直流電法培訓(xùn)

直流電法培訓(xùn)第一頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三YDZ(A)直流電法儀本質(zhì)安全型重量4.5公斤工作時(shí)間不小于4小時(shí)最大電壓90V最大電流70mA探測(cè)深度100米超前探測(cè)距離80米功能指標(biāo)：第二頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三YDZ(A)直流電法儀用途巷道頂板、底板及側(cè)邦100m內(nèi)的富水構(gòu)造探測(cè)(斷層、破碎帶、陷落柱等)2.底板隔水層厚度、導(dǎo)升高度及分布范圍掘進(jìn)頭超前預(yù)測(cè)含水構(gòu)造

第三頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三礦井直流電法勘探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?chē)鷰r層中建立起全空間穩(wěn)定電場(chǎng)。礦井直流電法勘探主要用來(lái)解決礦井的導(dǎo)水和含水構(gòu)造問(wèn)題。由于巖石電阻率大小主要取決于空隙內(nèi)的富水性和孔隙空間特性，利用這種電性的差異，結(jié)合全空間電場(chǎng)理論以及相應(yīng)的資料解釋處理系統(tǒng)，就可以使用直流電法進(jìn)行探測(cè)。第四頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三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）溫度粘土、泥巖1-10砂巖10-100石灰?guī)r、礫巖100-10000火成巖、變質(zhì)巖1000-100000煤10-1000常用電阻率ILS巖體第五頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三視電阻率概念電法勘探的對(duì)象是非均勻的大地，即在勘探體積所涉及的范圍內(nèi)，包含了不同電阻率的幾種巖層，因而計(jì)算出的電阻率就是各層電阻率的綜合作用，這個(gè)綜合影響值就稱(chēng)視電阻率，ρs表示單位為歐姆米。決定視電阻率大小的因素有：不均勻體的電阻率及圍巖電阻率；不均勻體的分布狀態(tài)；供電電極和測(cè)量電極的相互位置；巖石電阻率大小主要取決于空隙內(nèi)的富水性和孔隙空間特性第六頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三礦井直流電法勘探方法四極勘探三極勘探a.高分辨勘探b.超前探測(cè)第七頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三對(duì)稱(chēng)四極ANMB第八頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三對(duì)稱(chēng)四極勘探原理示意圖均勻場(chǎng)第九頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三對(duì)稱(chēng)四極勘探原理

借助改變供電電極距大小，研究測(cè)點(diǎn)下深度方向上的視電阻率的變化，從而解決垂直方向上的地質(zhì)構(gòu)造問(wèn)題的一種電阻率方法。電流通過(guò)布置在巷道內(nèi)的供電極在巷道周?chē)鷰r層中建立起全空間穩(wěn)定電場(chǎng)，該穩(wěn)定場(chǎng)特征取決于巷道周?chē)鷰r石的電性特征及各種地質(zhì)體的賦存狀態(tài)等因素。通過(guò)對(duì)所測(cè)的視電阻率的分析，確定富水區(qū)域及含水構(gòu)造的分布狀態(tài)。對(duì)稱(chēng)四極電測(cè)深法可測(cè)量底板、頂板和測(cè)幫的含水、導(dǎo)水構(gòu)造。第十頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三

AMONB供電電極AB和測(cè)量電極MN的排列如圖所示

第十一頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三對(duì)稱(chēng)四極勘探成果圖探測(cè)巷道底板富水區(qū)第十二頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三三極勘探原理示意圖忽略無(wú)窮遠(yuǎn)極BA極為點(diǎn)電源第十三頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三超前勘探原理示意圖A第十四頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三超前勘探原理超前探測(cè)是研究掘進(jìn)頭前方地層電性變化規(guī)律，預(yù)測(cè)掘進(jìn)頭前方含、導(dǎo)水構(gòu)造的分布和發(fā)育情況的一種井下電法探測(cè)新技術(shù)。巷道超前探測(cè)使用三極空間交匯探測(cè)法，這種方法可以消除頂板、底板和后方的影響，反映巷道迎頭前方的地質(zhì)異常，從而達(dá)到預(yù)測(cè)堵頭前方80米范圍內(nèi)存在的導(dǎo)含水構(gòu)造。第十五頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三N1A1M1M2M3N2N3三點(diǎn)球殼交匯法示意圖

