直流电测深资料 - 360文档中心

直流电路实验报告 (深大)

直流电路实验报告 (深大)实验目的：1、通过本实验可以了解电阻、电流、电压等基本概念和物理量的测量与表示方法。

2、通过本实验可以熟悉安全使用万用表和直流稳压电源，以及掌握电路中串、并联电路、电压分压原理等知识。

实验原理：1、基本电路分析法在直流电路中，所有元件都是恒定的。

根据基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律，在某个节点上，所有进出此节点的电流代数和为零，对于一个任意的回路，回路从一个节点出发经过各种电路元件后，回到该节点的电动势总和等于回路中各元件电势差之和。

这些定律被称为基本电路定律，可以用来解决直流电路中的电路分析问题。

2、串联电路和并联电路串联电路和并联电路是两种基本的电路结构。

串联电路是指将一个电路的元件按照一定顺序连接在一起，电流沿着这条电路路径流过所有串联的元件。

并联电路是指将一个电路的元件按照一定顺序并联在一起，每个元件之间具有相同的电势差，电流通过每个元件的值相同。

3、电压分压原理电压分压原理是指，若两个电阻串联，通过两个电阻的总电压为不变，各电阻所受电压之比等于各阻值所组成的串联电阻比。

实验装置：实验板、万用表、直流稳压电源、各种电阻头实验内容：实验一：串联电路的电流和电压的测量1、按照实验装置拼接好实验电路。

2、开机前务必确认所有接线端口没有错位，确认万用表和直流稳压电源将电线正确连接到记数器上方。

3、调整稳压电源，将尽可能稳定的电压输出，再根据实验要求测量各个节点的电流和电压，并将其记录到实验电路图上。

4、计算串联电路的总电压和总电阻值，通过实验数据结果检验计算值正确性。

实验三：电压分压原理的测量4、将两个并联的电阻串联在一起，根据公式计算各个电阻感知到的电压比率，再根据实验数据结果进行验证。

实验结果：实验中得到的电流和电压数据可以奠定基础了解到的实践现实，有效地强化了实验中的相关物理概念。

并且根据公式可以精确计算出电路中不同位置的电势值和电路总体的阻抗值等，加强了对物理学的有关概念和相互关系的理解。

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。

电法报告-直流电测深正演曲线

多层水平地层地电断面电测深曲线的正演的读书报告姓名：***班级：061084-27学号：***********指导老师：***日期：二〇一一年五月前言 (2)目的 (2)任务要求 (2)工作过程 (2)成果 (2)原理 (3)§1-多层水平地层上的对称四极电测深视电阻率表示式 (3)1.多层水平地层地面点电流源的电场 (3)2.多层水平地层上电测深的ρs表示式和电阻率转换函数 (5)3.电阻率转换函数的递推公式 (6)§2-水平地层上视电阻率的滤波算法 (6)§3-多层水平地层的电测深曲线类型 (9)A 二层情况 (9)B三层情况 (9)C四层及多层情况 (9)编程 (10)感想 (18)关于多层水平地层地电断面电测深曲线的正演的读书报告前言目的：熟悉并掌握多层水平地层地电断面直流电测深曲线的正演任务要求：编制适用于n层地电断面的正演电测深程序（编程环境不限制，可用C 语言，C++，VC，VB，matlab，推荐用matlab）。

每个同学计算两个标准地电模型的正演计算第一个模型：二层G型地电模型第一层地层电阻率10欧姆米，第一层厚度10米；第二层地层电阻率100欧姆米第二个模型：三层H型地电模型第一层地层电阻率：班号（4）×100欧姆米，第一层厚度15米；第二层地层电阻率：序号（27）×1 欧姆米，第二层厚度20米；第三层地层电阻率：1000欧姆米AB/2为13个：2, 3, 4.5, 6, 9, 12, 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120 （米）。

