九寨沟“8.8”地震背景下火花海钙华坝体无损探测分析

为研究震后九寨沟钙华景区的溶洞、裂隙、暗流等地质特性,丰富钙华景区岩溶洞穴无损探测技术,探讨了多物探技术在多孔疏松钙华地区作业的可靠性。首次运用地质雷达法及高密度电法相结合的无损探测技术,在九寨沟景区火花海特定区域进行了现场勘查和无损探测试验。结合对比两种无损探测成果与测区内出露地质剖面3组勘探数据,结果发现：高密度电法与地质雷达法相结合,两者能优劣互补,相互佐证,在解决钙华区域浅部溶洞、暗流、裂隙等工作中,对探测目标体具有极高的识别度。两种方法探测数据与震后出露剖面地质特征保持极高的一致性,验证了两种无损检测方法在多孔疏松介质条件下数据的真实可靠性,解决了多物探技术在多孔疏松介质地区施工的疑点和难点,丰富了工程物探领域技术。     

点电流源直流场的三维正演模拟及可视化的初步研究

为快速获取直流电法不同三维模型参数下的视电阻率的空间分布及其变化规律,基于异常电位法实现了二极装置下的直流电阻率的三维有限差分正演算法,并基于MATLAB的GUI(Graphical User Interfaces)平台开发实现了人机交互的直流电法三维数值模拟系统,通过不同的三维模型和参数测试验证了算法的正确性和系统的...     

SD法在河南省汪老庄矿区石英岩矿资源储量估算中的应用

SD储量估算法是一种最贴近我国实际矿产勘查开发利用情况的储量估算及审定方法.利用河南桐柏县汪老庄矿区20个勘查工程(共290个单工程样品数据),使用SD法对矿区qz-1石英岩矿体进行资源量估算,结果表明:矿区石英岩矿控制资源量+推断资源量已达大型(总矿石量2056.17万吨,SiO2的平均品位为83.56％);与传统的...     

颗粒粒径和密实度对砂土K0值影响的离心模型试验研究

静止土压力系数K₀在挡土墙土压力计算中尤为重要,采用离心模型试验的方法,针对不同粒径和密实度的砂土K₀值展开研究。试验首先通过砂雨法制备土样,利用自制的撒砂装置对不同出砂口和落距下砂土的制样密实度进行了测定;然后通过合理设计土压力测量模型结构,利用离心模型试验同时测量了土体的压缩量和铝合金板上的水平土压力;最后,通过计算和分析得到了不同粒径和密实度砂土的K₀值变化规律。试验结果表明:在砂雨法制样时,针对不同的土样需要采用不同的出砂口和不同的落距;在砂土K₀值的离心模型试验中,土体沉降量1^#砂>3^#砂>2^#砂,且1^#砂与3^#砂的土体沉降量较为接近;对同种粒径的砂土,K₀值随着土样相对密实度的增加而逐渐增加;对于不同粒径的土样,相同密实度下,砂土粒径越大K₀值越小。     

充填回收房式煤柱围岩变形及煤柱承载特征物理模拟研究

为探明风积沙综采固体充填回收房式煤柱采场围岩稳定性特征,采用相似物理模拟方法对比分析了垮落法与充填法回收时的围岩变形及煤柱受力特征,基于相似原理给出了房式开采、垮落法及充填法回收房式煤柱的过程与时间控制方案,确定采用纸张+塑料泡沫+海绵按比例组合并预压缩的方式模拟风积沙充填物料的压缩变形特性。研究发现:(1)相比垮落法,风积沙充填回收煤柱时可大幅减缓覆岩下沉速度,延后及延长覆岩移动周期,避免垮落法回收时因基本顶及上覆坚硬岩层来压剧烈导致的煤柱失稳、煤房垮塌;(2)垮落法与充填法回收时,煤柱的最大承载均出现在超前第1排煤柱上,充填回收可大幅降低超前煤柱的整体承载与应力大小,消除煤柱上的动载现象。     

