高密度电法探测西部矿区采动地表裂缝深度试验

高密度电法和氡气测量在地裂缝调查中的应用分析
李巧灵;雷晓东;李晨;雷坤超;韩宇达;赵旭辰;罗勇
【期刊名称】《城市地质》
【年(卷),期】2024(19)1
【摘要】平原地区地裂缝发育具有隐蔽特性,勘探难度较大,综合物探方法可以快速查明地裂缝的分布及空间展布特征。

氡气测量具有经济高效的优点,可以快速探测地裂缝发育位置。

高密度电法一次布极可以实现不同排列数据采集,快捷采集数据的同时降低了电极布设引起的干扰,成果电阻率断面图则可以较好地展示地裂缝空间形态。

综合利用2种方法可以相互补充和验证,提高解释结果的准确性。

在宋庄地裂缝通州北部地区布设了4条综合物探剖面,其中高密度电法测量330点,氡气测量163点。

分析发现:高密度电法对地裂缝的典型反应为等值线发生扭曲变化,在相对高阻中间发育垂向低阻带;氡气测量常表现为峰值异常,且大部分异常呈现“马鞍状”。

根据测量结果解释推断了10条地裂缝。

【总页数】8页(P1-8)
【作者】李巧灵;雷晓东;李晨;雷坤超;韩宇达;赵旭辰;罗勇
【作者单位】北京市生态地质研究所;北京市地质环境监测所
【正文语种】中文
【中图分类】TU7
【相关文献】
1.高密度电法-氡气测量在矿区隐伏断层勘查中的应用
2.高密度电法测量系统在滑坡调查中的应用初探
3.氡气测量法-高密度电法在断层定位中的应用
4.高密度电法在地裂缝地质调查评价中的应用
5.高密度电法测量在洞桥镇地质灾害风险调查中的应用
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RESOURCES/WESTERN RESOURCES2019年第五期物化探1.工作区地层、岩性特征、电性特征大冲沟煤矿区属剥蚀高原中山地貌，最高海拔位于矿区中部老炭山山包，地势北东—南西走向，矿区南东地势高，往北西地势渐低。

矿区范围内出露地层自下而上为：二叠系上统峨眉山玄武岩组、龙潭组，三叠系下统卡以头组、飞仙关组第一至第二段及第四系组成。

其中上统峨眉山玄武岩组出露于煤矿区的北西部边界外侧及边缘部位，大面积出露，出露地层厚度＞50m。

上统龙潭组假整合于玄武岩之上，整合于卡以头组以下，属海陆交互相沉积。

岩性主要为粉砂岩、泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩、菱铁岩及煤层组成。

三叠系下统卡以头组分布在矿区中部，地层出露齐全，地层平均厚度95.65m。

岩性上部为灰色、褐黄色粉砂岩与粉砂质泥岩互层，夹薄层状细砂岩。

第四系为冲积、坡积的松散砂、泥、砾石及亚粘土组成，厚0~5m，分布在矿区北西部大冲沟的地势低洼及平缓处。

根据对野外实测露头参数统计和查阅相关资料，矿区煤系中的泥岩，电阻率为5×102Ω·m~n×102Ω·m，砂岩电阻率在n×10~n×103Ω·m，煤层电阻率值在3×10~n×103Ω·m左右，老窑采空区的电阻率值在n×102~n×103Ω·m，未填充采空区可达n×104Ω·m。

2.工作装置本次物探工作采用的是高密度电阻率法，勘查使用的仪器是WDJD-4多功能直流激电仪及相应的电缆、电池等一套。

施工采用电极极距为10m，供电时间0.25s，采集数据层数为你19层~29层，测试深度≤150m。

施工采用施伦贝尔四极电测深滚动测量装置，施工中每个测点均保持MN 不动，只移动AB 进行观测，观测完毕后再逐点滚动前移，以取得观测电性断面。

因此，施伦贝尔装置四极电测深滚动测量与常规对称四极电测深装置取得的资料相近，断面异常体的空间位置和分布反映精确，有较高的横向和纵向分辨率。

基于高密度电法的地裂缝探测
王江;魏超锋;李志军
【期刊名称】《地球科学前沿（汉斯）》
【年(卷),期】2018(008)003
【摘要】地裂缝对地面构筑物的安全和稳定影响较大。

