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1 煤矿井下探测含 ( 导 ) 水构造 物探方法 电法勘探研究所 主讲人：代凤强 电 话：2 重 力 勘 探 磁 法 勘 探 地 震 法 勘 探 物探 （地球物理勘探） 电 法 勘 探 3 直 流 电 法 交 流 电 法 天 然 电 法 电法勘探 高 密 度 高 分 辨 电 测 深 瞬 变 电 磁 地 质 雷 达 磁 偶 源 坑 道 透 视 天 然 场 电 磁 辐 射 电 剖 面 4 一 、 矿井直流电法勘探 1 、高分辨电测深 2 、直流电法超前探测 3 、音频电透视 4 、层测深 二、矿井瞬变电磁法勘探 1 、瞬变电测深法 2 、瞬变电磁超前探测 矿井电法勘探 5 矿井电法的 全空间效应 (1) 布置在巷道顶、底板或其侧帮的供电电源，其电流 场在巷道四周分布，因而矿井电法测量结果不单是布极 一侧岩层电性的某种反映，而是整个地电断面电性变化 的综合反映。除布极一侧岩层外，其它介质的分流作用 及其内部地电异常体在矿井电法观测结果中的反映统称 为 全空间场效应； (2) 巷道空间对全空间电流场的分布产生较大影响，这 种影响与测点、布极点位置、装置形式、巷道所在岩层 电阻率等多种因素有关，使全空间电流场的分布更趋复 杂化。也就是说，矿井电法有其固有的基本理论问题， 全空间场效应和巷道影响非线性迭加，给正确认识和分 析实测矿井电阻率法资料带来许多困难。 6 矿井直流电法超前探技术 ? 一、矿井直流电法超前探原理 Y Z X N M A ( + I ) 巷 道 7 高阻岩层对电流场的排斥作用 ρ 2 1 ρ 2 ρ ρ 1 电 流 线 巷 道 8 O 迎 头 B 底 板 顶 板 M N A 2 ? 巷 道 A 1 A 3 二．三极超前探的资料解释 A 1 A 2 巷 道 R 1 界 面 R 3 R 2 A 3 9 10 超前探测实例 ? 探测掘进头前方含水断层带 ? 在鹤壁十矿 575 主巷南段进行的堵头超前探测，采用了三级空间 交汇探测法，测量供电电极 a1 、 a2 、 a3 间距 4m ， a1 距迎头 30m ，接收电极 MN 间距为 4 米，异常在７、２８、３６ m. 11 超前探测实例 12 超前探测实例 13 超前探测实例 14 超前探测实例 15 超前探测实例 16 一、 音频电穿透勘探的用途和基本原理 二、 音频电穿透勘探施工设计 三、 具体实施、施工过程、数据整理输入 四、 一般的资料解释（结合实例） 音频电穿透介绍内容 17 YT120(A) 音频电穿透仪介绍 一、 YT120(A) 音频电穿透仪勘探的用途和基本原理 随着煤矿开采深度的不断增大，水害已成为影响矿井安全和煤炭生 产的重要灾害之一。探查采煤工作面内部及顶、底板的隐伏地质构造 （断层，断裂破碎带，陷落柱等）、顶底板隔水层厚度、含水层富水 性等是煤矿防治水害的前提。 岩石电阻率的大小除了受组成岩石的矿物质电阻率大小影响外， 还和岩石孔隙内水的电阻率、岩石空隙的空间特性有密切的关系。利 用音频电穿透仪探查岩石间的电性差异，来探查工作面附近的水文地 质构造。 由于地下各种岩（矿）石之间存在导电差异，影响着人工电场的 分布形态。矿井音频电透视法就是利用专门的仪器在井下观测人工场 源的分布规律来达到解决地质问题的目的。 18 电穿透技术是利用电场在空间中传播时，其电流强度随岩层电 阻率的大小而有规律变化的特性，进而计算出空间各点 视电阻率 的 相对关系，作出反映探测区域富水性强弱的 视电阻率等值线平面图 ， 为防治水提供参考依据。 视电阻率法是以研究岩石电阻率 ( 导电能力 ) 为基础的物探方 法，它是通过测量人工电场的变化来反映岩石电阻率变化，从而解 决地质问题。 如下图所示 : 当供电线路中供以一定强度的电流以后，这个电 流从 A 电极流出，通过大地回到 B 电极，形成了一个供电回路。电流 从 A 电极流出其电流线分布将会受到 A 电极周围介质导电能力差异的 影响。测量电极 MN 就在发射极 A 的附近，电场分布的变化就会影响 到 MN 电极的电位变化，所以只要测量 M 、 N 电极之间的电位差值的变 化，就可以了解 A 电极周围岩石导电能力的变化情况。 19 音频电透仪测量原理图 N 巷道 M Ａ Ｉ 所建的球体电场 巷道 接收 发射 20 音频电穿透仪的勘探实质是 低频交流近区场与直流场等效，是 直流 电法勘探方法技术的一个特例。 该技术利用工作面现有的巷道、切眼等条件， ? 对工作面顶、底板及内部的含水构造进行空间定位； ? 对巷道下方的含水层位置、界面形态进行探测； ? 解决独头掘进巷道前方的水文地质异常体探测等问题。 采用了音频信号发射、等频信号接收的原理， 仪器对含