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。

三、瞬变电磁法

瞬变电磁法，是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间利用线圈或接地电极观测地下介质中引起的二次感应涡流场，从而探测介质电阻率的一种方法。其基本工作方法是：于地面或空中设置通以一定波形电流的发射线圈，从而在其周围空间产生一次电磁场，并在地下导电岩矿体中产生感应电流：断电后，感应电流由于热损耗而随时间衰减。

瞬变电磁法全空间探测计数能够有效探测煤矿采空积水区，快速排除煤矿的安全隐患；

视电阻率等值线图为瞬变电磁法的常用显示图件，采空积水区在视电阻等值线图中多呈封闭或半开口状，视电阻率值相对较小。从视电阻率等值线的变化情况和视电阻率的相对大小，可更为直观的确定含水采空区的位置及埋深情况。

优缺点：装置轻便，工作效率高，成本低，有效探测范围在25—150m之间，由于矿井瞬变电磁法关断时间的影响，与其他物探方法相比，无法探测到更浅部的异常体（浅部20m左右以内。）