本文介绍了高密度电法的基本原理,利用高密度电法和槽探方法对辛集市吴王村的地裂缝进行探测.通过处理和解释探测数据,明确了地裂缝的空间展布范围。

结果表明,通过高密度电法推测的地裂缝位置同探槽揭露信息基本一致。

高密度电法探测成果可靠,可为工程建设的设计和地基处理提供指导。

【总页数】6页(P469-474)
【作者】王江;魏超锋;李志军
【作者单位】[1]北京东方新星石化工程股份有限公司,北京;[1]北京东方新星石化工程股份有限公司,北京;[1]北京东方新星石化工程股份有限公司,北京
【正文语种】中文
【中图分类】P6
【相关文献】
1.用高密度电法探测坝体裂缝的实例分析 [J], 刘康和;赵楠;郑洪
2.高密度电法在大坝裂缝探测中的应用 [J], 崔阿李;刘康和
3.高密度电法探测西部矿区采动地表裂缝深度试验 [J], 甘志超
4.用高密度电法探测西安地区地裂缝的应用效果 [J], 肖宏跃;雷宛
5.用高密度电法探测西安地区地裂缝的可行性研究 [J], 肖宏跃;方文藻
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高密度电法在工程场地地震安全评价中的应用[摘要]在工程场地地震安全评价工作中，高密度电法勘探是获取场地内下伏地层情况，判断是否存在第四系以来的活动断层、地裂缝的重要物探手段。

本文结合高密度电法在邯郸-大名高速公路漳河大桥与卫河大桥地安评中的应用实例，分析了该方法的工作原理及在地安评工作中的布线方法、资料处理与解释，探讨了高密度电法在地安评工作中研究断层的几点问题。

[关键字]高密度电法地安评物探0 引言高密度电阻率法简称高密度电法，它是一种电探系统，包括数据采集和资料处理两部分。

近年来高密度电法在采空区及地裂缝探测、重大场地的工程地质勘察、坝基及桥墩选址等众多领域取得了较好的地质效果和显著的社会经济效益[1]。

特别是在第四系覆盖区，露头条件不好，则更加依赖此类物探手段的探测。

隐伏断层及地裂缝探测是工程场地地震安全性评价的重要内容，因而高密度电法也越来越多的应用于地安评中的断层探测中。

1 工作原理高密度电法集电测深和电剖面为一体，采用高密度布点，进行二维地电断面测量的电阻率法勘探技术[2]。

它的基本原理是以地质体与围岩的导电性不同为基础，研究在人工施加电场作用下所形成的异常电场及地下电流的分布规律。

它将数根电极一次性以某一固定极距布设完毕，通过供电电极（A、B电极）向地下介质供电，并由测量电极（M、N电极）测量这些电位差值的分布，求得该记录点的视电阻率。

然后，利用SURFER软件绘制地电断面图，在此基础上，结合场地条件进行地质解释。

2 邯郸-大名高速公路漳河大桥与卫河大桥地震安全评价2.1 概况漳河大桥场地位于邯郸市大名县城北偏西10公里，位于韩庄-连庄-田水坑-石家庄-程村沿线，横跨漳河。

卫河大桥场地位于邯郸市大名县东北20公里，红庙乡南1.0Km，横跨卫河。

2.2 勘探任务及目的本次物探工作的主要任务是判断场地内下伏地层情况，是否存在第四系以来的活动断层、地裂缝。

2.3 测试方法本次工作采用DZD-6A型多功能激电仪、DUK-2A型高密度测量系统，利用对称四极温纳装置滚动观测。

高密度电法在矿区土层调查中的应用作者：龙思帆陈志东来源：《西部资源》2023年第05期［关键词］高密度电法；土层范围；钻孔；三维呈现目前，淮北市内共发现矿产56种，查明储量的矿产有16种，其中水泥用灰岩矿储量位于全省第6位。

