高分辨電法儀培訓(xùn)

YD(32)高分辨電法儀培訓(xùn)

物理探測(cè)儀器水害探測(cè)

YD32(A)高分辨電法儀內(nèi)容提要：一目前直流電法儀應(yīng)用概況二直流電法儀主要用途及特點(diǎn)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(yīng)用實(shí)例一、應(yīng)用概況物探儀器所研發(fā)生產(chǎn)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(yīng)用廣泛，取得良好的效果。特別是鄭煤的一五五礦成功預(yù)防了幾起重大的出水事故；河北邢臺(tái)礦務(wù)局每個(gè)礦都配備了直流電法儀。二、主要用途掘進(jìn)前方導(dǎo)水、含水構(gòu)造探測(cè)老窯采空區(qū)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(gòu)造探測(cè)煤層頂板砂巖局部富水區(qū)探查工作面內(nèi)隱伏含水構(gòu)造探查陷落柱邊界范圍探查儀器主要特點(diǎn)1、實(shí)現(xiàn)了大功率發(fā)送，加大了探測(cè)距離；2、可現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)處理、及時(shí)顯示測(cè)量曲線；3、抑制干擾效果好，精度高，結(jié)果準(zhǔn)確；4、施工效率高，操作簡(jiǎn)便直觀；5、實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)智能控制，界面美觀，自動(dòng)化程度高。儀器主要技術(shù)指標(biāo)防爆形式：本質(zhì)安全型，防爆標(biāo)志為ibI（150℃）電壓精度：0.1%電壓測(cè)量范圍：0～±2.0V動(dòng)態(tài)范圍：120db（24位A/D）最大發(fā)射電壓：≤100V最大工作電流：≤100mA發(fā)射電流誤差：≤1％；重復(fù)性≤0.5％信號(hào)通道：32CH分辨率：10uV接收電壓誤差：≤5%外形尺寸長(zhǎng)×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(cè)深瞬變電磁地質(zhì)雷達(dá)磁偶源坑道透視天然場(chǎng)電磁輻射電剖面礦井電法分類礦井電法勘探坑道無(wú)線電波透視礦井直流電法礦井地質(zhì)雷達(dá)礦井瞬變電磁高密度電阻率音頻電透視三極超前探測(cè)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(xué)主要學(xué)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(chǎng)或電磁場(chǎng)的分布規(guī)律來(lái)查明地質(zhì)構(gòu)造或?qū)ふ矣杏玫V產(chǎn)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(chǔ)，電流通過(guò)布置在巷道內(nèi)的供電電極在巷道周圍巖層中建立起全空間穩(wěn)定電場(chǎng)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(duì)象是沉積巖。2巖石中水溶液的分布狀態(tài)3巖層中水溶液的電阻率大小4與含水孔隙度有明顯關(guān)系5與巖石的裂隙率，巖溶發(fā)育程度有較大關(guān)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(jié)構(gòu)狀態(tài)濕度（含水量）溫度ILS巖體前提是目標(biāo)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?guī)r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(cè)目標(biāo)電性參數(shù)的差異來(lái)分辨目標(biāo)體電參數(shù)電流電壓電阻率電場(chǎng)強(qiáng)度極化強(qiáng)度目標(biāo)體巖層洞穴金屬礦水體構(gòu)造點(diǎn)電源BMNA等電位面電力線I代表電流源場(chǎng)的大?。ˋ），U代表觀測(cè)點(diǎn)測(cè)量電位的大?。╒），R代表電流源到觀測(cè)點(diǎn)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(diǎn)電源在均勻全空間其電力線呈射線狀發(fā)散，點(diǎn)電源場(chǎng)的等電位面分布形態(tài)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(guān)系式Jmn代表測(cè)量電極間的電流密度Jo代表相同大小裝置時(shí)，當(dāng)?shù)叵聻榫鶆蚪橘|(zhì)時(shí)MN電極間的電流密度Pmn代表MN電極所在介質(zhì)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(cè)三極超前探測(cè)測(cè)深施工對(duì)稱四極測(cè)深三極測(cè)深1、三極超前探測(cè)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(shù)設(shè)置三極超前勘探儀器參數(shù)設(shè)置對(duì)稱四極勘探ANMB對(duì)稱四極勘探原理示意圖均勻場(chǎng)四極測(cè)深儀器操作三極測(cè)深示意圖ANMB三測(cè)測(cè)深儀器操作相對(duì)于對(duì)稱四極法三極測(cè)深法具有一下特點(diǎn)：

