包括掌子面正面及侧面稳定状态、岩层产状、岩性风化程度、节理裂隙发育程度（产状、间距、长度、充填物、数量）、喷射混凝土开裂、掉块现象、涌水情况、水质情况、水的影响、不良气体浓度等。同时定期对地表水文环境进行观测和监测记录，及时了解隧道施工对地表水的影响，确定施工控制措施，最终做出掌子面地质素描图和洞身地质展示图。 及时对洞内涌水进行水质分析和试验，提交分析和试验结果，对影响隧道衬砌结构的水质提出处理意见，上报技术部门，以利采取有效的防护措施。 2.3.2超前探测 主要针对地下水发育地段的断层破碎带及其影响带、岩层接触带、构造及发育带 2.3.2.1超前物探 长距离超前物探：首选方法为TSP203地质探测仪（探测距离约200m），对比方法为水平钻孔超前探测。TSP203超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质中产生的反射波特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域的地质状况。它是在掌子面后方边墙一定范围内布置一排爆破点（间距1.5米），进行微弱爆破，产生的地震波在隧道前方体内传播，当岩石强度发生变化，界面两侧岩石的强度差别越大，反射回来的信号、返回的时间和方向差别越大，通过专用数据处理软件处理得到岩体强度变化界面的信号也就越强。返回信号被经过特殊设计的接收器接收转化成信号并进行放大，通过专用数据处理软

多道瞬态面波探测实验报告

同济大学四平路校区文远楼前防空洞多道瞬态面波探测实验报告 海洋与地球科学学院地球物理系 指导老师：吴健生赵永辉 小组成员：刘佳叶何文俊马驰 2011年6月

目录 1. 目的 2. 原理 3. 仪器介绍 4. 野外实施 5. 数据处理 6. 保证质量措施 7. 问题对策 8. 结论分析 9. 体会展望 10. 参考文献

摘要:利用多道瞬态面波探测方法，测定不同频率的面波速度VR，达到了解同济大学四平路校区黑松林斜坡地下的情况。 关键词:面波探测黑松林斜坡 1.实验目的 通过人工地震资料的采集、处理的方法对同济大学四平路校区黑松林斜坡进行勘察。要求勘探出黑松林斜坡地下的情况。 2. 实验原理 面波分为拉夫波和瑞利波。本实验主要应用的是瑞利波。同一频率的面波的相速度在水平方向上的变化反映出地质条件的横向不均匀性；不同频率的面波的相速度的变化则反映了地下介质在深度方向上的不均匀性。 通过测定不同频率的面波速度VR ，即可达到了解地下地质构造的目的。 3. 仪器介绍 4. 野外实施 4.1 实验区概况 试验区域位于同济大学四平路校区文远楼前，入口朝北，由于无法进入内部，初步估测

该防空洞在平面上呈长方形。实验区上部覆盖种有草皮的土壤层，堪探时土壤较湿润。 4.2 野外布线 此次实验本小组总布线条数为 2条，布线方向为南北向。我们根据实验场地具体情况，在防空洞入口边缘布下了第一条线，在第一条线西侧距离为3米处布下第二条线。在实验过程中，炮点距为1米，检波器间距为1米，检波器每次向北移动距离也为1米。进行人工激发时，我们在每点处各激发两次并采集数据，总共得到数据14组。 4.3 野外操作 1. 排线，布检波器 第一道测线 第二道测线

地震波超前探测技术在岩巷掘进中的应用 李明

地震波超前探测技术在岩巷掘进中的应用李明 发表时间：2019-06-21T17:17:41.583Z 来源：《工程管理前沿》2019年第04期作者：李明 [导读] 地震反射波和面波勘探两种方法,通过钻探成果、巷道实际揭露资料与地震波超前探测成果进行对比验证，从而得出效果评价。淮南矿业集团潘二煤矿潘四东井，安徽淮南 232000 摘要:根据矿井安全生产要求，应做到“有疑必探，先探后掘”。目前对地质构造及破碎带探测敏感的方法为地震波勘探，本次采用地震反射波和面波勘探两种方法,通过钻探成果、巷道实际揭露资料与地震波超前探测成果进行对比验证，从而得出效果评价。 关键词：矿井；地质构造；地震反射波；面波勘探 1概况 潘四东煤矿11613底抽巷掘进工作面位于潘四东煤矿-650m水平东一A组煤采区,巷道主要施工层位位于1煤底板c31灰岩层内，部分斜巷穿3、1煤、c32灰岩，巷道揭露的主要岩性为泥岩、细砂岩、3、1煤、 c31灰岩、 c32灰岩、煤线等。 2 地震波超前探工程设计 2.1反射波超前探方法原理 浅层反射地震勘探，是利用人工激发的地震波在岩土层中传播时发生的反射现象，采集地震波数据，利用偏移成像技术获取探测空间的二维地震剖面，通过对地震剖面的解译得到目的层位的赋存特征及其它地质条件。根据反射波原理，单道观测系统有相应波路图，且它的时距曲线方程为： 反之，根据测试波形求取反射相位时间，又可求解探测目标体的距离，即，从而进行地质解释。数据处理中的“偏移成像”功能指在给定速度等参数后将地震时间剖面转换成空间剖面一种数据处理技术。它最大限度地将反射同相轴归位到空间反射点上，同时消除了由于倾斜界面、尖灭点等引起的反射相位“偏移”现象，因而有利于地震剖面的解释和应用。 偏移成像是反射波数据处理的关键，采用了绕射扫描叠加偏移（图2-2），可以同时利用运动学（走时）和动力学（幅值、极性等）信息，其图像更直观，能提供岩体力学性质变化和构造组合特征等丰富的资料。首先将要成像的空间范围网格化，任一网格都看作是潜在的反射点。对于其中一个网格和一对炮点检波点，射线追踪出对应的传播路径旅行时间，在对应记录道中提取时间处的振幅并沿椭圆轨迹放置。反射波的旅行时可表示为： 式中=1，2，3，……，m，且m为参与叠加的记录道；为地震波的速度，为点的垂直深度，为扫描点处第炮第个接收点的绕射波旅行时。如果路径上的速度正确则所有记录中的反射弧在反射点处干涉增强。对所有网格点操作完成后即可获得成像空间的偏移剖面。 通过深度偏移可将巷道震波记录中的反射波从时间域映射到空间域，将来自于巷道前方的反射事件重新归位，实现巷道前方构造形态描述。深度偏移剖面是成像的重要成果图件之一，以此为基础进行巷道前方的构造及其它地质信息的解释。 2.2面波超前勘探方法原理 工程勘查中应用的面波技术为瞬态面波法，是用重锤下落或小炸药量爆炸激发产生面波，取代了激振器，每次激发产生的频率丰富，这样检波器接收的信号中包含各种频率成分。 瞬态面波法，又称表面波频谱分析法。人工激发产生面波后，由垂向检波器接收面波的竖向分量，根据频谱分析，可以得到两信号的自功率谱、互功率谱、传递函数及相干函数；由互功率谱可以得到两信号由于波传播过程中的时间滞后所产生的相位差的关系，即求得实测的频散曲线，再由成层地基动力学理论和反分析法可求得剪切波速度和深度的关系。 多道瞬态面波的数据处理主要流程主要有：预处理、生成频散曲线、模型反演、结果成图四个步骤。 2.3观测系统布置

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