矿山数量增速迅猛，但是由于管理不到位，导致其无序开采，从而产生了很多地质环境问题和潜在隐患[1]。

为了已停水泥用灰岩矿露天采矿区的治理，提前调查该治理区地质环境情况，查明土层范围、深度等成为进行各项环境治理修复的先决条件。

目前，第四系地层的勘查以钻探等为主，该勘查模式成本大、效率低下、成果相对粗糙。

物探技术具有快速、高效、剖面连续的特点，物探勘查技术为主，辅助以钻探验证并提供修正参数从而获取地层参数的勘查模式取得了较好的应用效果[2、3]。

通过国内外土层厚度调查案例分析，大部分地球物理方法存在探测精度不够、分层效果不明显等问题，其中高密度电阻率法与地质雷达法探测效果较好[4、5]。

本次选择高密度电阻率法进行密网详查（地质雷达施工不便），辅以钻孔控制，取芯验证的方式开展作业。

高密度电法反演划分出不同电性层，土层和基岩层的电性差异明显与钻孔揭露情况吻合较好，确定了该方法圈定土层的可行性。

最后通过纵横交织的高密度电法测线，以3D的直观显示方式大致圈定了土层的范围及深度，为该查区下一步工程设计施工提供科学依据，也可为其他类似的矿山环境治理提供参考。

1. 勘查区概况1.1 地质概况区内位于相山背斜东翼，西与寒武系中、上统组成的丘陵山地相连，东与闸河平原相接。

根据地质及钻孔等资料揭示，勘查区出露地层有寒武系张夏组；寒武系上统崮山组、第四系全新统（图1）。

现由老至新简述如下：1、寒武系中统徐庄组（ϵ2x）：上中部灰岩，中厚层状；底部为细砂及粉砂岩。

主要分布于勘查区西部。

2、寒武系中统张夏组（ϵ2Z）：灰岩，出露于山上厚度180.05m。

主要分布于勘查区中北部。

3、寒武系上统崮山组（ϵ3g）：灰岩，出露于山东坡上，与下伏张夏组界限清楚，厚度约为48m。

高密度电法在城市隧道勘察中的应用高密度电法是一种地球物理勘察方法，可以用来探测地下结构及储层的性质。

在城市隧道勘察中，高密度电法有着广泛的应用。

高密度电法可以通过测量地下电阻率变化来确定地下结构的类型和性质。

在城市隧道勘察中，我们经常需要了解隧道所穿越的地层性质，以便确定隧道的建设方案。

高密度电法通过电流在地下的传递和电阻率的测量，可以提供地下结构的详细信息，包括不同地层的厚度、岩性和水文特性等。

通过对电阻率分布的分析，我们可以确定是否存在地下裂隙、水文障碍等情况，为隧道的建设提供重要参考。

高密度电法还可以用来检测隧道附近的地下水位和水文条件。

在城市隧道的建设中，地下水是一个重要的问题。

隧道附近地下水位的高低以及水流的情况直接影响到隧道的稳定性和施工过程。

高密度电法可以通过测量地下电阻率的变化来推测地下水位的分布，以及确定不同地下水层的性质和运动方向。

这些信息对于隧道的设计和施工非常重要，可以帮助我们更好地控制地下水位，降低隧道施工风险。

高密度电法还可以用来寻找隧道开挖过程中可能遇到的地下障碍物，如岩层断裂、洞穴等。