第十六頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三探測(cè)掘進(jìn)頭前方含水?dāng)鄬訋С疤綔y(cè)實(shí)例第十七頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三二、工作原理

YDZ(A)型防爆數(shù)字直流電法儀（以下簡(jiǎn)稱(chēng)電法儀）是井下電法勘探儀器，也可用于地面進(jìn)行電法探測(cè)地質(zhì)構(gòu)造。由9節(jié)1.8Ah鋰電池組成5.4Ah10.8V電池組，逆變電路，整流濾波電路，極性變換發(fā)射輸出，單片機(jī)控制電路，接收電路，顯示、存儲(chǔ)、通訊等電路組成。電法儀的各功能板如圖1所示，電池輸出的直流電壓經(jīng)逆變升壓電路產(chǎn)生70或100V的高壓，經(jīng)整流濾波、極性變換輸出，通過(guò)AB供入大地；同時(shí)通過(guò)MN接收大地的感應(yīng)信號(hào)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器放大并轉(zhuǎn)換成數(shù)字后送給單板機(jī)存入存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)通過(guò)RS232串行通訊口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。第十八頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三

存儲(chǔ)器逆變升壓電

路

整流電路

電流電壓

取樣電路

變頻輸出

單片計(jì)算機(jī)

鍵

盤(pán)

顯

示

器電源電路A/D轉(zhuǎn)換器串口通訊

MNB

A第十九頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三三、直流電法儀鍵盤(pán)操作說(shuō)明

