YDZ(B)直流电法培训

视电阻率
在电流场作用范围内不均匀体介质 的电阻率综合影响的结果，称为视电 阻率，用ρS 表示。
S
K U MN I
电阻率的主要影响因素
组成岩石的矿物成分
组成岩石的矿物颗粒的结构状态
湿度（含水量） 温度
岩体
S
I
L
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
四、矿井直流电法勘探方法
二、仪器用途
1. 巷道顶板、底板及侧邦100m内的富水 构造探测(断层、破碎带 、陷落柱等)
2. 底板隔水层厚度、导升高度及分布范围
3. 掘进头超前预测含水构造
三、矿井直流电法勘探
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，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。测量该电 场的变化规律，求取岩层的视电阻率， 从而了解巷道周围岩层中的导水和含水 构造。
对称四极测深 三极勘探测深 三极超前探测
1）对称四极测深
对称四极电测深法可测量底板、顶板和测 帮的含水、导水构造。借助改变供电电极距 大小，研究测点下深度方向上的视电阻率的 变化，从而解决垂直方向上的地质构造问题 的一种电阻率方法。供电电极AB和测量电 极MN的排列如图所示
A
M
O
N
B
对称四极勘探原理示意图
物理探测仪器培训
YDZ(B) 直流电法仪
中煤科工集团西安研究院有限公司
张典荣 研究员
YDZ(B)直流电法仪
一、仪器功能指标及工作原理：
矿用本质安全型设备 最大电压96V 最大电流68mA 探测深度100米 超前探测距离80米 重量7.5公斤
仪器工作原理
YDZ(B)直流电法仪是为煤矿井下含有瓦斯、 煤尘爆炸性危险环境中探测含水和导水地质小构 造而设计制造的本质安全电法勘探仪器。该仪器 采用当前最新的电子技术，极大的提高了仪器的 抗干扰能力和测量精度。
1)先对探测所采集的原始数据进行编辑和整理。 2)根据测量方法对原始数据进行处理，形成绘图数
据文件。
3)用绘图处理软件进行处理，形成探测成果图。然 后判断分析异常的大小和性质，最后结合已知地质 资料，把电法探测出的异常转化为地质异常。
超前探测实例
六、仪器操作过程介绍
1）按 “开”键，开启电法仪，按“关”键关闭电法仪 进入开机界面后，进入图示的施工日期设置界面，由于 文件名和施工日期有关，因此，为便于查找所采集数据 文件，建议操作人员设置准确日期。
YDZ(B)直流电法仪主要由电池组、逆变升压 、整流滤波、极性变换、单片机控制、A/D转换、 显示、存储、通讯等电路组成。
仪器组成框图
仪器工作原理
YDZ(B)直流电法仪原理框图如上图所示。电池组输出 的直流电压经隔离升压电路产生100V的高压，再经限流电 路、电流取样电路及全桥发射输出，即通过A、B电极供入 大地，建立全空间稳定的人工电场；通过接收电极接收M 、N之间的电位差，经阻抗变换电路与前置放大电路放大 ，由A/D转换器转换成数字信号和供电电流值存入SD卡。 显示器用来显示输入参数和测量数据，SD卡用于测量参数 和测量数据的储存，SD卡中的数据通过USB串行通讯口传 送到PC机中，在PC机中完成数据的转换和成果图的绘制。
对称四极勘探成果图
探测巷道底板富水区
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
-5
-15
-25
-35
-45
-55
-65
-600
-560
-520
-480
-440
-400
-360
-320
-280
-240
-200
-160
-120
-80
图ห้องสมุดไป่ตู้
50
28
例 视电阻率 物探测点号 异常区
等值线
2）三极勘探原理示意图
A极为点电源
第1测点 A1电极供电：桩号＝1， MN/2=2, AB/2=14 A2电极供电：桩号＝2， MN/2=2, AB/2=10 A3电极供电：桩号＝3， MN/2=2, AB/2=6
超前探测实例
探测掘进头前方含水断层带
五． 直流电法仪井下数据资料处理
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，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。数据 资料处理工作分为三大步骤:
均匀场
对称四极施工方法
一 般 MN/2 与 AB/2 的 比 例 为 1 ： 4 ， 既 每 次 MN/2移1米 、 AB/2移4米。 Zmn=1 Zab=4 MN/2=1, AB/2=4 按发射测量数据，然后再跑极按发射，依次 测量…… 当第一个桩号测点测量完后，再依同样方法 测量第二个桩号，依次进行……
忽略无穷远极B
三极测深施工方法
接收电极M、N，间距为MN；发射电极A距 MN的中点O的距离为AO；B为无穷远电极 ；MN固定不动，每次发射后A移动距离为 Zro；每次采集过后，M、N电极固定不动 ；跑A电极，AO的值会根据增量Zro自动增 加。
三极测深施工
B
A
M
N
A电极供电：桩号＝1， MN/2=4, A0=8,
原理概述：
当供电线路中A电极以一定强度的电流流出 ，通过大地回到B电极，形成了一个供电回路 ，与地面电法不同，在全空间条件下建场，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。
3）超前勘探原理示意图
A
超前探测施工方法
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
井下超前探测施工装置示意图
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。
图10主功能界面
2）仪器的功能选择：按“功能”键或“确定”键可进入 如图10所示的主功能界面。在主功能界面内，根据工作模 式选择相应数字键，在各子功能界面内，按“退出”键， 返回到图10所示的主功能界面。
图10主功能界面