高分辨电法仪培训技巧(2011.10.18).ppt

YD32(A)高分辨电法仪探测技术及应用方法 中煤科工集团西安研究院物探仪器研究所 张军 2011.10.18 内容提要： 一、概况 二、主要用途 三、仪器特点 四、电法勘探分类 五、直流电法勘探原理及施工 六、资料处理及成果分析 七、应用实例 一、概况 电法勘探是地球物理学主要学科之一，是以研究地壳中各种岩矿石电学性质之间的差异为基础，利用电场空间和时间分布规律来研究解决地质构造以及含水性探测的地球物理方法。 它以岩石的电性差异为基础，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。 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YD(32)高分辨电法仪。两种电法仪器在辽宁、山东、河南、河北、淮南、淮北、山西的晋城、朔州等应用广泛，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；河北邢台矿务局每个矿都配备了直流电法仪。 二、主要用途 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 掘进前方导水、含水构造 老窑采空区边界及富水性探查 工作面内隐伏含水构造 陷落柱边界范围探查 三、仪器主要特点 实现了大功率发送，加大了探测距离； 可现场实时处理、及时显示测量曲线； 抑制干扰效果好，精度高，结果准确； 施工效率高，操作简便直观； 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：0～±2.0V 动态范围： 120db（24位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： 272mm×202mm×165mm。 重量：约10kg。 显示器：LCD彩色TFT，分辨率为：640*480 四、电法勘探分类 人工电场法 自然电场法 交流电法 五、直流电法勘探原理 电法勘探是勘探地球物理学主要学科之一。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或寻找有用矿产的一类地球勘探方法。 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 1 组成岩石的矿物成分。在煤田电法勘探中，研 究的主要对象是沉积岩。 2 岩石中水溶液的分布状态 3 岩层中水溶液的电阻率大小 4 与含水孔隙度有明显关系 5 与岩石的裂隙率，岩溶发育程度有较大关系 矿井直流电法勘探方法 1. 三极超前探测 2. 三极测深 3. 对称四极测深 三极超前探测原理 三极超前勘探原理示意图 三极超前探测施工方法 高分辨电法仪主界面 三极超前探测施工参数设置 高分辨电法仪主界面 三极超前探测仪器参数设置 高分辨电法仪处理软件 1．打开文件 2 打开后 3 预处理——三极超前探测和三极测深时选“三极”，对称四极测深时选“四极” 4 预处理后（此处为三极超前探测） 5 数据处理——三极超前时选“超前探”，三极测深和四极测深时选“测深” 6 选“超前探”后弹出下图对话框，输入最近发射电极与迎头的距离 7 数据处理后 8 选等值线图—超前施工选“超前探” 9 显示等值线图 数据分析处理原则 随着跑极距离的增大，电压值不断减小，电流值一般不发生变化。 相邻的跑极计数中，电压值相差不大，不会发生突变。 同一个跑极计数中，A1、A2、A3三个供电电极分别供电，分别测量的三组电压信号依次增大。 以上仅为理论上解释，实测中，如果不遵循此原则，只要始终遵循一定规律即可。 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)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，数据的采集应认真