在城市隧道的建设中，地下障碍物可能给隧道的建设和使用带来很大的影响，甚至会引发安全事故。

高密度电法可以通过探测地下电阻率的分布来推测地下障碍物的位置和性质，帮助工程师在设计和施工过程中采取相应的措施，降低风险。

高密度电法在城市隧道勘察中有着重要的应用价值。

它可以提供地下结构的详细信息，帮助确定隧道的建设方案；可以检测地下水位和水文条件，支持隧道的设计和施工；还可以寻找隧道施工中可能遇到的障碍物，降低风险。

随着技术的不断进步，高密度电法在城市隧道勘察中的应用还将进一步扩大，并发挥更大的作用。

高密度电法在探测基岩面和坑道中的应用高密度电法也叫高密度电阻率法，是在常规电法勘探的基础上发展起来的一种新型的勘探方法，随着高密度电法的长期发展和广泛应用，人们对高密度电法应用技术的认识越来越深，而电子技术和计算技术的跨越式发展，使得高密度电阻法在装置选择上、采集方式上和数据处理上的技术都得到了较大程度的提高。

实质上，高密度电法是属于直流电阻率法中的一种，是一种集电测深和电剖面法于一体的多装置、多极距的组合勘探方法。

在工程勘察实例分析中，高密度电法在同一地质条件下不同装置形式的勘探效果是有一定区别的，接下来对高密度电法的不同勘探实测效果进行分析，并且得出相关结论。

一、高密度电法的简介高密度电法是指在岩土体的电性差异前提下，对在施加电场作用下的地下传导电流的变化规律进行研究和分析，换句话说，就是采用专门的仪器设备对岩土体的电性差异进行勘探，这种方法对于工程勘探有着较高的分辨率的特点。

在高密度电法中利用自动化和智能化的户外数据采集手段，可以以最快的速度采集到大量的原始数据，并且在采集数据过程中具有观测精度高、数据采集量大、地质信息丰富和生产效率高等特点。

除此之外，在布极过程中，可以在一次布极中完成同时完成纵向和横向的二维勘探，不仅能够将地下某一深度沿水平方向岩土体的电性变化情况进行探测，还能够将地层岩性岩纵向的电性变化情况进行勘察，也就是说高密度电法具有综合探测能力。

二、高密度电法在工程勘察中实测效果分析（一）测区工程地质条件分析从岩土勘察报告中我们可以明确了解到，测区地层岩性主要是由第四系覆盖层和基岩组成，在接近地表的为素填土，上部分为杂草和农作物，周围分布少量的垃圾，在下部主要以黄色黏性土和碎石为组成部分，成分相对较复杂，在素填土下部一定深度的地方主要是含有淤泥的素填土，越往下地层岩性越向粘土靠拢，具有低阻的特点，局部参杂着粉质粘土和少量的碎石，而在粘土层的下部则是基岩，基岩的主要特征是高阻，岩性是石灰石。

有关高密度电法在矿山地质灾害勘察的应用分析高密度电法是现代一种较为科学的地质勘察应用方法。

在应用过程中，采用一种特殊的接地装置克服在矿区基岩裸露地面的接地障碍，并广泛应用于已知断层与地下采空区的探测任务中，取得了良好的效果，本文通过对高密度电法基本原理的介绍，对其在地质灾害勘察应用中的基本内容进行阐述。

