超高密度井间电阻率

一实验方法

传统的高密度电阻率法主要应用在陆地表面，通过布置在地面的若干电极测装置电极排列，单道仪器测量电压和电流，取得几百至千余个视电阻率数据，进而可反演解释地下电性分布情况，探测深度一般为50-100m，在地下采空区、岩溶裂隙检测方面都取得了非常好的效果。

超高密度电阻率成像法可用于地面、地井或井间，它改变了传统高密度电阻率法的观测供电和接收模式，从单道发展为多道（60道以上），电极装置模式任意多样（泛装置），快速观测电压和电流数据量达数万个，通过快速二维反演获得“真”电阻率层析成像图件。井间高密度电阻率成像法并且它可随钻孔深入地下几百米或近千米深度，就可检测井间帷幕注浆效果。井间电阻率成像法使直流电法勘探进入精细物探检测行列，是直流电法勘探的一种新应用。

井间高密度电阻率成像法打破了传统电法勘探的供电接收方式，将两根带有电极的电缆分别放到两个钻孔中，采用跨孔的方式进行供电和接收，检测过程中固定A、B、M点电极，其他电极同步测量一系列的N电极电位数据；然后移动B电极再做如上观测；最后移动A电极，再做如上观测，测量过程中每一对电极都可以任意组合作为AB供电电极和MN接收电极。

数据采集示意图见附图1-1、附图1-2。

电

缆

二

电

缆

一

数据采

集系统数据采

集系统

电

缆

一

电

缆

二

数据采

集系统

电

缆

一

电

缆

二

电

缆

二

电

缆

一

数据采

集系统

附图1-1：数据采集示意图1

电

缆

一

电

缆

二

数据采

集系统

数据采

集系统

电

缆

二

电

缆

一

数据采

集系统

电

缆

一

电

缆

二

附图1-2：数据采集示意图2

附图1-1和附图1-2为数据采集示意图，每一组测试由两根电缆组成，每根电缆32个电极，采集系统首先对电缆上的电极进行编号，电缆一中最底端电极为1号电极，由下往上2号电极、3号电极……最顶部为32号电极，电缆二最顶端电极为33号电极，由上往下34号电极、35号电极……最底部为64号电极。数据采集时，工地方式是奇数号电极对偶数号电极进行供电，第一次供电1号电极为A电极，2号电极为B电极，M电极（为其他62个电极随机选取，一般为数据最为稳定的电极）为3号电极，N电极为其余61个电极，一次供电可以得到61个数据，见I图；然后移动B电极，1号电极为A 电极，4号电极为B电极，7号电极为M电极（随机选取），其他61个电极为N电极，进行供电可以测得61个数据，见图II；一直到1号电极为A电极，64号电极为B电极，进行供电测量，见图III；然后3号电极为A电极，2号电极为B电极，进行供电测量，见图IV；依次循环，一直到63号电极做A电极，64号电极做B电极，进行供电测量，见图V；本次数据采集结束。图VI和图VII为数据采集过程中两种电极供电状态。

普通电法勘探，供电电极AB供电一次，测量一次测量电极MN 之间的电位差，然后计算出电阻率值，完成一次数据采集。井间高密度电阻率成像法采用多通道技术，只需要在AB上通一次电，就可以同时测量n（通道数）组MN间（M1N1，M2N2，M3N3…MnNn）电位差数据。这种采集方式大大提高了检测效率，采集数据是常规方法的几十倍，而采集时间只有常规方法的1/30，如此大量的数据，能

够更多的记录地质信息，使后期反演结果更加准确可靠。

二仪器设备

井间电阻率仪器采用是由澳大利亚ZZ Resistivity Imaging研发中心最新研制FlashRES64-61通道、超高密度直流电法勘探系统，其主要技术参数：

●电极数: 64个

●电压通道数：61

●输入阻抗：>107欧姆

●测量精度：<0.5%

●对50HZ工频干扰压制: >80dB

●直流电压输出分为三档：30V, 90V, 250V

●测量电流范围：<3A

●工作温度：-20摄氏度—+50摄氏度

●工作湿度：95％RH

●重量： 4.5KG

●体积：350x300x150（mm）

与其配套的设备有：二根各有800m长带有32个电极的多芯电缆、二架手动电缆绞车、12V电瓶一个、笔记本电脑1台。

三技术要求

1．跨孔测试段必须为裸孔，或者是PVC滤水管，

2．钻孔孔径75mm-170mm ，跨孔测试钻孔均为直孔，孔斜对测量误差很大。

3. 测试钻孔最佳孔间距为36m-60m ，最大不得超过90米

4. 测试时需要注入清水，测试钻孔内必须有清水或井液，没有井液段将无法获得相应实验数据。

5. 测试前需要对孔内情况进行深入研究，对于孔壁不好的钻孔需要谨慎测试。

四 测试目的

由于各个地层，地质体之间存在电性差异，视电阻率不同，因而能根据其视电阻率不同绘制视电阻率断面图，根据电性差异将断面图划分不同的曾段进行分析，适用于描绘矿区空洞，划分软弱层，检验矿区注浆效果。跨孔测试断面效果图如下图所示：

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