工作过程：先进行原理分析，再用matlab进行编程，最后小结。

成果：用matlab实现了n层地电断面的直流电测深正演。

原理§-1多层水平地层上的对称四极电测深视电阻率表示式1.多层水平地层地面点电流源的电场如图所示，水平地面下有n 层水平地层，各层电阻率分别为ρ1、ρ2 … ρn ；各层厚度分别为h 1、h 2…h n-1；各层底面到地表的距离分别为H 1、H 2…H n-1，H n →∞。

电法勘探-2_1

两者比较：电极距小时，垂直布极影响大；电极距小时，垂直布极影响大；电极距小时电极距大时，平行影响大；两者交点横坐标等于2D 2D。电极距大时，平行影响大；两者交点横坐标等于2D。
n −1 AB = N ∑ hi 2 i =1
式中
i ——层序序号；层序序号；层序序号 N ——决定断面类型的系数。决定断面类型的系数。决定断面类型的系数
③
=1.2～ (AB/2)n+1／ (AB/2)n=1.2～2
在特殊情况下，如探测岩溶、在特殊情况下，如探测岩溶、或水文物探工作可适当加密极距。等，可适当加密极距。
j MN ρ s (r ) = j0
I 2πrh1 r ρ1 = ρ1 = I S1 2πr 2
显然，在 lg ρ s (r ) ~ lg r 坐标中，这是一条45°的直线。尾支呈45°渐近线，是一个颇有用途的性质。在二层断面情况下，若巳知 ρ1 ，可求 h1。在双对数坐标中，尾支渐近线与 ρ s (r ) = ρ1的水平直线交点的横坐标即为 h1 。而45° 渐近线与 ρ s＝1 或 lg ρ s＝0直线的截距为 S1
如µ 2 , µ3 ,......, µ n−1 , µ n ; v2 , v3 ,......, vn−1为参数，ρ
ρ s / ρ1 = F (r / h1 )
s
/ ρ1
与 r / h1 的关系为
如将视电阻率曲线绘在算术坐标上，如将视电阻率曲线绘在算术坐标上，相同，若 µ 2 , µ3 ,......, µ n−1 , un ; v2 , v3 ,......vn−1 相同，而 ρ1 ， 1 不同，则整条曲线形状不同； h 不同，则整条曲线形状不同；在双对数坐标纸上，在双对数坐标纸上，上式变为

