装置和电极距对岩溶管道高密度电法响应特征的影响研究

高密度电阻率法在岩溶区找水具有较好的效果,但其成像效果和工作效率易受装置和电极距的影响。为了提高岩溶区高密度电法找水的勘探效果,文章采用高密度电阻率法微测系统,利用铜柱体模拟地下岩溶管道,研究不同装置及电极距对高密度电法探测岩溶管道的影响。结果表明:矩形AMN装置和滚动MNB装置比α_2装置对异常的响应更灵敏,对确定异常体的顶部埋深优于α_2装置;而α_2装置对异常的定位及确定异常体的大小优于前二者;岩溶管道低阻异常体的高密度电阻率联合剖面法的响应特征为高阻正交点,利用该方法能精确地对异常体进行定位;电极距越小,分辨率越高,反演异常顶部埋深和横向宽度越接近真实异常,但反演异常投影中心越偏离真实异常。     

不同深度岩溶管道的高密度电阻率法反演特征

高密度电法在岩溶区找水具有很好的效果,岩溶山区岩溶管道深度各异,为了探寻岩溶管道深度变化下高密度电阻率的响应规律,本文以高密度电阻率法原理为基础,采用高密度电阻率法微测系统,利用铜柱体模型,模拟均匀介质下不同深度岩溶管道的高密度电阻率响应特征。结果表明:当岩溶管道深度大于15倍电极距时,矩形AMN装置和滚动MNB装置未能探测到该深度的岩溶管道;当岩溶管道深度小于10~11倍电极距时,矩形AMN和滚动MNB装置联合能较精准地定位岩溶管道在平面上的投影位置;岩溶管道反演异常的横向宽度始终大于真实异常横向宽度,反演异常顶部埋深小于或等于真实异常顶部埋深,且岩溶管道深度越浅,反演异常体的形态、大小、埋深越接近真实异常;随岩溶管道深度的增加,岩溶管道的矩形AMN装置和滚动MNB装置异常反演形态由椭圆向半椭圆、弓形变化,直至消失。      

高密度电阻率法探测地下人防巷道装置类型选择与异常识别

通过在已知在已揭露的地下人防巷道上方高密度电阻率法中温纳装置、三极装置的试验以及异常特征分析,说明利用地下介质的电阻率差异,采用高密度电阻率法探测地下人防巷道工作时,应选择好装置类型,且要正确地识别其异常标志。     

温纳装置探测孤石深度影响因素及其数值模拟研究

随着高密度电法温纳装置在实际工程中的广泛应用,其探测深度的研究也显得十分重要。本文在详细分析了探测深度的各种影响因素后,对温纳装置探测深度基本理论进行了深入研究,得出了温纳装置探测深度跟误差扰动、异常体半径、异常体相对电阻率和电极距四个重要因素之间的关系。研究结果表明,温纳装置的探测深度是随误差扰动的增大而减少的,是随异常体半径的增大而呈非线性增大的。相对电阻率在1附近时探测深度最小,但增大到一定程度后,探测深度基本稳定,没有大的变化。当其它因素保持不变时,探测深度是随着电极距的增大而增大,但增大到一定范围后,探测深度反而会变小。最后结合理论分析与工程实际,通过对温纳装置探测孤石深度的数值模拟,提出了增加温纳装置探测孤石深度的正确方法。     

高密度电阻率法在地下煤矿采空区探测中的应用

文章论述了高密度电阻率法的工作原理、装置形式和异常特点,以某煤矿矿区为实验点,采用高密度电法对其地下采空区进行探测。其地电断面影像的结果显示,视电阻率异常形态清晰明了,能够精确反映出地下已开采区和未开采区的具体位置和详细区间,说明了该方法在探测地下煤矿采空区的有效性。     

地形起伏对高密度电法探测地下岩溶管道的影响试验研究

高密度电阻率法在岩溶区找水具有较好的效果,但岩溶区地形复杂,高密度电法受地形起伏影响较大。为了提高岩溶区高密度电法找水的勘探效果,掌握地形起伏对高密度电法影响的规律,本文采用高密度电阻率法微测系统,利用铜柱体模拟地下岩溶管道,研究地形起伏对高密度电法探测岩溶管道的影响。研究结果表明:高密度联合剖面法及高密度α₂装置受谷地地形影响较大,容易在谷地中间产生虚假的低阻异常,矩形AMN和滚动MNB装置受地形影响较小;受谷地地形影响,高密度电法能勘探的有效异常体深度减小;同一电极距下,平地模型及谷地模型反演异常体顶部埋深均小于真实异常,横向宽度均大于真实异常,平地模型反演异常体的顶部埋深大于谷地模型反演异常体,横向宽度小于谷地模型反演异常体。     

