《超高密度电法采空区勘探技术方案》.pdf

超高密度电法采空区勘探技术方案 周绪鸿 +8613907860723 (超)高密度电法采空区勘探技术方案 广 西 安 科 岩 土 工 程 有 限 责 任 公 司 2011 年 4 月 南宁 超高密度电法采空区勘探技术方案 周绪鸿 +8613907860723 目 录 1 工作目的与任务 1 2 工程地质地球物理条件分析 1 3 物探工作依据标准及规范 1 4 超高密度电法原理及仪器设备 1 4.1 超高密度电法勘探原理 1 4.2 超高密度电法勘探仪器简介 2 4.3 数据处理与资料解释 3 5 成果的形式及提交方式 3 6 人员与设备 4 7 测线布置、工作量及经费预算 5 超高密度电法采空区勘探技术方案 周绪鸿 +8613907860723 1 工作目的与任务 本次超高密度电法地表勘探的目的是：采用超高密度电阻率方法查明项目工作区的 采空区 （包括硐室、巷道等）存在与否，以及它存在的位置、形态特征和分布范围等， 为后续岩土工程勘察及建设工作提供可靠的物探信息。 2 工程地质地球物理条件分析 项目工作区岩性为泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、砂岩等，采空区 （包括硐室、巷道 等）具有隐伏性强、空间分布特征规律性差、采空区顶板冒落塌陷情况等特点，具有较 大的地质灾害隐患，给安全生产构成严重威胁，但在电法勘探里，采空区的位置均会以 相对高阻或低阻的形态存在，从而出现电阻率高阻或低阻异常两种情况，出现低阻的原 因是地下水位较高，采空区充水或已经出现塌方（包括部分塌陷）充填泥等原因造成的， 高阻即为采空区未出现塌方并且在地下水位上方，针对此特性，我公司采用目前世界上 先进的采空区勘探整体解决方案，即利用超高密度电法等地球物理方法探测到采空区的 位置，再使用专用软件对采空区进行数字化和可视化处理，达到科学探测采空区的目的。 但由于各种介质的电阻率除本身的电性特征外，还受多种外界因素的影响，如湿度，松 散度等等，为使得勘探成果精度更高，需通过钻孔资料（2-3 个钻孔）的协助来对该地 区的地质情况进行针对性的分析来完成最终的解释报告。 3 物探工作依据标准及规范 《岩土工程勘察规范（2009版）》(GB50021-2001)； 《城市勘察物探规范》(CJJ7—85)； 4 超高密度电法原理及仪器设备 4.1 超高密度电法勘探原理 多通道、超高密度直流电法勘探系统是澳大利亚 ZZ Resistivity Imaging 研发中 心多年研究的成果（此方法的文章已在美国的《Geophysics》杂志 2007－3－4 期上发 表）。超高密度直流电法勘探仍然基于在人工直流电场的作用下，地表的电场分布与地 下岩土介质的电阻率分布相关的基本原理，此方法广泛应用于探测溶洞、采空区、防空 洞、断层，破碎带等不良地质体勘探，也可用于找矿、灌浆检测等领域，具有数据量丰 1 超高密度电法采空区勘探技术方案 周绪鸿 +8613907860723 富、成本低、受场地干扰小、工作效率高等优点。 1）首先超高密度电法打破了常规电法勘探中数据采集方式的限制，而采用自由无 限制的任何四极的组合方式来采集数据，正是基于此这种超高密度方法可采集到几十倍 与常规电法数据采集方式采集不到的数据。例如同在一个 64 电极的排列中，常规的数 据采集方式仅可采集到 1000 多个数据，而用这种超高密度的方法，就可采集到 60000 多个数据。如此多的数据大大提高了反演结果的准确性和可靠性。也避免了常规数据采 集方法中数据采集的片面性（有些偏重于横向分辨率，有些偏重于纵向分辨率等等）而 导致在同一地点采用不同数据采集方式采集的数据所产生的反演结果不同的缺点，这是 我们在世界上的首创。 2）该方法的第二个特点是它彻底的抛弃了视电阻率的概念。它将所测得的大量数 据利用现代的反演技术直接反演成真电阻率剖面图。此图可直接用于地下岩土分布的分 析和解释。 3）此方法的另一个特点就是它的61道通道技术。例如使用常规高密度电法要测得