直流电法超前探测

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直流电法超前探测沙槽模拟实验

直流电法超前探测沙槽模拟实验王夏杰;李杰;刘晓明;刘俊辰【摘要】直流电法超前探测是研究掘进工作面前方地层电性变化规律，预测掘进面前方含、导水构造的分布和发育情况的一种井下电法探测新技术。

本次超前探测实验是通过在沙坑中埋设已知的低阻体，在模拟巷道中布置电极的方式，采用网络并行电法勘测系统将前方已知的物体探测出来。

因为资料采集不受外界电流和其他环境的影响，探测结果较为理想，可以较为清楚的反应前方的异常体，验证其电法超前探测的可行性。

%Advance detection by direct current method is a new technology of downhole electric detection which is applicable for researching on variation regularity of electrical property of frontal stratum of driving working face and making prediction on distribution and development of frontal water bearing and transmit-ting structures of driving working face.This advance detection experiment is conducted in this way,firstly, to inbuilt known low resistance object in sandpit and to place electrodes in simulated roadways;secondly,to detect known frontal objects by network parallel electrical prospecting and detecting system.The results are relatively reliable because the data acquisition is invulnerable to outside electric current and other environ-ment and frontal anomaly objects are reflected clearly,thus it is verified that the advance detection by direct current method is feasible.【期刊名称】《矿产与地质》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P249-252)【关键词】直流电法;超前探测;沙槽实验【作者】王夏杰;李杰;刘晓明;刘俊辰【作者单位】桂林理工大学，广西桂林 541001;安徽工业职业技术学院，安徽铜陵 244000;桂林理工大学，广西桂林 541001;桂林理工大学，广西桂林 541001【正文语种】中文【中图分类】TD15在煤矿生产及建设中，特别是巷道掘进过程中，由于隔水层较薄或导、含水构造，常引起煤矿突水事件，严重影响煤矿安全生产。

直流电法超前探测煤矿巷道前方高阻体

2020.11科学技术创新直流电法超前探测煤矿巷道前方高阻体李雄伟（中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安710077）直流电法是研究与地质体有关的直流电场的分布特点和规律，进行找矿和解决某些地质问题的方法，其利用点电源场的球壳原理，基于岩石矿石的电性差异完成探测。

直流电法超前探常被用于探测煤矿井下巷道掘进前方的低阻异常体，如含富水的巷道、破碎带、陷落柱等等地质构造[1]。

这些隐伏地质体含富水或积水时，与围岩电性差异明显，容易被探测，但是当不含富水或不积水的时候，则不易被探测，此时仍然影响大型综采煤矿的掘进及工作面布置，严重威胁煤矿安全生产[2-4]。

比如不积水的采空老巷道，其是瓦斯的聚集场所，规模小而不易被定位探测，则易在掘进阶段引发瓦斯突出[5]。

实现快速准确的探测掘进巷道迎头前方的隐伏危险源，对于保障生产安全意义重大。

文章采用理论方法较成熟的直流电法超前探测技术[6-7]，运用消除了地层层状空间影响和各向异性影响的资料处理方法，在生产矿井中对煤矿掘进迎头前方已知空巷道进行了试验探测，准确的探测出了空巷道的位置。

1直流电法超前探测在地下均匀空间内，如图1所示，采用三个供电电极A 1、A 2和A 3、一个无穷远电极B 、两个接收电极M 和N 的六电极系装置，在掘进巷道的迎头附近等间距布置施工[8]。

供电电极依次向地下供入人工加载的直流电，建立地下以供电电极为球心的点电源球状电场，电流线以供电电极为球心往外延伸，形成的等电位面也均是以供电电极为球心的球壳面，该球壳面的特点是在同一个球面上的任意一点的电位相同，在巷道后方以固定间距的方式布置接收电极，单接收电极测量的电位为：（1）式中：I-电流源场的大小，单位/A ；U-观测点测量电位的大小，单位/V ；R-电流源到观测点之间的距离，单位/m ；ρ-均匀全空间的视电阻率，单位/Ω·m 。