YDZ(A)直流電法儀煤炭科學(xué)研究總院西安研究院第二十頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三鍵盤(pán)按鍵功能簡(jiǎn)介ON：開(kāi)機(jī)鍵，按鍵后打開(kāi)儀器電源。OFF：關(guān)機(jī)鍵，按鍵后關(guān)掉儀器電源。復(fù)位:開(kāi)機(jī)或電流保護(hù)后按復(fù)位鍵，用來(lái)復(fù)位電流控制電路；若由于供電電流過(guò)大，引起電流保護(hù)，應(yīng)在供電電路里串入合適阻值的大功率電阻，串好后按復(fù)位鍵，準(zhǔn)備下次供電；電源:電源電壓顯示鍵，按鍵后顯示電源電壓，單位為毫伏，額定電壓10.8伏，工作前應(yīng)給儀器充電，使電源電壓不低于額定電壓。第二十一頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三設(shè)置鍵:復(fù)合鍵（一鍵完成多功能）。按下設(shè)置鍵一次顯示TT=X，X代表當(dāng)前值，其輸入范圍為1-4，TT代表供電時(shí)間=2**TT秒；可以按數(shù)字鍵或按上下箭頭鍵，改變其當(dāng)前值；按其它功能鍵，退出其設(shè)置，執(zhí)行其它功能。再按設(shè)置鍵，顯示MS=X，X代表當(dāng)前值，MS表示裝置形式，其輸入范圍為0-2，代表方法選擇，=0為對(duì)稱(chēng)四極法，=1為三極法，=2為偶極法；可以按數(shù)字鍵或按上下箭頭鍵，改變其當(dāng)前值；按其它功能鍵，退出其設(shè)置，執(zhí)行其它功能。第二十二頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三若MS=0：再按設(shè)置鍵，顯示Zab=X，X代表當(dāng)前值，Zab表示AB/2的增量，其輸入范圍為0-20；可以按數(shù)字鍵或按上下箭頭鍵，改變其當(dāng)前值；每測(cè)量一次AB/2變?yōu)锳B/2＋Zab；按其它功能鍵，退出其設(shè)置，執(zhí)行其它功能。再按設(shè)置鍵顯示Zmn=X，X代表當(dāng)前值，Zmn表示MN/2的增量，其輸入范圍為0-5；可以按數(shù)字鍵或按上下箭頭鍵，改變其當(dāng)前值；每測(cè)量一次MN/2變?yōu)镸N/2＋Zmn；按其它功能鍵，退出其設(shè)置，執(zhí)行其它功能。第二十三頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三若MS=1或MS=2：再按此鍵顯示Zro=X，X代表當(dāng)前值，Zro表示RO(RO由AB/2鍵輸入)的增量，其輸入范圍為0-5；可以按數(shù)字鍵或按上下箭頭鍵，改變其當(dāng)前值；每測(cè)量一次RO變?yōu)镽O＋Zro；按其它功能鍵，退出其設(shè)置，執(zhí)行其它功能。再按設(shè)置鍵，顯示DelAll?，若此時(shí)按刪除鍵，則刪除全部測(cè)量數(shù)據(jù)同時(shí)恢復(fù)出廠參數(shù)；按其它功能鍵，退出其設(shè)置，執(zhí)行其它功能。第二十四頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三再按設(shè)置鍵，顯示Transmit閃屏？？，若此時(shí)按下發(fā)射鍵，則進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)却?；此操作?yīng)在地面進(jìn)行，操作前應(yīng)正確連接數(shù)據(jù)傳輸電纜；按其它功能鍵，退出其設(shè)置，執(zhí)行其它功能。再按設(shè)置鍵，又回到TT設(shè)置。第二十五頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三發(fā)射鍵，用于開(kāi)始測(cè)量及復(fù)合鍵功能,單獨(dú)按下此鍵，則執(zhí)行開(kāi)始測(cè)量功能，儀器按照設(shè)置參數(shù)開(kāi)始采集數(shù)據(jù)；開(kāi)始測(cè)量后，顯示屏上顯示MN間電位差，此時(shí)應(yīng)注意觀察該數(shù)據(jù)，確信每次跳變數(shù)據(jù)絕對(duì)值保持基本穩(wěn)定，若數(shù)據(jù)絕對(duì)值相差太大，則該數(shù)據(jù)可信度差，應(yīng)刪除重測(cè)；測(cè)量完畢顯示finish，儀器自動(dòng)保存該組測(cè)量數(shù)據(jù)及當(dāng)前參數(shù)，并按給定的增量參數(shù)更新某些參數(shù)值。第二十六頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三樁號(hào)鍵:按下此鍵顯示ZH=X，X代表當(dāng)前值，ZH表示測(cè)量點(diǎn)，用以區(qū)分不同的測(cè)點(diǎn)，其輸入范圍為1-255；每個(gè)樁號(hào)的實(shí)際位置（坐標(biāo)）應(yīng)記錄，以便成果圖上標(biāo)出實(shí)際的坐標(biāo)位置；可以按數(shù)字鍵或按上下箭頭鍵，改變其當(dāng)前值；按其它功能鍵，退出其設(shè)置，執(zhí)行其它功能。第二十七頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三MN/2鍵，按下此鍵顯示MO=X，X代表當(dāng)前值，MO表示接收電極M到O點(diǎn)的距離，O為接收電極MN的中點(diǎn)；其輸入范圍為0.1-999；可以按數(shù)字鍵或按上下箭頭鍵，改變其當(dāng)前值；按其它功能鍵，退出其設(shè)置，執(zhí)行其它功能。第二十八頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三AB/2鍵，按下此鍵顯示AO=X，X代表當(dāng)前值，AO表示供電電極A到O點(diǎn)的距離，O為接收電極MN的中點(diǎn)；其輸入范圍為0.1-999；可以按數(shù)字鍵或按上下箭頭鍵，改變其當(dāng)前值；按其它功能鍵，退出其設(shè)置，執(zhí)行其它功能。第二十九頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三▲：上箭頭鍵，用于輸入?yún)?shù)的增加或記錄翻頁(yè)，每按一次輸入?yún)?shù)加一或翻到上一記錄。▼：下箭頭鍵，用于輸入?yún)?shù)的減小或記錄翻頁(yè)，每按一次輸入?yún)?shù)加一或翻到下一記錄。第三十頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三刪除鍵（也用于復(fù)合功能鍵，其用法見(jiàn)設(shè)置鍵說(shuō)明），按下此鍵顯示delX?，X代表最近一次測(cè)量數(shù)據(jù)的序號(hào)；此時(shí)提示是否刪除該組數(shù)據(jù)，如再按刪除鍵一次，則顯示deleted!，表示該組數(shù)據(jù)已被刪除；按其它功能鍵，退出其設(shè)置，執(zhí)行其它功能.0～9：數(shù)字鍵;為10個(gè)數(shù)字輸入鍵，分別在送入極距、設(shè)置等功能中使用。第三十一頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三