电测深数据

二、测试方法
本次视电阻率测试以测试点位为中心采用对称四极法，测量极M 、N 等分供电极A 、B 的间距。

针对每一个测试深度H ，取供电极距AB =4H ，即供电极距为测试深度的4倍。

通过对称地变换供电极距AB 和测量极距MN ，测出前述各深度处土壤视电阻率值。

其计算公式如下：
I
V
k
s
∇=ρ
其中：V ∇为电压（mV ），I 为电流（mA ），k 为装置系数，AB k 3
2
π
=。

三、测试仪器
使用仪器为重庆地质仪器厂生产的DDC －8型电子自动补偿(电阻率)仪，36伏直流供电。

四、测试结果
本次视电阻率测试共进行了5个点位的测试，每个点位有5个测试深度。

测试时每个测试深度布设1条测线，总计25条测线。

测试结果见表1及图1。

四极对称电阻率测试方法示意图
图1 电阻率测试结果图。

直流电位降裂纹测深仪的数值标定

直流电位降裂纹测深仪的数值标定李智军;薛河【摘要】直流电位降法(DCPD)是实时测量裂纹长度(深度)的重要方法之一,其原理是在试样的两端施加恒定电流,使之在试样厚度方向上产生恒定的电场,含裂纹试样中的电位分布将会受到裂纹形状和尺寸的影响.为了验证直流电位降法测量裂纹动态长度的可行性和标定电位降与裂纹长度的关系,文中设计了一个合有半圆表面裂纹的试样,并利用有限单元法对试样的电位场进行了数值模拟分析,为直流电位降裂纹测深仪研制和重要参数标定提供一定的理论基础.%Direct current potential drop (DCPD) method is an important approach in the in-situ measuring of crack growing length, which principle is to apply a constant current at both ends of the specimen , and to produce a constant electric field along the thickness direction of the specimen. The current potential distribution in the specimen will be affected by the crack growing length. In order to verify the feasibility of measuring crack growing length by directional current potential drop method, and to calibrate the relation of potential drop and crack growing length, a specimen with semi-circular surface crack is designed, and the current potential field in the specimen is numerically simulated and analyzed , which provide a theoretical basis of developing new crack growing monitor and calibrating parameters in direct current potential drop method.【期刊名称】《西安科技大学学报》【年(卷),期】2012(032)001【总页数】5页(P116-120)【关键词】直流电位降法;裂纹长度;实时测量;有限元【作者】李智军;薛河【作者单位】西安科技大学机械工程学院,陕西西安710054;西安科技大学机械工程学院,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】TH114由于核电站压力容器结构材料中的疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹等在服役过程中的裂纹扩展是金属结构材料老化失效的重要原因，在模拟实际工作条件下，利用标准试样进行疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹的扩展实验是核电站安全评价工作的重要组成部分之一。

直流电测深法

电阻率测深法1、电测深法概述电剖面法：是在测量过程中保持AB不变，使整个或部分装置沿测线移动，逐点观测，以了解某一深度范围内不同电性体沿水平方向的移动逐点观测以了解某深度范围内不同电性体分布。

电测深法：是在同一点上逐次扩大供电电极据，使探测深度逐渐增大，以此来得到观测点处沿垂直方向上由浅到深的ρs变化情况。

1.电测深法的原理电测深法：简称电测深，又名电阻率垂向测深。

是利用岩矿石的导电性差异为基础，分析电性不同的岩层沿垂向分布情况的一种电阻率方法。

方法特点：方法特点采用在同一测点上逐次扩大供电极距，使探测深度逐渐加大，从而得到观测点出视电阻率沿垂直方向上的变化情况。

目的：单个测点电阻率随深度的变化情况电测深法主要用于探测水平（或倾角不超过20º）产状的不同电性层的分布（如断裂带，含水破碎带等）2.装置形式及视电阻率公式通常采用对称四级装置AO=BO;MO=NOk －随电极距地逐次扩大而改变。

I U k MN s ∆=ρMNANAMk •=π3.电测深曲线视电阻率ρs 随着供电极距（AB/2）变化的曲线，称之为电测深曲线。

电测深曲线的特点：（1）每个电测深点均可以得到一条电测深曲线（2）该曲线通常以AB/2为横坐标，以ρs 为纵坐标，绘制在模数为6.25cm 的双对数坐标纸上。

电测深曲线2、电测深曲线的类型1.二层断面的电测深曲线类型2.二层断面的电测深曲线类型3.三层断面的电测深曲线类型4.多层断面的电测深曲线类型由四层电性层组成的地电断面，按相邻各层电阻率的组合关系，其电测深曲线有8种不同的类型每种电测深曲线的类型由两个字母表示。

第一个字母表示断面中的前三层（即第一、二、三层）所对应的电测深曲线类型，第二个字母表示断层中的后三层（即第二、三、四层）所对应的电测深曲线类型。

类这8种类型分别为：HK 、HA 、KH 、KA 、AA 、AK 、QQ 、QH 。

)()(43214321ρρρρρρρρ<<>><>HA 例如：例如：HK HK地面断面的电性层很多（例如:大于三层）时，每增加一层，则表示电测深曲线类型的字母就增加一个。

直流电测深原理

电测深法原理电测深法是在同一点上逐次增大供电电极距AB，使勘探深度由小逐渐加深，于是可观测到测点处沿深度方向由浅至深的视电阻率变化规律。

通过对反应地电断面变化的电测深ρs曲线的分析，可以了解深度方向上地电断面的特征。

在电测深法中，最常采用的对称四极装置如图1-1所示，图中A、B为供电电极，M、N为测量电极，他们对称于观测点O布置。

工作时，供电电极距AB从最小电极距A1B1变化至最大电极距A n B n，每改变一次电极距AB，相应观测一次ΔU MN和I AB，按照式1-2计算出视电阻率ρs值。