计算连续两个接收电极（M 、N ）测得两个球壳之间的电位差。

直流电法超前探测技术在长春兴煤矿巷道掘进中的应用

０３００００）
为了准确探测巷道掘进前方水文地质情况，长春兴煤矿将直流电法超前探测技术应用到煤矿巷道的施工当中。通过实
践，直流电法超前探测技术能够成功的预测预报掘进前方水情水害，可以有效地指导井下超前钻探工作，探测成果与实际揭露情况基本吻合，表明直流电法超前探测技术探查掘进头前方水文地质异常准确度较高，为煤矿安全掘进、安全生产提供有力保障。
在煤矿生产中，特别是巷道掘进时，若前方隔
水层厚度较薄或存在含导水构造、未知小窑时，可能会引起煤矿突水事故，严重影响着煤矿安全生产。在巷道掘进前，如果能够及时对迎头前方水文地质
况的一种井下电法探测技术。该技术以岩石的电性
差异为基础，在全空间条件下建成，使用全空间电
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＤＣｅｌｅｃｔｒｉｃｍｅｈｏｔｄａｄｖａｎｃｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙａｎｏｍａｌｙｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏａｃｃｕｒａｔｅｌｙｄｅｔｅｃｔＴｕｎｎｅｌｉｎｇｆｒｏｎｔｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ＣｈａｎｇｃｈｕｎＸｉｎｇｃｏａｌｍｉｎｅａｐｐｌｉｅｄ
场理论处理和解释有关矿井地质问题。图１为三极超前探点电源电位及电力线分布示

直流电法超前探测在煤矿岩巷施工中的应用

良好。
２施工方法
超前探测采用点源三极装置进行井下数据采集，般在掘进面附近以一定间距布置供电电极一Ａ、Ａ，电电极Ｂ置于无穷远处。测量电极、Ａ、，供 Ⅳ在巷道内按箭头所示方向以一定的间隔移动（图１，）每移动一次测量电极，量一次、：所对测４、应的视电阻率值Ｐ、Ｐ。，Ｐ，
中图分类号：６１３Ｐ３．文献标志码：Ａ文章编号：０３— ５６２１）６— ０ｌＯ１０００（０２００６ — ２
ＡｐｌｃｔｏｆＡｄｖｎｅｅｅｔｏｓｎｇＤＣｅｔｉａｅｈｏｎＲｏｋＤｒｆｐｉａｉｎｏａｃｄＤｔｃｉｎＵｉＥｌｃｒｃｌＭｔｄｉｃｉｔＣＯｔｕｔＯｆＣｏｌＭｉｎｓｒｃｉｎＯａｎｅ
地下巷道掘进面含水异常体
１工作原理
ＷａｇＹｏｇａＬｉＹｏｇｉｎｎｎｐｎ，ｎｘａｇ
（．ｎｏｓｕｔｎＢｕｅｕＣｉａＰｉｇｉｈｎｒｕｏ，ｔ．Ｐｎｄｎｓａ４７０ＣｉａＮｏ３ＭｉｅＣｎｔｃｉｒａ，ｈｎｎｍｅｅｍａＧｏｐＣ．Ｌｄ，ｉｇｉｇｈｎ６００，ｈｎ）ｒｏＳ
ｃｎｔｕｔｏｅｈｄ，ｈｅｅｔｏｆｐａａｔｒｎｔｒｃｓｉｇｗａｘｏｄｄｉｅａｌＰｒｃｉｅｓｗｓｔｔｔｅａｐｌａｉｎｏｈｓｏｓｒｃｉｎｍｔｏｔｅｓｌｃｉｎｏｒｍｅｅｓａｄｄａａｐｏｅｓｎｓｅｐｕｎｅｎｄｔｉ．ａｔｃｈｏｈａ，ｈｐｉｔｏｆｔｉｃｔｃｏｏｙｓｌｅｈｒｂｅｓｅｉｔｎｔａｔｏａｄａｅｘｏａｉｎａｅｅｓｎｔｒ，ｃｕｍｕａｅｘｅｉｎｃｆｄａａｉｔｒｅｅｈｎｌｇｏｖｄｔｅｐｏｌｍｘｓｉｉｒｄｉｉｎｌａｖｎｃｄｅｐｌｒｔｏｎｄｒｌａｉｇｗａｅａｃｎｇｌｔｄｅｐｒｅｅｏｔｎｅｐｒ－ｔｔｏａｄｈｓｇｏｓｎｆｅｔ．ａｉｎ，ｎａｏｄｕｉｇｅｆｃｓＫｅｗｏｒｓ：ｌｃｒｃｌｍｅｈｄ；ｄａｃｄｄｔｃｉｎ；ａａｐｒｃｓｉｙｄＤＣｅｅｔｉａｔｏａｖｎｅｅｅｔｏｄｔｏｅｓｎｇ；ｎｏｌｎｅｐｅａｉｎａｍａｙｉｔｒｒｔｔｏ