四、直流電法儀井下施工方法1．超前探測(cè)井下施工方法超前探測(cè)采用點(diǎn)電源三極裝置進(jìn)行井下數(shù)據(jù)采集工作，即固定供電電極而移動(dòng)測(cè)量電極MN的三極裝置形式。超前探測(cè)井下施工裝置示意圖如下圖所示

第三十二頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三井下超前探測(cè)施工裝置示意圖

第三十三頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三超前探測(cè)井下施工，無(wú)窮遠(yuǎn)電極固定在距離掘進(jìn)頭（3—5）倍的勘探距離外，

在巷道掘進(jìn)頭附近以一定間距布置供電電極A1、A2、A3，各供電電極間距為4m，測(cè)量電極MN在巷道內(nèi)按鍵頭所示的方向以一定的間隔4m移動(dòng)，每移動(dòng)一次測(cè)量電極MN，測(cè)量一次A1、A2、A3所對(duì)應(yīng)的視電阻率值。依次移動(dòng)MN電極直到測(cè)量完所有測(cè)點(diǎn)。第三十四頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三設(shè)置TT=3MS=1 Zro=0第1測(cè)點(diǎn)A1電極供電：樁號(hào)＝1，MN/2=2,AB/2=14A2電極供電：樁號(hào)＝2，MN/2=2,AB/2=10A3電極供電：樁號(hào)＝3，MN/2=2,AB/2=6第三十五頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三第1測(cè)點(diǎn)測(cè)完后，移動(dòng)MN，測(cè)量第2個(gè)測(cè)點(diǎn)，改變樁號(hào)和AB/2A1電極供電：樁號(hào)＝1，AB/2=18A2電極供電：樁號(hào)＝2，AB/2=14A3電極供電：樁號(hào)＝3，AB/2=10測(cè)點(diǎn)依次類(lèi)推。第三十六頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三2．對(duì)稱(chēng)四極電測(cè)深法施工方法數(shù)據(jù)采集工作在井下巷道中進(jìn)行，它是在同一點(diǎn)逐次增大供電電極距和增大接收電極距，使勘探深度由小逐漸變大，于是可以觀測(cè)到測(cè)點(diǎn)處沿深度方向由淺到深地層的變化特征。第三十七頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三AMONB供電電極AB和測(cè)量電極MN的排列如圖所示第三十八頁(yè)，共四十五頁(yè)，編輯于2023年，星期三一般MN/2與AB/2的比例為1：4，既每次MN/2移1米

、AB/2移4米。設(shè)置TT=3MS=0 Zmn=1Zab=4

樁號(hào)＝1，MN/2=1,AB/2=4按發(fā)射測(cè)量數(shù)據(jù)，然后同時(shí)