隧道工程隐患电激励征候综合预警

巷道或隧道等掘进工程施工掌子面前方储水构造同时具有低电阻率和高极化率特征,于掌子面供电,掌子面后方已开挖巷道内电场呈现直流电位异常和激发极化电位异常,两种异常都可以归于隐患的电激励响应征候(EES);随着巷道掘进,掌子面逐渐迫近隐患,异常分布的电场幅度和激电异常幅度会不断加大,电激励响应征候逐渐突出.水槽物理模拟试验的...     

三维电阻率成像技术的研究

电成像、电测深、电剖面法是目前3种最基本的电阻率探测技术.三维探测的观测系统主要有地表和钻井-地表这两种不同类型的测量.前者的电极阵列成矩形网格状,多采用单极-单极观测装置以增大探测深度,技术难点在于远电极的设置往往会带来难以消除的地电噪音,限制了单点电位测量的精度和应用范围;后者在油田生产的中后期的分层注水以及核废物注浆处理过程中,需要确定流体或者浆片的运移与分布,取深钻井的钢套管作为一个供电电极,形成垂直线电流源,再以钻井为中心对地表的环状网格进行二极或三极测量.可以取得视电阻率和自电位两种测量,得到三维电阻率和异常电荷概率分布的图像.     

走航式电法快速探测技术

以传导类电法勘探原理形成的走航式电法快速探测技术,采用迫近目标体的水下单极供电、多个测量电极线性排列测量电位的方式对水底隐患或掩埋良导目标体进行探测.利用ANSYS软件进行有限元数值模拟的结果表明:探测顶部离水面14m、半径5m的良导球体,当与水平电极系所在直线重合的测线过球顶正上方且距球心9m时,电位相对异常极大值超过8%;水槽物理模拟结果与数值模拟结果很好地吻合,综合验证了走航式电法快速探测技术的有效性.所测数据无需视电阻率转换,同时整套测量系统具有装置灵活与测量快速的特点,适合对江河堤坝和库区渗漏隐患以及水底金属结构物进行快速探测.     

复杂岩体水渗流地电场响应试验分析

采用715m埋深的矿井巷道揭露的煤系地层和正断层作为试验对象,由巷道和其侧帮水平钻孔构成相互垂直的二条电法观测线,在断层下盘进行注水,时空域观测二条测线上岩体的地电场响应.试验中动态反演电阻率图像可以跟踪水体渗流运动过程,判定岩体中断层导水性能及其控水作用;自然电位随着岩体内注入水体逼近电极而上升,停止注水而下降,自然电位指示岩体水体渗流的波动规律;激励电流的升降与出水点位置相关,距离出水点越近激励电流上升越明显.试验表明对于受断层控制的深部复杂岩体的水体渗流,可以运用地电场的时空特性进行监测评价.动态地电场监测技术,可用于复杂岩体的导、隔水性能研究.     

电测井中电流参数对地层的分辨能力分析

常规电测井一般通过测量供电电极的电流和测量电极之间的电位差来计算围岩的视电阻率并划分地层界面,而忽略了对电流参数的利用。本文基于欧姆定律,通过供电电极电流的变化定性分析其周围岩矿石电阻的变化,进而用电流强度变化曲线识别地层属性。理论分析和试验结果表明,供电电极电流大小取决于电极的接触电阻,而视电阻率大小取决两个测量电极之间或供电与测量电极之间介质的电阻率总和,因此,电流比视电阻率对地层的灵敏度要高一些。绘制电流强度测井曲线可以准确划分地层层位,确定地层厚度,且不增加成本。     

深井电极交叉供电对自然电位的影响

通过实验论证平凉地震台深井电阻率观测自然电位畸变由电极交叉供电造成,讨论分析不同电极供电对自然电位的影响。结果表明:对测量极供电,会影响自然电位,不会影响电阻率测值;单极供电对自然电位的影响表现为阶跃突跳,并以指数形态恢复,恢复时间约10 h,干扰峰值与供电电流、供电时间等有关;对观测数据进行校正,取得较好效果。     

垃圾填埋场渗漏污染三维分布式电学监测系统研制及应用

垃圾填埋场建设期将电极传感器网状布设于防渗层下方,垃圾场启用后通过预设电极实现观测区自然电位和地下介质电阻率测试.对比不同时期实测自然电位和视电阻率剖面特征变化,确定垃圾场渗漏与否、渗漏点的位置、数量及渗滤液形成羽状体的空间分布和扩散过程.三维分布式电学监测系统就是基于上述理念设计研制的,包括采集站、供电控制器及传感器系统,可同时完成多个位置点电位测量.粉砂层中渗滤液扩散过程的原位三维电学监测结果显示渗滤液污染区呈现自然电位负异常和低阻特征,低阻异常区分布范围和实际污染区具有良好的对应关系,污染区扩散特征可通过分析低阻异常区变化来确定.     

深井电极与地表电极的自然电场对比研究

通过对半无限空间和全无限空间电流密度的分布理论进行讨论,得出电流密度随电极埋设深度的增大而减小。因此,在电法观测中,当供电电极深埋后,人工电场和自然电场可减少地表各种噪声的干扰,提高视电阻率ρｓ和自然电位Ｖｓｐ的灵敏度,从而更好地捕捉地城常信息。从北京平谷台６年多来的观测结果分析认为,深井电极相对地表电极能降低诸如人为供电、雷击短路、冰冻期影响等各种干扰,经过宁河６．９级、６．５级和５．６级及离     

墙体渗漏检测的基础研究和应用

墙体渗漏的几何尺寸通常很小,所引起的电导率空间差异小,用现有的高密度电法和瞬变电磁勘探方法检测这些很小的渗漏位置,其空间分辨率不够.本文在墙体两侧用电极供电,记录供电电极正向导通、正向关断、反向导通和反向关断这四个过程的瞬态响应全波波形,以穿过墙体的渗漏电流在地层内所产生的直流和瞬变电压异常为有用信号,用不同时刻的电压分布显示渗漏引起的电压异常,实现渗漏位置的直接检测.本文先将墙体视为绝缘体,渗漏位置的电流视为点状电流源,给出了测量平面内的电位分布,这是渗漏引起的电位异常,称为有用信号.然后用镜像法计算了墙体为普通导电介质时的直流场分布,这是墙体不渗漏时的响应,称为渗漏检测的无用信号.用Maxwell方程分析了电极在导通、关断时激发的瞬变电磁响应.与直流响应不同,瞬态响应同时具有幅度衰减和相位移动,其中相位移动对应着传播过程,在墙体界面和渗漏点均产生反射,以类似于波动的形式构成渗漏的有用信息.最后给出了连续记录的30个不同位置的电极所测量的电压分布曲线,直观地显示了瞬变电磁场和直流场的响应以及渗漏位置.验证了本文所给出的直流、瞬变联合渗漏检测方法.     

CHFR测井原理及影响因素研究

应用电磁场理论及传输线模型可建立CHFR测井响应方程,应用传输线模型可研究CHFR测井的测量原理及其影响因素.研究表明中场区电场电位二阶导数稳定,电位二阶导数对地层电阻率变化敏感,在套管外仅存在径向分量,该区延伸范围大,通过测量测点中场区的电位二阶导数和电位可实现过套管地层电阻率的测量.测量频率、电极距、水泥环、套管非均质性等因素都对测井响应产生影响.