YDZ(A)型直流电法仪在超前探测中的应用

．坑木时，会引起着火事故；是钻机采用静压水排粉１２直流电法的勘测原理二
时，由于局部巷道胶结不完全而形成空间，会暂时容
直流电法勘测的原理是利用各种岩石、石的矿电学性质（电性、电性、磁性、电性）间的导介导激之
总第１４期２
ＹＺＡ）直流电法仪在超前探测中的应用Ｄ（型
李浩沛，志刚，宏军，荣飞张张黄
（郑煤集团新密分公司，南新密河４２７）５３０
摘
要：利用直流电法仪探查原采窄区的积水情况，解除掘进过程中受老空水的威胁，既又避免钻探。介
Ｋｅｗｏｒｓ：ｏｌｅｃｖｔｏＤＣｅｅｔｉａｅｈｄ；ｐｐｉａｉｎｙｄｇａ；ｘａａｉｎ；ｌｃｒｃｌｍｔｏａｌｃｔｏ
郑煤集团新密分公司是郑煤集团公司管理资源
下，钻探放水。从而达到有的放矢的效果，安全生将仪（以下简称直流电法仪）行探测是这种情况的进
直流电法仪由锂电池组（Ａ０８、变升６ｈ１．Ｖ）逆
压、流滤波、性变换、片机控制、／整极单ＡＤ转换、显
题：是钻机采用压风排粉时，头遇到采空区中的示、存、一钻储通讯等电路组成。
最佳选择。
整合矿井的四个公司之一，所监管的ｌ２对资源整合产和经济效益兼而得之。运用ＹＺＡ）Ｄ（型直流电法

直流电法超前探测在老窑巷道勘探中的应用

直流电法超前探测在老窑巷道勘探中的应用简要介绍了直流电法超前探测的基本工作原理，及其资料解释从已知推测未知的过程；然后以崖坪煤矿为例，详述了直流电法超前在探测迎头前方老窑巷道的应用，阐述了该方法探测过程所遇到某些难点及分析手段。

根据后期超前钻及巷道掘进实际揭露验证，该方法能为较为有效的探测掘进巷道迎头前方的老窑巷道，能为煤矿井下巷道掘进过程中解决相应的老窑巷道问题。

标签：直流电法超前探老窑巷道0引言水害是影响矿井安全生产的五大灾害之一，水害中又尤以老窑巷道积水为危险性较大，因此提前探明掘进巷道前方可能存在的老窑巷道是煤矿安全生产中的重中之重。

近几年，井下直流电法探测巷道老窑巷道积水、断裂破碎带、含水和导水构造等取得了明显的地质效果。

由于岩石电阻率大小主要取决于空隙内的富水性和孔隙空间特性，所以直流电法电阻率成象对于识别掘进巷道前方的老窑巷道、隐伏断层、破碎带、陷落柱，尤其含水、导水破碎带，甚至潜在的突水点都有明显的地质效果，已成为煤矿水害探测的最佳选择。