高密度电阻率勘测方法分辨率研究与探讨

随着高密度电阻率法在工程中的应用日益广泛,对分辨率的影响因素分析研究也受到重视。论文以均匀半空间局部直立异常体为探测目标,建立多个基于温纳高密度电法装置的地电模型,采用有限元等方法进行正反演数值模拟分析,对高密度电阻率法探测分辨率的影响规律进行探讨。分析表明,地形起伏会引起异常体的位置与形态发生畸变和位移,分辨率降低; 电阻率差异增大,分辨率提高; 深径比增大,分辨率降低; 当异常体的水平范围一定时,探测分辨率随纵深的增大而提高。     

高密度电法反演分辨率数值模拟与分析

高密度电法在反演过程中,电极距相比电性异常体横向长度过大时,电性异常体在反演中无法得到约束;某电极距下,当电性异常体埋藏深度增加大到一定深度时,在反演中电性异常体也无法得到约束。针对以上两个问题,利用res2dmod正演软件建立模型,再利用res2dinv反演软件对模型进行反演,通过对比分析结果表明:温纳、偶极和微分三种装置分两种情况:如果电极距小于20m模拟条件下,对于埋藏深度为5m且剖面面积不同的电性异常高阻体(异常体电阻率=100Ω·m,围岩电阻率=10Ω·m),横向反演分辨率,温纳装置大于微分和偶极装置;电极距小于12.75m时,微分装置大于偶极装置,电极距大于12.75m时,偶极装置大于微分装置。如果电极距在2m^8m范围内,对于剖面面积为4×4(m2)的电性异常高阻体(异常体电阻率=100Ω·m,围岩电阻率=10Ω·m),其最大约束深度随电极距的增大而先增大后减小;相同电极距下,偶极装置的最大约束深度>微分装置的最大约束深度>温纳装置的最大约束深度。     

高密度电阻率法在勘察黄土洞穴及岩溶中的装置适用性研究

为了探究高密度电阻率法各种装置的适用性,基于有限差分法进行高密度电阻率法二级排列、三级排列、温纳装置、偶极装置、微分装置、偶极—偶极装置、斯伦贝谢装置等7种装置高、低阻异常体正演模拟。通过模拟结果可以看出,偶极装置对于低阻异常体和高阻异常体的探测效果均比较好,温纳装置仅适用于高阻异常体的探测以及高低阻异常体分界面的划分,其他装置模拟得到的高、低阻异常体的形态或位置与实际情况有一定偏差。将模拟结果运用于黄土洞穴、岩溶勘察中,取得了较好的探测效果,可供类似工区参考使用。     

徐州地区全新世古河道地电特征研究

古河道调查对于防震减灾、城市规划和地下水资源合理开发利用具有重要意义,本文针对徐州地区岩、土层具有显著电性差异的特点,采用高密度电阻率法对全新世古河道进行探测。首先通过地电模型数值模拟和钻孔附近现场试验探讨高密度电阻率法探测全新世古河道的有效性及装置形式选择;然后对高密度电阻率法断面、平面及三维成果图进行分析;最后通过钻孔资料对高密度电阻率法探测结果进行验证。理论研究及工程实践结果表明,徐州地区全新世古河道在电阻率图件上表现出典型的电场响应特征,通过响应特征分析可以获得古河道形态及地层结构等信息;高密度电阻率法偶极-偶极装置对覆盖层结构变化极为敏感,异常强度大,并且在地层分层方面具有明显优势,可作为古河道调查的首选装置;通过在调查区内布置多条测线,并借助三维可视化软件平台可以实现目标体三维空间解释,解释结果直观地展现出全新世古河道三维形态及空间展布特征。     

GDP-32II、EH4在深部成矿预测中的应用

为了探索出一套有效评价矿体深部成矿潜力方法,利用GDP-32II多功能电测系统探测地质体深部充电率特征,装置为单极—偶极装置,方法为时间域直流激发极化法,测量极罐间距40m,无穷远极大于1000m;利用EH4电导率成像系统探测地质体深部电阻率特征,测量电极间距20m或40m。结果表明该方法组合可以有效探测地下340m充电率特征、600m电阻率特征。最后,结合已有地质、地球化学等资料进行综合解译,认为矿化异常体具有高充电率、低电阻率特征、达到评价深部成矿潜力目的。     