根据每个极距的观测结果，可绘制出以AB/2为横坐标，ρs为纵坐标（采用双对数坐标系）的电测深ρs曲线如图1-3。

1-2Ρs=KΔU MNI下面以两个水平电性层的地电断面为例，来说明电测深法的物理实质。

首先设厚度为h1、电阻率为ρ1的第一电性层之下是电阻率为ρ2的基地岩层，且ρ2>ρ1，ρ2层相对于ρ1层的厚度视为无限大。

当用较小的供电电极距（A1B1<<h1）测量时，根据勘探体积概念，认为该装置是处于均匀介质ρ1中，下部高阻基地岩层埋藏较深，此时电流不受高阻层ρ2的影响，此时j MN=j0，ρMN=ρ1。

根据视电阻率微分形式表达式可得：ρMN=ρ1（ρs曲线1段）ρs=j MNj0当增大供电电极距AB/2时，电流向下穿透深度开始增加，即勘探深度加深，ρ2高阻层开始影响电场的分布。

由于ρ2高阻对电流有排斥作用，使j MN增大，j MN>j0，则ρs>ρ1。

随着AB/2的继续增大，ρ2介质的影响愈加明显，ρs也愈来愈大（ρs曲线2段）。

当AB/2>>h1，相应的勘探体积主要为第二层介质，而第一层介质ρ1在整个勘探体积中仅占很小的比例，所以ρ2介质在影响场的分布问题上起主导作用。

可以证明，此时得到的视电阻率值趋于第二层真电阻率，即ρs→ρ2（ρs曲线3段）。

ρs随着AB/2变化的关系曲线称为电测深曲线。

1 直流电法技术的原理

1 直流电法技术的原理直流电法勘探是以煤、岩层的导电性差异为基础，通过人工向地下供入稳定电流，观测大地电流场拭目以待颁规律，从而确定岩、矿体物性（如贫、富水区域）的颁规律或地质构造（如断层、裂隙发育区）的特征。

直流电法勘探是测定岩石电阻率的传统方法。

它通过一对接地电极把电流供入大地中，而通过另一对接地电极观测用于计算岩石电阻率所必需的电位或电位差信息（见图1）。

2 直流电法技术的工作方法根据探测目的不同，直流电法工作装置形式有多咱。

井下通常应用对称四极测深装置、三极测深装置和单极偶极装置。

2.1 对称四极测深装置工作布置方式为A-M-O-N----B，即以O 点为中心，两边对称布置A、M、N、B四个电极四个电极按比例由近及远同步移动。

2.2 三极测深装置工作布置方式为A---M—O—N----B（*）。

即以O点为中心，两边对称布置M]N 两个电极，A、M、N三极由近及远逐步移动，B极位于无穷远处。

上述两种装置中A、B、均为供电电极，用于向岩层供电；M、N均为测量电极，用于探测地电场电压，根据测出的电流、电压值结合装置系数就可以换算出地层视电阻率值。

通过对不同地步、不同深度地层的视电阻率值进行全方位探测和综合分析，就可以达到探测岩性或构造的目的。

2.3单极偶极装置主要用于巷道掘导师头超前探测，采用的工作布置方式为A1-----A2-----A3-----M-N-------B（#），基本A1、A2、A3、和B极为供电电极，位置固定不动（A1位于掘进头处），用于向岩层供电，B极位于无穷远处；M、N为测量电极，沿巷道移动探测地电场电压。

井下采集的原始探测数据，经专用软件根据镜象工作原理处理后得到A1、A2、A3三条结果曲线的相似性进行对比并结合各供电电极的相对位置关系进行分析（即：掘井头正前方的低阻异常区在各条结果曲线上的位置反映关系应该与相应供电电极的位置关系具有一致性），即可得出物探结论。