1井下直流电法超前探原理由于超前探是对巷道掘进有用的方法，煤层都是层状分布，因此在同一岩层中，其测量的电位差是以供电点为球心的同心球壳，球壳厚度应为测量电极间距。

通过“排除法”，根据已知岩层柱状图资料，滤掉特定深度位置上顶、底板岩性变化引起的电性异常，剩余异常即可解释为前方及后方（测点）构造异常。

三点源法超前探测技术同时在堵头后方布设3个供电点，利用在巷道后方不同供电电源所产生的电位差，经过视电阻率计算，得出不同极距的视电阻率异常，经过各种处理，消除巷道影响、后方异常影响、侧方异常影响。

通过空间交汇，可以准确对前方异常进行定位，较好地解决了超前勘探含水构造这一问题。

受空间限制，井下电法施工一般在巷道中进行，供电电流通过布置在巷道内的电极（供电电极）在巷道周围岩层中建立起介于全空间与半空间之间的稳定电场，该稳定场特征取决于巷道周围岩石的电性特征、各种地质构造的分布和地质异常体的赋存状态，通过观测和研究分析该稳定场的分布特征，对物探资料进行推断解译，达到勘探地质体的目的。

煤巷综掘双频激电法超前探测正反演及信号发送机研究

煤巷综掘双频激电法超前探测正反演及信号发送机研究我国是目前世界上矿井水害最为严重的国家之一,长期以来,煤矿水害事故一直制约着煤炭开采业安全生产的发展,给国家和人民的生命财产带来了极为惨重的损害。

另外,陷落柱和断层虽然不会像水害那样造成生命财产的巨大损失,但是如果在煤巷掘进过程中没有及时发现其存在,势必会引起掘进设备的损坏造成经济损失,给巷道和顶板的维护造成困难,影响煤矿正常的掘采效率。

因此,在煤巷掘进过程中快速、准确、有效的探明掘进工作面前方一定范围内是否存在灾害性含导水体,陷落柱和断层等异常地质构造,是保证煤矿安全生产的一项重要任务。

目前,煤巷超前探测的方法主要有钻探法和物探法。

钻探法是一种传统方法,用钻探设备向掘进面前方钻探一定深度的孔并取岩芯。

通过观察和分析岩芯结构,来判断掘进工作面前方一定范围内是否存在灾害水体、陷落柱和断层等。

此方法的不足之处在于:施工设备笨重、施工时间长、探测速度慢且距离短、遇到灾害性水体可能会引起突水事故、探测结果只是“一孔之见”,难以判断掘进工作面前方整个空间的地质情况。

物探法是在矿井地下开采空间中,通过观测由地质变化引起的各种物理场分布及其变化特性,来判断地质结构的方法总称。

与钻探法相比,矿井物探法具有经济、高效、无损、探测范围大、探采对比实证性强、运用灵活等优点。

因此,煤巷综掘物探技术一直以来都是众多学者关注的课题和研究方向。

目前,研究相对深入且在煤巷有一定应用案例的物探方法主要有四种:矿井直流电法超前探测技术、矿井瞬变电磁法超前探测技术、矿井地质雷达法超前探测技术、矿井地震波法超前探测技术。

