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

3、施工方法及技术

超前探测井下施工方法：

超前探测采用点电源三极装置进行井下数据采集工作，即固定供电电极而移动测量电极MN的三极装置形式。超前探测井下施工装置示意图如下图所示：

超前探测井下施工，无穷远电极固定在距离掘进头（3—5）倍的勘探距离外，在巷道掘进头附近以一定间距布置供电电极A1、A2、A3，各供电电极间距为4m，测量电极MN在巷道内按键头所示的方向以一定的间隔4m移动，每移动一次测量电极MN，测量一次A1、A2、A3所对应的视电阻率值。依次移动MN电极直到测量完所有测点。

4、资料整理

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1号异常区

图1

登封市慧祥煤业有限公司12181掘进超前探测剖面图

视电阻值与颜色对比图

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结果资料分析说明：

1)测量供电电极A1、A2、A3间距为4m，A1距迎头约6m，接收电极M、N间距为4m；测量结果从掘进头8米后开始显示。

图1为超前探测剖面图，图2为超前探测施工和结果图

2）掘进头前方探测区段内存在2处视电阻值低阻异常，低阻异常区段分别位于掘进头前方23m、33m附近，依次命名为1号、2号异常；

3）1号异常范围为21m—26m之间，从图中分析及于图例对比来看，其视电阻值最低为85，在此段范围内可能有少许潮湿，施工接近此处时应根据情况，加强水文地质观测，必要时需要打钻验证及采取防范措施。

1号异常范围为31m—35m之间，从图中分析及于图例对比来看，其视电阻值最低为85，在此段范围内可能有少许潮湿，施工接近此处时应根据情况，加强水文地质观测，必要时需要打钻验证及采取防范措施。

4)在掘进头前方37M---42M之间，视电阻值最高为150，此段区域变化比较明显，有可能存在断层。（仅为推断不做依据）

（正常情况下，如果视电阻值低于50时，则存在异常的可能性就越大，60-70可能为有少量渗水或潮湿，70以上则相对干燥。视电阻值越低，越潮湿，视电阻值越高，就越干燥）

5)2007年10月23日上午10时～12时进行井下电法超前探测，经室内资料处理提交探测成果。

测量结果及数据仅为施工提供参考，施工时需要与地质资料进行结合分析，必要时需要与探水钻结合使用。