直流电法一般供电极距越长，供电电场颁范围越广，探测深度和两边辐射范围越大。

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．

电测深法认识实验知识讲解

2.对称四极装置
A MO N
B
如图所示，AM=NB，O点位观测点，整个装置关于O点对称为对称四极装置,实验过程中，AB不断加大，则勘探深度不断加大，勘探深度h=AB/2，勘探体积V= AB/2 *AB/2 * AB
3.本次实验采用对称四极装置中的等比测深装置，即 MN与AB的比值不变，本次实验取MN/AB=1/10.
65.3
66.5
34
57.5
71.8
73.7
37
分析：两点的电测深曲线，首支叫平缓，随着深度增加，电阻率增大，所测曲线为止呈40°左右上升，与无穷远处45°上升不矛盾此曲线为G型曲线，推测浅部为低阻的第四系土层，深部为高阻灰岩，则此两层地电断面与地下地质断面一致
分析：在1,2测点之间，供电极15-60m范围内，等值线近似平行并以小倾角下降，则说明此区域内电性横向变化较稳定在2,3测点之间，地下19-60m围内，等值线上翘在3,4测点之间，地下19-48m范围内，ρs等值线近水平分布，则说明电性横向变化稳定在4,5测点之间，地下19-100m范围内，ρs等值线大幅度下降，说明此区域横向电性分布很不均匀
1、将数据整理附到实验报告上 2、用双对数坐标纸绘制电测深曲线并分析(用胶水粘到实验报告本上） 3、用单对数坐标纸绘制电剖面曲线并分析 4、用单对数坐标绘制视电阻率等值线图并分析（物探专业做） 5、小结体会
注：成果分析和实验小结部分不能相互抄袭。
实验纪律
1、在野外施工过程中不要追逐打闹，不攀折树枝花草，不要乱扔垃圾（草稿纸等），保持实验场地草坪或马路路面整洁，环卫工人也很辛苦，珍惜他们的劳动果实。
16.4
16.65
7.7
12.2

3.大功率激电测深工作方法

3.⼤功率激电测深⼯作⽅法江西省地质矿产勘查开发局物化探⼤队物探⼋院⼯作⽅法（三）激电中梯、激电测深（中梯、对称四极装置）江西省地质矿产勘查开发局物化探⼤队物探⼋院⽬录第⼀章基本原理 (8)第⼀节直流激发极化法勘探原理及应⽤条件 (9)⼀、直流激发极化法的基本原理 (9)⼆、(视)电阻率和(视)激化率的概念 (11)（⼀）视电阻率（ρs） (11)（⼆）岩（矿）⽯的导电性特征 (12)（三）视激化率（ηs） (13)三、影响（视）电阻率、（视）极化率数值⼤⼩的主要因素 (14)（⼀）影响视电阻率（ρs）的主要因素 (14)（⼆）影响视激化率（ηs）的主要因素 (15)第⼆节直流激电⼯作装置⽰意图 (16)⼀、直流激电⼯作装置概述 (16)⼆、激电测深装置 (17)三、激电中间梯度装置(A—MN—B) (18)第⼆章仪器设备 (20)第⼀节仪器设计基本原理 (20)⼀、发送机 (21)⼆、接收机 (22)第三节主要技术指标 (22)⼀、仪器的基本要求 (22)⼆、技术规程对仪器的要求 (23)（⼀）仪器的技术指标 (23)（⼆）导线与线架的技术指标 (23)（三）电极的技术指标 (23)三、⼤功率激电测量系统 (24)（⼀）DJF10-1A发送机 (24)（⼆）DJS-8接收机 (25)第四节仪器的维护与保养 (27)⼀、⼤功率激电测量系统接收机 (27)（⼀）仪器故障检查诊断 (27)（⼆）仪器保养 (28)⼆、发送机可能产⽣的故障及简单维修 (28)第三章⼯作技术规范规程要点 (29)第⼀节常⽤的规范、规程 (29)⼀、电法类 (29)⼆、测量类 (29)第⼆节装置要求 (30)⼀、激电测深 (30)⼆、激电中梯 (31)第三节采集信号要求 (33)⼀、激电测深 (34)⼆、激电中梯 (36)第四节精度要求 (37)第四章野外⼯作流程 (40)第⼀节⼯作流程图 (40)第⼆节⽣产准备阶段 (41)⼀、设备及⼈员配置 (41)⼆、设备及⼈员安排 (41)三、技术储备 (42)第三节仪器检测和技术试验 (43)⼀、仪器性能检查 (43)⼆、技术⽅法试验 (44)（⼀）激电测深 (45)（⼆）激电中梯 (45)第四节测⽹布设及测地⼯作 (45)⼀、激电测深 (45)⼆、激电中梯 (46)第五节装置类型 (48)⼀、激电测深装置 (48)⼆、中间梯度装置 (48)第六节仪器参数和测量要求 (49)⼀、仪器参数设置 (49)⼆、测量要求 (49)第七节原始数据采集 (51)第⼋节资料预处理及基本图件制作 (52)⼀、资料预处理 (52)⼆、基本图件制作 (54)（⼀）应提交的图件 (54)（⼆）成果图件的技术说明 (54)（三）⼏种主要成果图件的具体要求 (54)第五章质量检查 (57)第⼀节观测精度检查 (57)第⼆节异常检查 (59)⼀、观测误差造成的假异常 (59)⼆、客观存在的异常 (60)（⼀）地质观察研究 (60)（⼆）综合剖⾯ (60)（三）物性测定 (61)第六章资料整理与⼯作总结报告编写 (62)第⼀节资料整理 (62)第⼆节⼯作总结报告编写 (62)⼀、名称 (62)⼆、编写内容 (62)第三节资料验收清单 (64)第⼀章基本原理电法勘探是地球物理勘探的主要⽅法之⼀，它是以地下岩（矿）⽯的电性或电磁性质差异为基础的，利⽤直流或交流电（磁）场来研究地质结构和寻找有⽤矿产的⼀种物理勘探⽅法，简称电法。