但是由于煤巷特定的工作环境以及煤矿对观测系统和仪器装备的特殊要求,给煤巷物探带来了技术瓶颈大,干扰因素多,数据采集和资料解释难度大等诸多难题。

这也使得现有物探方法总是存在着一定的缺陷。

分析总结众多物探方法的探测原理之后,中国矿业大学(北京)提出了聚焦双频激电法煤巷综掘超前探测技术。

新型直流电法仪在超前探测中的应用

直流电法仪原理框图如图１所示。电池组输出的直流电压经隔离升压电路产生１０Ｖ的高压，经０再限流电路、电流取样电路发射输出，即通过Ａ、Ｂ电极供人大地，立全空间稳定的人工电场；建同时感应电压信号通过Ｍ、电极进入前置放大与阻抗变换电路，ＡＤ转换器转换成数字信号后送入微控制器，Ｎ经／测
第３卷第３２期
２１０２年０５月
西
安
科
技
大学学
报
Ｖ０．２Ｎｏ３１３．
ＪＵＲＡＬＯ ’ ＮＩＥＲＩＹＯＣＥＥＡＥＨＮＯＯＧＯＮＦＸＩＡＵＮＶＳＴＦＳＩＮＣＮＤＴＣＬＹ
一
，
介绍一种新型矿井直流电法仪，它主要应用于煤矿井下探测含水、导水地质构造，尤其对煤矿井下含
。
水构造的超前探测效果显著，的使用为煤矿井下安全生产提供了保障它
１新型直流电法仪的组成及工作原理
新型直流电法仪是井下电法勘探仪器，仪器由电池组、逆变升压、整流滤波、极性变换、单片机控制、ＡＤ转换、／显示、存储、通讯等电路组成。
Ｍａ．０２ｖ２１
文章编号：１７９１（０２０６２— ３５２１）３—０９０３８— ５
新型直流电法仪在超前探测中的应用
张典荣
（中国煤炭科工集团西安研究院，陕西西安７０７）１０７

直流电法超前勘探技术的应用实践_王丰敏

收稿日期:2008-06-27作者简介:王丰敏(1970—),女,河南唐河人,工程师,1992年毕业于焦作矿业学院,现从事煤矿设计工作。

直流电法超前勘探技术的应用实践王丰敏,高　巍,王　伟(平顶山天安六矿,河南平顶山　467091)摘要:介绍了矿井直流电法超前勘探的基本原理及施工布置,并在实践经验基础上,提出利用“三点源法”实施超前探测时测量电极距、测量间距等技术参数的选择,将该法应用于超前探测,效果良好。

关键词:直流电法;超前勘探;数据处理中图分类号:P 631.3 文献标识码:B 文章编号:1003-0506(2008)06-0064-02 矿井直流电法以岩石的电性差异为基础,在全空间条件下建场,使用全空间电场理论,处理和解释有关矿井水文地质问题。

超前探测是研究掘进工作面前方地层电性变化规律,预测掘进面前方含、导水构造的分布和发育情况的一种井下电法探测新技术。

平顶山天安六矿采用Y D Z (A )型防爆数字直流电法仪进行超前探测,应用效果良好。

1　超前探测施工布置超前勘探前方含水异常常用方法为“三点源法”,即在掘进工作面处布置第1个供电电极,形成一个点电源场,同时,沿同一直线向掘进面后方距离第1个电极a 米均匀布置第2个供电电极和第3个供电电极,形成3个供电点,无穷远电极B 布置在距离掘进面b 米处。

图1　超前勘探施工布置示意施工时,依据“三点源法”布置供电电极,布置好后,供电电极、无穷远电极及仪器均固定不动,测量电极M 、N 根据设计的观测系统进行移动。

对测量点M 1、N 1,先接通第1供电点A 1,记录供电电流、电位差、桩号、电极距等数据,然后断开A 1;接通A 2,记录A 2点源产生的供电电流、电位差、桩号、电极距等数据,最后断开A 2;接通A 3供电电源,并记录A 3点源产生的供电电流、电位差、桩号、电极距等数据。