工作中只需要移動(dòng)近測(cè)點(diǎn)的供電電極即A極，單向布置電極，受空間影響最小，測(cè)線端的測(cè)量“盲區(qū)”最短。三極測(cè)深是非對(duì)稱裝置，它對(duì)地下地電異常體的電性響應(yīng)最強(qiáng)，其異常分辨率比對(duì)稱裝置高，又可通過(guò)加大電極距密度，提高勘探分辨能力。測(cè)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(diǎn)供電，所以測(cè)量信號(hào)較弱，所以供電電流比對(duì)稱四極裝置要大?？梢愿鶕?jù)巷道條件選擇合適的測(cè)深裝置。

施工注意事項(xiàng)一發(fā)射電流幾乎為0解決：狀況一未按儀器“復(fù)位”鍵，打開發(fā)射電路。狀況二發(fā)射電流太大，儀器已過(guò)流保護(hù)，調(diào)節(jié)限流器的電阻大小。狀況三懷疑無(wú)窮遠(yuǎn)電極是否打好。二發(fā)射電流不夠大（小于30mA）解決：檢查發(fā)射電極是否接地良好，改善發(fā)射電極接地條件狀況一地面浮渣太多，用工具清理出一個(gè)小坑后，使發(fā)射電極打在真正的底板（側(cè)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(cè)。三井下接收數(shù)據(jù)不穩(wěn)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(yīng)對(duì)M和N極加深加固，然后重新采集數(shù)據(jù)狀況二也可能是由于干擾信號(hào)較強(qiáng)（如：電機(jī)車開動(dòng)、巷道皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)、附近變壓器工作等帶來(lái)的電場(chǎng)干擾），這種情況下應(yīng)該避免此時(shí)測(cè)量或避開此地進(jìn)行測(cè)量。四發(fā)射電流突然幾乎變?yōu)?解決：狀況一供電電流過(guò)大引起過(guò)流保護(hù)，這時(shí)應(yīng)該在增大限流盒的電阻值，然后按復(fù)位鍵，再對(duì)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。狀況二無(wú)窮遠(yuǎn)電極可能被人為移動(dòng)。五地面大面積積水或有流水注意：發(fā)射電極應(yīng)打在比較潮濕的地方,有小水洼不影響發(fā)射電極的布置。但是應(yīng)千萬(wàn)注意電極不能被地面的水導(dǎo)通。發(fā)射電極導(dǎo)通會(huì)使發(fā)射電極沒有距離差別，接收電極導(dǎo)通會(huì)使測(cè)量電壓值偏小。六、資料處理及資料解釋打開文件——預(yù)處理——數(shù)據(jù)處理——成圖——成果分析詳細(xì)內(nèi)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(jié)果，數(shù)值的高低反映的是相對(duì)電性變化情況，不代表地層介質(zhì)的真實(shí)電阻率。2)含水導(dǎo)水構(gòu)造異常在成果剖面上呈現(xiàn)“低阻”反映，包括前方斷層導(dǎo)水、陷落柱、老空積水區(qū)、地層裂隙水等，空洞、干燥破碎帶呈現(xiàn)“高阻”反映。3)成果剖面上“低阻”數(shù)值的高低預(yù)示了前方介質(zhì)含水性的強(qiáng)弱，但這種關(guān)系并不是絕對(duì)的比例關(guān)系，而是與整個(gè)工作區(qū)域的背景值有關(guān)。4)直流電法超前探測(cè)成果對(duì)前方界面的變化反映明顯，但當(dāng)異常的規(guī)模較大時(shí)，成果剖面可能只反映進(jìn)入異常體位置和穿出異常體位置。5)采集數(shù)據(jù)中某一個(gè)因采集工作原因而產(chǎn)生的“假值”就會(huì)在成果剖面上產(chǎn)生一個(gè)或幾個(gè)“假”異常，所以數(shù)據(jù)的采集應(yīng)認(rèn)真可靠。超前探測(cè)實(shí)例探測(cè)掘進(jìn)頭前方含水?dāng)鄬訋г邡Q壁十礦575主巷南段進(jìn)行的堵頭超前探測(cè)，采用了三級(jí)空間交匯探測(cè)法，測(cè)量供電電極a1、a2、a3間距4m，a1距迎頭30m，接收