直流电法、高密度和瞬变电磁法简介

直流电法、高密度电法和瞬变电磁法比较矿井直流电法勘探涵盖了巷道顶底板电测深法和矿井高密度电阻率法这两种方法，两者属于频率域，而矿井瞬变电磁法则为时间域的方法。

1直流电法技术的基本原理直流电法勘探是测定岩石电阻率的传统方法。

它通过一对接地电极把电流供入大地中，而通过另一对接地电极观测用于计算岩石电阻率所必需的电位或电位差信息（见图1）。

图1电法勘探工作原理示意图一个点电源0在均匀介质中的电场形态为球形（见图2），每个球壳为一个等电位面，不同等电位面上A、B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。

此时通过直流电法仪测得A、B两点的电位差，即可计算出介质的视电阻率。

矿井直流电法勘探在井下巷道内安放物理场源和接收装置，因测点位置靠近勘探对象，缩短了目标体的探测距离，许多在地表无法探测到的较小规模地电异常体，在井下可获得较强异常响应，为提高电法勘探应用能力创造了有利条件。

巷道顶底板直流电测深法装置形式地下一定深度范围内横向电性变化情况，同时还可以观测垂向电性的变化特征，总体而言具固定MN法（施伦贝尔装置）工作布置方式为A---M-O-N---B，即以0点为中心，两边对称布置A、M、N、B四个电极四个电极按比例由近及远同步移动。

na（施伦贝谢尔）图1施伦贝谢尔对称四极测深法三极装置（常用于井下迎头超前探测）工作布置方式为A---M —0—N—B （*）。

即以0点为中心，两边对称布置M、N两个电极，A、M、N三极由近及远逐步移动，B极位于无穷远处。

图2 三极测深法示意图上述两种装置中A、B、均为供电电极，用于向岩层供电；M、N均为测量电极，用于探测地电场电压，根据测出的电流、电压值结合装置系数就可以换算出地层视电阻率值。