此时,对应于M 1、N 1测点的所有数据已经全部测量完毕。

接下来移动测量电极到M 2、N 2位置,依次通过A 1、A 2、A 3供电并记录所需数据,完成后移动测量电极到M 3、N 3位置。

矿井直流电测深法超前探测应用_刘朋

用［J］．中国矿业大学学报，1997（ 1）： 95-98．
［7］赵海峰．矿井直流电法数值模拟技术研究［D］．徐州：中国矿
业大学，1995： 30-35．
（收稿日期 2012-03-28）
图 2 忻楼煤矿 21301 工作面运输巷底板直流电法探测结果
43
两点会产生电位差，电位差的大小与其通过的介质
的导电性（电阻率）有关。由电磁场论的一般知识
可知，地下半空间均匀介质中双异极性点电源场中
任意两点 M、N 间的电位差为
ΔUMN
=
Iρ K
，
（ 1）
式中，I 为通过供电电极 A、B 流入地下的电流强度，
A； ρ 为介质电阻率，Ωm； K 称为装置系数。
介质的视电阻率 ρs 与供电、测量电极的相对位置有关，其计算公式为
图 1 为忻楼煤矿运输大巷直流电法（三极测深法）超前探测的结果。图中用 2 种方式表达介质的视电阻率大小（视电阻率等值线和颜色），浅色部分表示视电阻率较低，深色部分表示视电阻率较高。从图 1 中可以看出，工作面前方 68 ～ 72 m 为一低阻区，此区间岩石的视电阻率为 70 ～ 80 Ωm，比正常介质视电阻率低得多，可视为富水区； 60 ～ 64 m 和 76 ～ 80 m 为一高阻区，此区间岩石的视电阻率为 130 ～ 140 Ωm，比正常介质的视电阻率要高，可视为断层破碎带，不含水；其余部分为正常段。
参考文献
［1］岳建华．矿井直流电法勘探［M］．徐州：中国矿业大学出版社， 1999．
［2］刘天放，李志聃．矿井地球物理勘探［M］．北京：煤炭工业出版社，1993： 47-63．

基于COMSOL掘进巷道直流电法超前探测研究

0引言煤矿巷道掘进时，如果存在水害威胁，一定要采取先探测后采掘的措施。

当异常体存在于巷道迎头前方时，要进行超前探测来发现异常体。

矿井直流电法超前探测技术与一般的电测深的原理有所不同，因此所选择的装置也有所不同，直流电法超前探测所选的测量装置一般是单点供电的三极AMN装置，该装置在超前探测中对含水异常体有较好的探测效果和较高的异常分辨率。

本文通过有限元分析软件进行数值模拟与生产实例相结合，总结出巷道掘进迎头前方地质异常体对测量结果的影响规律，为矿井直流电法超前探测资料的解释提供理论依据，也能够对实际测量中采集数据的反演解释工作提供指导[1]。

1勘探方法原理矿井直流电法与地面电阻率法原理相同，虽然选用的测量装置不尽相同，都会有供电电极对大地进行供电，形成稳定电流场，在供电电极所在的测线（其余位置）设置测量电极，测得电位数据将用于计算地层的视电阻率。

对于矿井直流电法来说，按照事先设定好的测线将供电以及测量电极布设在被测巷道底板或者侧帮上，通过改变测量电极位置从而达到观测供电电极形成稳定电流场的分布以及变化特征，利用上述的测量数据来超前预测巷道前方的构造异常情况，从而达到超前探测的目的。

三极AMN装置是最早应用于矿井直流电法超前探测的装置，如图1所示。

目前广泛应用于超前探测巷道迎头前方的地质异常体。

在三维空间介质中利用单点电源A进行供电（另一供电电极B设置在相对无穷远处），并且将M、N用作测量电势差。

超前探测与电测深原理不同，因此相应的操作方法有所不同，超前探测电极布设方法：将供电电极A固定到巷道迎头上，M、N测量电极处于测线上，并且位于A 点后方，所测电位差为△UMN，记录点处的电场强度与供电点A和测量电极M、N的距离有很大关系，记录点为两测量电极的中点。

在巷道迎头处进行超前探测时，当巷道的垂直截面尺寸都小于记录点到A点距离时，巷道对测量结果影响较小；当巷道的垂直截面尺寸都大于记录点到测量点距离时，巷道对测量结基于COMSOL掘进巷道直流电法超前探测研究郝耀军，李浩，武艺（西山煤电集团西曲矿，山西太原030200）摘要：煤矿巷道掘进过程中存在突水隐患时，利用矿井直流电法超前探测技术，对巷道前方煤岩体富水性进行探查，对矿井防治水工作具有指导意义。

02直流电法操作步骤

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Ｂ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。

