YD(32)高分辨電法儀培訓

物理探測儀器水害探測

YD32(A)高分辨電法儀內容提要：一目前直流電法儀應用概況二直流電法儀主要用途及特點三電法勘探分類四直流電法勘探原理五礦井直流電法勘探方法六資料處理及資料解釋七應用實例一、應用概況物探儀器所研發生產的直流電法儀有兩種：YDZ(A)直流電法儀和YD(32)高分辨電法儀。兩種電法儀器在遼寧、山東、河南、河北、淮南、淮北、山西的晉城、朔州等應用廣泛，取得良好的效果。特別是鄭煤的一五五礦成功預防了幾起重大的出水事故；河北邢臺礦務局每個礦都配備了直流電法儀。二、主要用途掘進前方導水、含水構造探測老窯采空區邊界及富水性探查巷道底板含水層、溶洞、斷裂破碎帶等富水構造探測煤層頂板砂巖局部富水區探查工作面內隱伏含水構造探查陷落柱邊界范圍探查儀器主要特點1、實現了大功率發送，加大了探測距離；2、可現場實時處理、及時顯示測量曲線；3、抑制干擾效果好，精度高，結果準確；4、施工效率高，操作簡便直觀；5、實現了計算機智能控制，界面美觀，自動化程度高。儀器主要技術指標防爆形式：本質安全型，防爆標志為ibI（150℃）電壓精度：0.1%電壓測量范圍：0～±2.0V動態范圍：120db（24位A/D）最大發射電壓：≤100V最大工作電流：≤100mA發射電流誤差：≤1％；重復性≤0.5％信號通道：32CH分辨率：10uV接收電壓誤差：≤5%外形尺寸長×寬×高：272mm×202mm×165mm。重量：約10kg。顯示器：LCD彩色TFT，分辨率為：640*480三、電法勘探分類重力勘探磁法勘探地震法勘探物探（地球物理勘探）電法勘探電法勘探直流電法交流電法天然電法電法勘探高密度高分辨電測深瞬變電磁地質雷達磁偶源坑道透視天然場電磁輻射電剖面礦井電法分類礦井電法勘探坑道無線電波透視礦井直流電法礦井地質雷達礦井瞬變電磁高密度電阻率音頻電透視三極超前探測中間梯度法四、直流電法勘探原理電法勘探是勘探地球物理學主要學科之一。電法勘探是利用不同巖石間或礦石與圍巖之間的電位差異，在地面上借助研究天然的或人工方法建立的電場或電磁場的分布規律來查明地質構造或尋找有用礦產的一類地球勘探方法。礦井直流電法屬全空間電法勘探。它以巖石的電性差異為基礎，電流通過布置在巷道內的供電電極在巷道周圍巖層中建立起全空間穩定電場電阻率的主要影響因素ILS巖體1組成巖石的礦物成分。在煤田電法勘探中，研究的主要對象是沉積巖。2巖石中水溶液的分布狀態3巖層中水溶液的電阻率大小4與含水孔隙度有明顯關系5與巖石的裂隙率，巖溶發育程度有較大關系電阻率的主要影響因素組成巖石的礦物成分組成巖石的礦物顆粒的結構狀態濕度（含水量）溫度ILS巖體前提是目標體有明顯的電性差異，如：煤的電阻率30-1000Ω?m海水的電阻率0.2-1Ω?m濕土壤的電阻率1-10Ω?m泥巖的電阻率10-100Ω?m砂巖的電阻率100-1000Ω?m灰巖的電阻率300-10000Ω?m砂礫的電阻率600-10000Ω?m花崗巖的電阻率-10000Ω?m銅的電阻率0.0001Ω?m利用探測目標電性參數的差異來分辨目標體電參數電流電壓電阻率電場強度極化強度目標體巖層洞穴金屬礦水體構造點電源BMNA等電位面電力線I代表電流源場的大小（A），U代表觀測點測量電位的大小（V），R代表電流源到觀測點之間的距離（m），ρ代表均勻全空間的視電阻率（Ω·m）。均勻全空間情況下，電位與距離成反比，與均勻空間的電阻率成正比。點電源在均勻全空間其電力線呈射線狀發散，點電源場的等電位面分布形態呈以電流源為球心的球面。電流密度與視電阻率視電阻率微分公式：