通过对不同深度地层的视电阻率值进行全方位探测和综合分析，就可以达到探测岩性或构造的目的。

矿井高密度电法巷道顶底板电测深法由于受其观测方式的制约，不仅测点稀，工作效率低信息量小，而且更难从多种电极排列去研究地电断面的特征、结构与分布。

电法报告-直流电测深正演曲线

多层水平地层地电断面电测深曲线的正演的读书报告姓名：***班级：061084-27学号：***********指导老师：***日期：二〇一一年五月前言 (2)目的 (2)任务要求 (2)工作过程 (2)成果 (2)原理 (3)§1-多层水平地层上的对称四极电测深视电阻率表示式 (3)1.多层水平地层地面点电流源的电场 (3)2.多层水平地层上电测深的ρs表示式和电阻率转换函数 (5)3.电阻率转换函数的递推公式 (6)§2-水平地层上视电阻率的滤波算法 (6)§3-多层水平地层的电测深曲线类型 (9)A 二层情况 (9)B三层情况 (9)C四层及多层情况 (9)编程 (10)感想 (18)关于多层水平地层地电断面电测深曲线的正演的读书报告前言目的：熟悉并掌握多层水平地层地电断面直流电测深曲线的正演任务要求：编制适用于n层地电断面的正演电测深程序（编程环境不限制，可用C 语言，C++，VC，VB，matlab，推荐用matlab）。

每个同学计算两个标准地电模型的正演计算第一个模型：二层G型地电模型第一层地层电阻率10欧姆米，第一层厚度10米；第二层地层电阻率100欧姆米第二个模型：三层H型地电模型第一层地层电阻率：班号（4）×100欧姆米，第一层厚度15米；第二层地层电阻率：序号（27）×1 欧姆米，第二层厚度20米；第三层地层电阻率：1000欧姆米AB/2为13个：2, 3, 4.5, 6, 9, 12, 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120 （米）。

工作过程：先进行原理分析，再用matlab进行编程，最后小结。

成果：用matlab实现了n层地电断面的直流电测深正演。

原理§-1多层水平地层上的对称四极电测深视电阻率表示式1.多层水平地层地面点电流源的电场如图所示，水平地面下有n 层水平地层，各层电阻率分别为ρ1、ρ2 … ρn ；各层厚度分别为h 1、h 2…h n-1；各层底面到地表的距离分别为H 1、H 2…H n-1，H n →∞。

电测深法认识实验

2 、实验结束后最后一组同学负责把仪器送回实验室C105，打扫实验室卫生等工作。
谢谢大家！
65.3
66.5
34
57.5
71.8
73.7
37
分析：两点的电测深曲线，首支叫平缓，随着深度增加，电阻率增大，所测曲线为止呈40°左右上升，与无穷远处 45°上升不矛盾此曲线为G型曲线，推测浅部为低阻的第四系土层，深部为高阻灰岩，则此两层地电断面与地下地质断面一致
分析：在1,2测点之间，供电极15-60m范围内，等值线近似平行并以小倾角下降，则说明此区域内电性横向变化较稳定在2,3测点之间，地下19-60m围内，等值线上翘在3,4测点之间，地下19-48m范围内，ρs等值线近水平分布，则说明电性横向变化稳定在4,5测点之间，地下19-100m范围内，ρs等值线大幅度下降，说明此区域横向电性分布很不均匀
电测深法认识实验
AM
O
NB
AM
O
NB
ρ 2
ρ 1
(a)
ρ 2
ρ 1
实际电流线
(b) 均匀介质时电流线
中国矿业大学资源学院
一、实验目的
1.了解对称四极电测深法的工作原理，野外施工方法及注意事项。 2.学习数字直流电法仪的操作方法，理解电法仪各个参数的意义，通过实际动手操作，掌握电法仪的使用方法。 3.记录数据，绘制电测深和点剖面曲线及视电阻率等值线图，并结合地质资料对图件做简单分析。
二、实验仪器
1.数字直流电法仪 1台 2.电源 1箱（90V） 3.电极 5个 4.电线 4条 5.皮尺 1个 6.锤子 4把 7.对讲机 3个
三、实验原理
1.电测深法原理根据岩矿石导电性差异，不断改变供电电极和测量电极的电极距，观测和