开机后参数设置如下：1、点发射键，检查电流是否被保护（提示error），若被保护加外接电阻；2、点设置键选择“Del all”，然后点删除键，把已存数据删除；3、点设置键依次设置如下：TT=3MS=1Zro=0；然后MN/2=24、如测量第1测点，A1电极供电：桩号＝1，AB/2=14，点发射键；A2电极供电：桩号＝2，AB/2=10 ，点发射键；A3电极供电：桩号＝3，AB/2=6，点发射键；5、第1测点测完后，移动MN，测量第2个测点，改变桩号和AB/2A3电极供电：桩号＝3，AB/2=10，点发射键；A2电极供电：桩号＝2，AB/2=14 ，点发射键；A1电极供电：桩号＝1，AB/2=18，点发射键；之后测点依次类推供电电极AB和测量电极MN的排列如图所示，一般MN/2与AB/2的比例为1：4，既每次M、N电极移1米、A、Ｂ电极移4米，移动方向如下图所示。

每移动一次测量一次，直到测量完为止。

开机后参数设置如下：1、点发射键，检查电流是否被保护（提示error），若被保护加外接电阻；2、点设置键选择“Del all”，然后点删除键，把已存数据删除；3、点设置键依次设置如下：TT=3MS=0Zab=4Zmn=14、桩号＝1，MN/2=1, AB/2=45、点发射键，测完后同时向两边移动4个电极，M、N移动1米，A、B移动4米；6、电极移动后点发射键以后依次类推。

直流电法超前探测沙槽模拟实验

直流电法超前探测沙槽模拟实验直流电法超前探测沙槽模拟实验，是一种利用电学原理来检测沙槽内流沙状态的方法。

这种方法是利用沙槽中流体的电导率与含沙量之间的关系，通过电极在沙槽内部的分布来检测流沙状态，从而实现对沙槽运动状态的监测与控制。

本次模拟实验的目的是建立一套能够准确检测沙槽内流沙状态的检测系统，并且能够实时地对沙槽运动进行监测与控制，达到最佳物理效果。

实验中，首先组建了电极系统，选择了合适的电极材料，设计出能够充分覆盖沙槽底部的电极排布，以确保监测到的信号具有代表性。

其次，选择了恰当的电源电压，并通过实验进行调整，以使得检测得到的信号具有较高的信噪比，从而提高信号的准确性和稳定性。

在实验过程中，通过连接不同电极组合方式，形成了多种电极网络结构，以覆盖不同区域内的流沙情况，并对这些网络结构进行了调整和优化。

随后，对电极间的电流和电压进行了测量和分析，以获得沙槽内部的电导率分布情况，并根据分析结果，对沙槽内部流沙情况进行了精细的预测分析。

实验结果表明，本次实验设计的电极系统能够较为准确地检测出沙槽内部流沙情况，并且所收集的数据能够较为准确地反映出沙槽内部流沙的运动状态。

此外，本次实验在沙槽控制方面也取得了较好的效果，能够在实时监测的基础上，灵活地调整控制参数，从而实现更加精准的控制和管理。

总体而言，本次实验取得的成果表明直流电法超前探测沙槽模拟实验具有较高的实用价值，不仅可以在地质勘探、矿产开发等领域得到广泛应用，同时也能够为相关领域的科学研究提供良好的工具和手段。

在直流电法超前探测沙槽模拟实验中，收集了大量的数据，并对这些数据进行了详尽的分析。

以下是一些重要的数据及其分析结果：1. 电极间电流和电压在实验中，通过测量电极间电流和电压，可以获得沙槽内部的电导率分布情况。

得到的数据显示，当沙槽内部没有流沙时，沙槽的电导率较高，电流强度较小；而当沙槽内部存在流沙时，沙槽的电导率就会下降，电流强度也会增加。

瞬变电磁与直流电法在井下超前探中的应用

瞬变电磁与直流电法在井下超前探中的应用摘要：目前井下超前探测常用的探水方法有瞬变电磁超前探和直流电法超前探。

山西某矿主要沿6号煤层底板掘进，影响巷道掘进的主要水文地质条件为山西组、太原组砂岩裂隙含水层和采空区积水，为保障巷道安全掘进，根据《煤矿防治水细则》，本着“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，采用矿井瞬变电磁法和直流电法超前探测来探明巷道前方煤岩层的富水性情况，为巷道安全掘进提供基础物探资料。