視電阻率Ps和MN電極間電流密度Jmn的關系式Jmn代表測量電極間的電流密度Jo代表相同大小裝置時，當地下為均勻介質時MN電極間的電流密度Pmn代表MN電極所在介質的真電阻率理論模型：特征分析：五、礦井直流電法勘探方法超前探測三極超前探測測深施工對稱四極測深三極測深1、三極超前探測原理“球殼”理論三極超前交匯高分辨電法儀主界面三極超前勘探施工參數設置三極超前勘探儀器參數設置對稱四極勘探ANMB對稱四極勘探原理示意圖均勻場四極測深儀器操作三極測深示意圖ANMB三測測深儀器操作相對于對稱四極法三極測深法具有一下特點：

工作中只需要移動近測點的供電電極即A極，單向布置電極，受空間影響最小，測線端的測量“盲區”最短。三極測深是非對稱裝置，它對地下地電異常體的電性響應最強，其異常分辨率比對稱裝置高，又可通過加大電極距密度，提高勘探分辨能力。測量可采用固定MN方式，這樣既可見效不均勻體的干擾，又能提高勘探精度。由于是單點供電，所以測量信號較弱，所以供電電流比對稱四極裝置要大。可以根據巷道條件選擇合適的測深裝置。

施工注意事項一發射電流幾乎為0解決：狀況一未按儀器“復位”鍵，打開發射電路。狀況二發射電流太大，儀器已過流保護，調節限流器的電阻大小。狀況三懷疑無窮遠電極是否打好。二發射電流不夠大（小于30mA）解決：檢查發射電極是否接地良好，改善發射電極接地條件狀況一地面浮渣太多，用工具清理出一個小坑后，使發射電極打在真正的底板（側幫）上，保證電極接地良好狀況二接地太干燥（接地電阻太大）在電極周圍澆水（食鹽水）然后重新檢測。三井下接收數據不穩定：解決：狀況一可能是接收電極M和N接地不好，這種情況下應對M和N極加深加固，然后重新采集數據狀況二也可能是由于干擾信號較強（如：電機車開動、巷道皮帶運轉、附近變壓器工作等帶來的電場干擾），這種情況下應該避免此時測量或避開此地進行測量。四發射電流突然幾乎變為0解決：狀況一供電電流過大引起過流保護，這時應該在增大限流盒的電阻值，然后按復位鍵，再對相應的參數進行設置，后進行數據采集。狀況二無窮遠電極可能被人為移動。五地面大面積積水或有流水注意：發射電極應打在比較潮濕的地方,有小水洼不影響發射電極的布置。但是應千萬注意電極不能被地面的水導通。發射電極導通會使發射電極沒有距離差別，接收電極導通會使測量電壓值偏小。六、資料處理及資料解釋打開文件——預處理——數據處理——成圖——成果分析詳細內容見WORD文檔資料解釋原則1)成果剖面采用的是視電阻率梯度比值處理結果，數值的高低反映的是相對電性變化情況，不代表地層介質的真實電阻率。2)含水導水構造異常在成果剖面上呈現“低阻”反映，包括前方斷層導水、陷落柱、老空積水區、地層裂隙水等，空洞、干燥破碎帶呈現“高阻”反映。3)成果剖面上“低阻”數值的高低預示了前方介質含水性的強弱，但這種關系并不是絕對的比例關系，而是與整個工作區域的背景值有關。4)直流電法超前探測成果對前方界面的變化反映明顯，但當異常的規模較大時，成果剖面可能只反映進入異常體位置和穿出異常體位置。5)采集數據中某一個因采集工作原因而產生的“假值”就會在成果剖面上產生一個或幾個“假”異常，所以數據的采集應認真可靠。超前探測實例探測掘進頭前方含水斷層帶在鶴壁十礦575主巷南段進行的堵頭超前探測，采用了三級空間交匯探測法，測量供電電極a1、a2、a3間距4m，a1距迎頭30m，接收