电法勘探-直流电法-测深法工作方式共34页文档

电法勘探-直流电法-测深法工作方式
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
40、学而不思则罔，思而不学则殆自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳

直流电测深正演报告

直流电测深正演报告
一．原理
（1）电阻率测深法原理
电阻率测深法简称电测深，是用来探明水平层状(或近水平层状)岩石在地下分布情况的一组电阻率法变种。电测深法的装置特点是保持测量电极MN的位置固定，在不断增大供电电极距的同时，逐次进行观测。
通常要求满足以下条件：
每个测点的电测深观测结果，绘制成一条视电阻率ρs随极距AB/2变化的电测深曲线。通常将电测深曲线绘在双对数坐标纸上，其横坐标表示供电极距AB/2，纵坐标表示相应的视电阻率值。电测深曲线反映了测点下方垂直方向上电性层的变化情况。
%
rho = 0;
for j=1:20
rho = rho + B(j)*c(j);
end
return
2、三层H型曲线
clear
close all
clc
format short g
nlayer = 3;
res(1) = 100;
res(2) =26;
res(3) = 1000;
thick(1) = 15;
'LineWidth',2,...
'MarkerEdgeColor','k',...
'MarkerFaceColor','b',...
'MarkerSize',10)
grid on;
axis([1 1000 1 1000]);
xlabel('AB/2 / m');ylabel('RHO / ohm');
2.7044,-1.1324,0.393,-0.1436,0.05812,-0.02521,0.01125,-0.004978,0.002072,-0.000318];

直流电测深法在铁路桥结合部台后路基勘察中的应用

直流电测深法在铁路桥结合部台后路基勘察中的应用摘要：我国的铁路桥有很大一部分都修建在山沟或者河流的周围，这些地方的地形地势较为复杂。

尤其是在河流上建造铁路桥，会使得在铁路桥结合部的桥台后基由于常年受到水流的冲击与腐蚀，时间长了很容易形成洞穴、液化以及松软土等现象，给铁路桥带来非常大的危害，也使得铁路桥出现很严重的隐患。

如今的勘察技术发展的速度较快，且形式多种多样，要想对铁路桥的桥台后基进行勘察，主要的技术手段就是利用直流电测深法。

利用直流电测深法能够准确的探测出在铁路桥周围出现的洞穴、液化以及松软土等现象的具体出现的位置和出现的大小。

文章将会从实际出发，对直流电测深法进行系统的描述，并且将直流电测深法在铁路桥结合部台后路基勘察中的具体应用进行详细的阐述。

关键词：直流电；铁路桥结合部；台后路基勘察；具体应用我国最常用的勘测法应当就是直流电测深法，它是一种有效且较为快捷的测探方式，在勘察地下水、高原冻土、水电站地质、煤矿陷落柱、火力发电厂的水源、寻找基岩地下水等流域都应用到了直流电测深法，可以说应用范围十分广泛。

此种勘察法具有生产成本较低、工作的效率较高且勘察结果较为准确等优点。

1 直流电测深法的勘察原理直流电测深法主要是以地层中的部分介质自身的导电性差异作为基础，通过仔细的观察与研究天然或者人工建立起来的地下稳定电流场的分布规律，从而解决某些潜在的或者已经出现的地质问题的方法。

直流电测深法的原理：它是探测电性具有差异的岩土层竖直方向分布情况的一种电阻率方法，此方法主要采用在同一个测试点上多次地加大供电电极距，逐层次的去测量视电阻率ρs发生的变化，只要加大供电的电极距就能够增大地质勘探的深度。

因此在同一个测试点上如果能够不断地加大供电的电极距，那么得出的视电阻率ρs的变化将会准确的反映出该测量点下的电阻率存在差异的地质体的不同深度具体的分布情况。

有一点值得强调的是，直流电测深法的常规测深方法就是对称四级测深。