关键词：瞬变电磁法；直流电法；富水异常区Application of transient electromagnetic and direct current method in downhole advanced explorationCao Xi Kong Weiteng(Shandong Energy South America Limited, Shandong Qingdao 266000)Abstract：At present, the common methods of underground water detection include transient electromagnetic method and direct current method. The main hydrogeological conditions affecting the driving of the roadway in a mine in Shanxi Province are the sandstone fractured aquifer of Shanxi formation and Taiyuan formation and the water accumulated in the Goaf, in order to ensure the safe driving of the roadway, according to the detailed rules for the prevention andcontrol of water in coal mines, based on the principle of “Prediction and prediction, exploration when excavating, first probing, then excavating, first controlling and then mining”, the mine transient electromagnetic method and direct current electric method are used todetect the water-rich state of the coal and rock layer in front of the roadway, which provides the basic geophysical prospecting data for the safe excavation of the roadway.Keywords：Transient electromagnetic method; Direct current method; Water-rich anomaly1地质概况本掘进工作面为一单斜构造，煤岩倾向为NW，走向为NE，倾角为4°～8°，一般为6°，北部倾角小南部倾角大，属近水平煤层。

直流电法探水管理制度

直流电法探水管理制度直流电法探水管理制度矿井在巷道掘进过程中，必须遵照执行《煤矿安全规程》及有关防治水等管理规定，必须坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、探治结合”的防治水方针，在矿井巷道开拓、掘进生产过程中必须严格使用直流电法仪物探技术手段。

为此，特制定以下管理制度。

一、直流电法超前物探范围规定1、主要掘进煤巷在掘进期间必须使用直流电法仪物探技术手段进行超前探测。

2、水平及采区大巷，必须对超前的一条巷道进行超前探测。

3、在预测巷道前方存在构造异常或富水异常的情况下，必须进行超前物探。

二、物探前对掘进巷道工作面的要求1、开掘巷道工作面后140米范围内严禁有积水浮煤，物探通知单下发队组后必须把积水浮煤清理干净。

2、开掘巷道工作面后500米范围材料必须摆放整齐，以利于物探布线。

3、物探前，巷道迎头必须达到成巷标准要求，严禁有空顶现象。

4、开始物探时，严禁工作面综掘机、皮带等电器设备运行，应停止掘进，队干按排干临时性的任务。

5、施工单位作业人员要注意保护物探布桩、线，严禁拿、碰、踩、压所布线、桩。

否则，造成物探布桩、线及仪器丢失、损坏队组照价赔偿。

6、在物探时，队组队干必须有一人紧盯现场积极配合物探人员物探作业。

三、允许掘进距离的规定1、进行超前探测的巷道，掘进期间必须执行允许掘进通知单制度。

2、按照《煤矿防治水规定》，结合矿井实际留设防防水煤柱：煤巷留设30 米，岩巷留设20米。

3、对进行物探的巷道，严格以导线点控制允许掘进距离，并要求生产队组到位置后及时通知技术科再次进行超前探测。

四、直流电法物探技术管理规定1、根据矿井生产计划安排地测科必须及时编制季、月物探作业计划，确定全月物探工作任务。

2、地测科必须每季末编写本季度、本月物探工作总结，经科逐级审查后报矿总工程师审批。

3、地测科物探后必须及时向有关领导及相关科室下发物探成果通知单。

物探成果通知单经科长审核报矿总工审批后签发。

4、巷道物探后，经物探成果分析前方有异常区需进行钻机防探水时，地测科必须向有关领导及单位下发停掘通知单、防探水技术设计书，施工队组技术员编制防探水安全技术措施。