标签：高密度电法矿山地质灾害接地断层1引言随着现代社会与经济的发展，对于矿产资源的不断开采，造成了我国区域生态环境日益恶化。

环境的破坏极易造成各类地质灾害的发生，往往造成严重的人员伤亡与财产损失。

为了保护人身财产安全，非常有必要对矿山地质灾害进行调查。

在我国的矿区内，地形十分复杂，野外钻探工作面临着极大的困难，成本不断提高。

地质灾害在我国时有发生，一旦发生会造成人员伤害和财产损失，会严重地影响到工程质量与施工进度。

因此，了解地质灾害如何发生、发展，给治理工作提供依据，必须借助于工程物探手段。

这些问题都导致了钻探技术在更多的矿山地质灾害调查任务中应用效果不明显。

近年来，对于高密度电法在各类地质灾害勘察任务中的应用不断广泛，能够有效达到现代地球物理勘察的有效性与经济性。

本文通过对高密度电法在露天矿山地质调查中的应用，验证其适用性与科学性。

高密度电法勘探的出现使得电法勘探的野外数据采集工作得到了质的提高和飞跃，同时使得资料的可利用信息大为丰富，使得电法勘探智能化程度向前迈进了一大步。

高密度电法广泛用于工程地质勘查，如水坝测漏、矿山采空区勘查、隧道透水等，并取得明显的地质效果。

2高密度电法基本原理高密度电法是直流电法勘探中的一种，通过不同地质体间的电性差异作为前提，对人工施加稳定直流电场时地下传导电流分布规律发生变化进行研究，从而对地底下的构造与地下电性分布不均匀体进行探测。

组合电阻率剖面与电阻率测探两种方法进行集合，构成了高密度电法勘察系统，此系统相对于其他类型的直流电法有着施工效率高、采集数据量大的特点，而且数据观测精度极高，有着非常大的优势。

高密度电法在地下采空区勘查中的应用本文结合2013年完成的抚宁县1：5万地质灾害详细调查中石门寨镇存在的地面塌陷、地裂缝地质灾害特点，采用物探手段验证其成因类型及引发动力因素，初步分析其稳定性。

标签：地面塌陷地裂缝采空区2012-2013年通过进行抚宁县1：5万地质灾害详细调查，查明以石门寨镇为中心、北至驻操营镇南部、南至杜庄镇北部的14.56km2带状区域内存在地面塌陷9处，地裂缝5处，为地质灾害高易发区。

经过详细调查，初步推断地面塌陷和地裂缝为煤矿采空区巷道顶板冒落引起地表下陷和沉降形成，造成地表建筑物墙体开裂，农田作物死亡、无法耕种，严重影响了附近村民的生产和生活，直接威胁周边村民的生命财产安全。

为验证调查推断的结果，区域内是否存在煤田采空区及断裂构造等及其分布情况，为进一步钻探验证及稳定性分析提供依据，选定地面塌陷和地裂缝较集中的1km2范围布设高密度电法剖面线10条，其中南北向布设5条剖面，剖面间距219m，东西向也布设5条剖面，剖面间距285m，10条剖面总长度9130m。

1工作区地质条件及地球物理特征1.1地质概述工作区内地层主要为：上覆地层为第四系，岩性主要为砂砾石、粘性土等；下伏基岩为侏罗系以及二叠系、石炭系的煤系地层。

地层从西至东分布情况为：侏罗系地层主要为髫髻山组和下花园组；二叠系地层主要为十千峰组、上石盒组、下石盒组、山西组；石炭系地层主要为太原组和本溪组。

各个地层均呈南北向平行展布，地层倾向西侧。

1.2地球物理特征据以往及本次调查资料显示，工区上覆地层为第四系（Q），岩性以粘性土、砂砾石为主，第四系厚度变化较大，一般山谷较厚，山坡较薄，且大部分山坡及山顶基岩出露。

第四系视电阻率一般小于100Ω.m，随着粘性土含量的增加或减少或含水量的多少，视电阻率亦随之降低或增高。

下伏基岩中煤系地层视电阻率一般在70～100Ω.m，砂岩、页岩视电阻率一般大于100Ω.m，灰岩视电阻率一般大于500Ω.m。

138地质勘探Geological prospecting高密度电法物探技术在某矿区勘察中的应用汤 浩，陈 杰（中水珠江规划勘测设计有限公司，广东 广州 510611）摘 要：随着矿产资源开采数量的增加，地下采空区的增多，这些地方会出现坍塌、开裂倾斜等情况，对周边环境、建筑及人群带来较大威胁。