高分辨电阻率成像在铁路勘察中的应用

介绍了两个高密度电阻率成像技术在中国西南铁路勘察中的应用实例。数据采集采用supersting~R8/IP高密度电法仪,采用5m道距,每个排列84道。依据野外装置试验结果,固定测量电极(MN)的施伦贝尔排列方式,随供电电极距(AB)增大,采集的数据质量变差,因而采用不同测量偶极距的施伦贝尔排列。在XM的应用实例中,高密度电阻率成像成功探测了喀斯特地貌区的浅地表结构,查明暗河和多处溶洞,探测结果表明:暗河区发育较大范围的低阻,岩溶主要表现为低阻圈闭特征。在DF的实例中,高密度电法主要用于探测隐伏的煤层和采空区,结果表明:煤层和软质岩类具有明显的低阻特征,在灰岩区有显著的电阻率差异,但由于煤层和采空区都呈现显著的低阻特征,因而高密度电法在探测煤层中的小采空区依然有较大的难度。试验结果表明,即便采用0.5m的道距,依然难以圈定采空区的形态和精确位置。     

综合电法在地下水资源勘查中的应用

电法勘探是物探找水勘查中重要而有效的方法,而直流电法中的电剖面法与高密度电阻率成像更是电法勘探的常用手段。综合电法就是电剖面法、高密度电阻率法二者的结合,可提高探测解译的准确度。常规电剖面法在寻找异常体时具有简单、直观的优点。高密度电法作为一种阵列勘探方法,野外测量时只需将全部电极置于测点上,然后利用程控电极转换器和微机工程电测仪就可实现数据的快速自动采集。     

井间超高密度电阻率法溶洞探测研究

利用井间超高密度电阻率法对广州地铁某在建段浅层隐伏岩溶发育情况进行了探测实验。结果表明:利用现有勘察孔进行井间超高密度电阻率法探测溶洞是可行的,通过正反演计算获得的井间电阻率分布特征能直观给出溶洞在横向、纵向上的分布范围,但是对溶洞连通性不易区分,深度偏差为电极距大小。探测时,电法孔孔深一致,孔深和孔间距比大于1.5倍,电极间距1～2 m。     

瞬变电磁法在探测龙固煤矿工作面底板水的应用

结合龙固矿井地质条件,采用瞬变电磁法对其太原组21煤工作面含(导)水构造及进行探测。测线沿材料道、溜子道及切巷布设测线3条,共103个测点,测线总长1 000m,探测方向为各巷道直接底板与斜下方向。通过各巷道不同方向TEM视电阻率拟断面图可以发现,材料道及切眼底板及斜下方的视电阻率较大,无明显异常存在;溜子道底板及斜下方自切眼开始至80m处的区间内视电阻率为条块状高阻区,无水文异常。该结论为工作面底板打钻放水及底板注浆加固工作提供了可靠的地质依据。     

高密度电阻率法探测顶管注浆加固质量

将高密度电阻率法应用于湘潭市某水源改迁工程加固注浆密实度检测,根据数据处理及图像判译,确定异常地层;结合勘探成果,检测出存在地下水富集区,并进行开挖验证。实际结果证明了高密度电阻率法在顶管灌注密实度检测方面具有非常好的探测效果,其低阻异常区与含水不密实区域对应。     

基于不同装置的二维高密度电法勘探效果比较与分析

为比较分析高密度电法不同装置对探测异常地质体的效果,通过建立高阻异常体和隐伏直立低阻体地电模型,正演计算了不同装置类型下的视电阻率,并加噪进行二维电阻率反演。各种装置的反演结果表明：在探测地下高阻异常体时,温纳α、β、γ装置优于其他装置,揭示异常位置与形态相对较好;对于隐伏直立低阻体而言,温纳p装置和三极装置探测效果好,其中温纳β为最理想装置,实例验证表明,温纳α、β、γ装置在探测地下防空洞时体现了其装置的优越性,验证了理论模拟结论的正确性。     

物探方法在浅源石油烃类污染探测中的应用

应用探地雷达和高密度电阻率法,在冀中平原中部某典型石油烃类污染场地进行探测,得到了浅源石油烃类污染物的异常特征。通过对探地雷达和高密度电法资料的分析,得出石油烃类污染物呈现低电阻率、低介电常数特性,根据这个特点圈定出了此污染场地内储油池区域的污染扩散晕。实践证明,这两种物探组合在此类污染场地探测中具有推广价值。     

高密度电阻率法四电极系横向分辨率探讨

用高密度电阻率法探测地下目标地质体,已经成为近几年常用的方法。随着电法仪器的发展,野外工作方法的改进,以及反演软件的不断更新,高密度电阻率法分辨率已有了长足的提高。这里针对目前市场上常用的RES2DMOD电法模型正演软件和RES2DINV反演软件,对高密度电阻率法四电极系横向分辨率进行了初步探讨,并对野外工作方法选择和反演解释提出部份建议。     

用高密度电阻率法进行空洞探测的几个问题

通过大量的正演计算,重点阐明了利用高密度电阻率法进行洞室探测的前提、不同采集装置异常形态特征及判别方式、对相邻洞体的分辨能力和提高洞室探测定量解释精度的方法,明确了该项技术在洞室探测应用中的模糊点,提高了该项技术的应用效果。