基于自适应核密度的贝叶斯概率模型岩性识别方法研究

准确地刻画岩石类型及其结构关系可以为能源矿产勘探、深部结构与构造等研究提供重要信息.目前利用地球物理技术可以通过不同岩石对应的物性参数(如密度、磁化率、电阻率、速度等)之间的差异进行岩性识别,但是不同岩石物性往往存在一定程度的重合,利用单一物性进行岩性识别的结果不够准确,因此利用多源数据进行岩性识别具有重要的意义.贝叶斯方法属于统计分类方法,依靠概率进行分类,概率密度的计算依靠样本属性之间的相互联系.基于此,我们将基于自适应核密度估计的贝叶斯概率模型引入到岩性识别中.该方法对于多类不同物性参数具有良好的适应能力,预测的岩性分类结果带有概率参数,可以存在模糊区间,提供多种岩性分类结果.该方法具有较强可扩展性,可以同时处理参数和非参数信息,使得已知地质信息以及物性参数得到最大化的利用.实验证明该方法的岩性识别结果较好,相比于传统高斯算法和固定带宽核密度估计,自适应带宽的核密度估计获得的分类结果更稳定、更准确.     

综合物探方法在湖南香花岭矿田三合圩矿区深部成矿规律研究中的应用

通过在香花岭矿田三合圩矿区开展地面高精度磁法快速掌握了磁异常分布特征,并推测磁异常与NE向断裂带有关,再利用可控源音频大地电磁测深对磁异常进行解析,发现中深部存在连续高阻隆起异常,推断为隐伏岩体,在此基础之上对磁异常进行了半定量反演,发现磁性体呈似层状赋存于岩体外接触带且位于低阻异常带中。利用物探推断成果选择有利部位进行钻探揭露,钻孔ZK502、ZK1601和ZK3001成功验证推断的隐伏岩体并在跳马涧组砂岩中揭露了高品位锡、铅锌多金属矿。结合钻孔、物探成果和地质背景等,对本矿区成矿规律进行了综合分析研究,建立了成矿模型,并圈定了下一步找矿靶区。利用综合物探方法对深部成矿预测具有良好效果。     

甘肃临泽县城区深部地热资源调查评价

临泽县位于张掖—民乐盆地西南缘,祁连山褶皱带中北部,具有较好的开发利用地热资源的前景。本文通过分析研究区区域地质构造、水文地质特征等,在已有地热井旁和重点工作区开展广域电磁法测深工作,以区域水文地质为基础,以物探勘查成果为依据,解释推断了研究区地质构造及岩体的分布特征,分析评价了研究区地热勘查前景,同时,初步构建了研究区地热勘查"地质—地球物理—地热"模型,为研究区及邻区的地热勘查提供借鉴和指导。     

广域电磁法在复杂电磁干扰环境的应用研究——以某市周边地热勘查为例

广域电磁法通过人工接地场源建立谐变电磁场,向地下发送不同频率的交变电流,观测一个或多个电磁场分量,以广域视电阻率探测不同埋深地质目标体。该方法以大功率、强信号的人工场压制干扰场来提高信噪比,从而获得有效观测数据。在高压线、铁路、厂房、矿区、变电站、城市周边等复杂人文噪声干扰环境下,干扰场信号幅值达到几百甚至几千微伏,其强度大于广域电磁人工场信号,难以达到压制效果。本文以某市周边地热资源大深度勘探为例,对复杂电磁干扰环境下广域电磁法的应用进行研究,取得了质量良好的观测数据,经反演解释清晰刻画了地层、构造的空间展布特征,提供了两处地热资源有利区。该例为复杂电磁干扰环境下广域电磁法应用提供了方向。     

TBM机施工隧道瞬变电磁超前探测研究

在隧道掘进机(TBM)施工隧道内,传统瞬变电磁的装置形式受到了TBM机械的限制,TBM自身的金属构件对二次场衰减电压的采集产生了强烈的电磁干扰.为了克服瞬变电磁法在TBM施工隧道内遇到的困难,在前人工作的基础上,尝试提出了一种基于电性源激发、电场分量采集的施工隧道瞬变电磁超前探测装置形式.针对钻爆法与TBM施工隧道各自不同的工况,利用三维时域有限差分法对单个电性源激励下隧道前方瞬变电磁场的分布规律与响应特征进行了正演模拟.通过对瞬变电磁场的分布规律以及响应特征进行分析,认为所述的电性源发射装置不仅可以在钻爆法施工隧道内使用,并且具有在TBM施工隧道内进行隧道超前预报的能力.