基于此，有必要加大对矿区勘察工作的重视力度，合理选择探查技术。

高密度电法物探技术是较为先进的勘察技术，解决了传统采空区探测技术中存在的问题。

本文就重点对高密度电法物探技术在矿区勘察中的应用展开分析探讨。

关键词：高密度电法物探技术；矿区勘察；应用中图分类号：TU195 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）08-0138-2收稿日期：2021-04作者简介：汤浩，男，生于1976年，汉族，江西余干人，硕士研究生，高级工程师，研究方向：工程物探。

近年来，我国采矿行业迅猛发展。

部分矿产企业盲目追求经济效益，对煤炭、金属矿等矿产资源进行大规模、无节制开采，这使得地下空间形成大片的采空区，加剧了地表沉陷。

通过对地质灾害的诱导因素的调查分析可知，首当其冲的就是矿区。

随着矿产资源开发程度的增大，地下采空区覆盖范围的扩张，地质环境逐步恶化，浅表地层开裂、地面凹陷积水以及地表大规模沉陷等地质灾害问题的发生率也随之上升[1]。

1 高密度电法物探技术的原理、装置形式与数据处理方式1.1 高密度电法物探技术的原理高密度电法物探技术与常规直流电法物探技术的原理相似，都是建立在稳定电流场空间分布的原理基础上的。

与常规直流电法物探技术相比，高密度电法物探技术的自动化程度更高，资源信息采集效率更快，且信息结果更加精确。

高密度电法物探技术的原理如下所述[2]。

在正式勘测前，将大量的电极布置在与勘测空间范围内，由于电极数量超过一定限度，可以实现不同空间范围电极的自由组合。

当向地下空间中人工输送电流时，可以在地下空间中形成一个稳定的电流场，实现对整个勘测区域的全方位无死角覆盖勘测。

高密度电法在矿山地质灾害勘察中的应用分析发布时间：2022-01-18T07:54:26.781Z 来源：《工程建设标准化》2021年23期作者：周旺友[导读] 本文主要就是以工程勘查之中应用最为广泛的高密度电法为基础周旺友61272719910116****摘要：本文主要就是以工程勘查之中应用最为广泛的高密度电法为基础，采用的是一种特殊的接地辅助装置，这样一来就很好的克服了该方法在矿区基岩裸露地面的接地障碍，并且将其很好的应用于某矿区之内，地下采空区以及已知断层的探测任务之中。

相关的资料解译成果表明，高密度电法在此类的勘查任务之中具有比较高的有效性以及可行性。

关键词：高密度电法；矿山地质灾害勘察；应用引言我们国家拥有相当规模的大中型的矿山，因为其中的各种原因，在矿山开发的过程之中，均对区域生态环境产生了比较严重的破坏，直接性的导致各类地质灾害频繁的出现，所以对于矿山地质灾害体的调查已经是势在必行。

本文主要对高密度电法在矿山地质灾害勘察中的应用进行分析研究。

1、高密度电法的原理高密度电法属于直流电法勘探的一种，它以不同地质体的电性差异为基础，研究人工施加稳定直流电场时地下相应传导电流的分布规律，以此来探测地底构造以及地下电性分布不均匀体。

高密度电法是组合电阻率剖面和电阻率测深2种方法的观测系统，因而较其他类型的直流电法拥有施工效率高、采集数据量大、数据观测精度高的优势。

高密度电法有十几种不同的数据采集装置类型，其中三电位电极系的α、β、γ装置现今应用相对较为广泛，经研究证实，α装置在抗干扰方面较其他装置存在明显优势，故本研究采用α装置进行数据采集和分析。

2、接地有效性实验矿山采矿作业使得采场地形地貌十分复杂且人为干扰较多，主要存在以下几点:地形开阔度低、地表基岩裸露、矿区工程车辆及生产爆破作业带来的震动干扰、矿区内电缆及通信线等带来的电磁干扰。

以上几方面都给地球物理方法野外作业带来了不小的阻碍，严重影响了物探手段在需解决矿区勘察的适用性。