高分辨直流电法

YDZ(A)直流电法仪全说明YDZ(A)防爆数字直流电法仪使用说明书煤炭科学研究总院西安分院发布井下电法基本原理矿井直流电法属全空间电法勘探。

它以岩石的电性差异为基础，与地面电法不同，在全空间条件下建场，在地下巷道中进行电法测量工作，地下电流通过布置在巷道内的供电电极在巷道周围岩层中建立起全空间稳定电场，该稳定电场特征取决于巷道周围岩石的电性特征及其赋存状态，测量该电场的变化规律，使用全空间电场理论处理和解释，就可找到巷道周围岩石中引起电场变化的水文、地质构造等规律。

1(井下高分辨直流电法技术井下直流电法的方法技术很多，巷道迎头超前探测使用三点——三极探测法效果好;在工作面采用高分辨电测深法和电透法效果好。

高分辨电测深法是研究某一深度方向地层电性变化的规律，从而获得该深度方向上地层中各井下电法探测原理示意图板顶煤层 A + M NB —电流线底板ρs 溶洞实测视电阻率曲线种地质信息的一种物探方法(参见原理示意图)。

它是在同一点逐次增大供电电极距，使勘探深度由小逐渐变大，观测测量点附近沿深度方向由浅到深岩石电阻率的变化特征。

它主要用于研究解决电性分层和水文地质问题。

该技术改变了传统的探测方法和解释方法，包括:(a) 不使用传统容易的对数坐标，而使用难度较大的算术坐标，进行高密度采集数据;(b) 改变过去单点解释方法，使用新的断面连续解释方法，能大大提高物探解释的准确性;(c) 确定相应方法判断解释潜在突水通道的物探标准。

井下采集第一手资料是反映岩石电性特征的视电阻率，使用西安分院研制的具有国内先进水平的矿井电法专用软件进行处理和解释:(1)单独提取视电阻率中的含水信息——用于解释工作面巷道底板50m深度内的含水、导水规律，潜在的突水通道。

(2)单独提取视电阻率中的岩石电性分层信息——用于解释工作面底板隔水层厚度、含水层厚度、含水层原始导升高度。

(3)超前探测——井下巷道侧帮、迎头前方50~60米内的断层及含水、导水构造。

浅谈高分辨直流电法仪在井下防治水中的应用随着石油开采的深入，井下水问题成为了石油工程中的一个重要挑战。

井下水不仅影响到油井的生产效率，还可能导致设备损坏，增加生产成本。

针对井下水问题的防治工作显得异常重要。

在井下防治水的方法中，直流电法仪被广泛应用，并通过其高分辨率的特点，在井下防治水中发挥了重要作用。

高分辨直流电法仪是一种特殊的地球物理勘探仪器，它主要用于测定地下岩石和水的电性质。

直流电法勘探的基本原理是利用地下介质的电阻率差异来勘探地下结构。

而高分辨直流电法仪在原理上与普通的直流电法仪相似，但它具有更高的分辨率和更精确的测量能力，能够对地下细微的结构进行更精准的观测和分析。

1. 检测井下水的分布情况：通过使用高分辨直流电法仪进行勘探测量，可以清晰地探测地下水的分布情况和水位变化。

这对于准确评估井下水的储量和分布范围，制定有效的防治水方案具有重要意义。

2. 判断水的来源：井下的水可能来自地下水层、活动层或者是井内的水。

通过高分辨直流电法仪的勘探，可以分辨出不同来源水的电性质差异，从而判断出水的来源，有针对性地进行防治水的工作。

3. 监测井下水的运动规律：高分辨直流电法仪可以监测井下水的运动规律和变化趋势，包括水位的升降、水文地质条件的改变等。

这为及时采取防治水措施提供了重要的数据支持。

4. 评估防治水效果：在进行防治水工作之后，高分辨直流电法仪还可以用于评估防治水效果，监测水位的变化情况，分析防治水措施的有效性，为进一步的工作提供参考依据。

高分辨直流电法仪在井下防治水中扮演着非常重要的角色，它的高分辨率和精准度使得其在井下水问题的勘测和分析中具有独特的优势。

通过高分辨直流电法仪的应用，我们能够更加全面、准确地了解地下水的状况，为制定科学有效的防治水方案提供重要的技术支持。

除了以上提到的作用，高分辨直流电法仪还可以与其他勘探仪器相结合，如地震波勘探、电磁勘探等，进行多层次、多角度的地下水勘探与分析，从而更全面地了解井下水问题，为防治水工作提供更多的信息和保障。

浅谈高分辨直流电法仪在井下防治水中的应用作者：贾银来源：《中国化工贸易·中旬刊》2019年第03期摘要：介绍了YD32（A）高分辨自流电法仪在井下应用的各种手段，包括三极超前、三极测深，可以对掘进巷道前方、上方、侧帮的老空积水、煤岩层饱和裂隙水、断裂破碎带导水和潜在突水点等进行探测，并对探测过程中的注意事项进行研究。

关键词：三极超前;三极测深;防治水1 原理以及特征1.1 原理矿井直流电法属全空间电法勘测。

它是以岩石的电性差异为基础，在全空间条件下建场，使用全空间电场理论，处理和解释有关矿井水文地质问题。

山于采用点源三极装置进行井下数据采集工作，无穷远电极对巷道内测量电极的影响可以忽略小计，故其电场分布可以近似为点电源电场。

山于供电电极位于巷道中，其电场呈全空间分布，可以用全空间电场理论对数据进行解释。

根据点电源场理论分析，点电源在均匀全空间的电力线呈射线发散，等点位而为以供电点为球心的球而，电位差则是以供电点为球心的同心球壳，球壳厚度应为测量电极间距。

目前，巷道掘进有许多是穿层进行的，该电法仪利用小同岩体导电性的差异，特别是赋水岩体导电性相对较强，视电阻率相对较低的特征来探测巷道前方或侧方是否存在赋水岩体。

1.2 高分辨电法仪的特点①利用巷道超前使用三极空间交汇探测法，可以预测巷道前方80米范围内存在的导含水构造（断层、陷落柱、裂隙破碎带、老空巷道），提供前方80米范围内岩石的视电阻率变化信息;②可以肯定解释非异常区不会存在突水或出水的危险，解释的异常区不能肯定一定出水，但出水点必定为异常区;③预测巷道必须有不小于100米的施工空间，不能判断前方含水体的来源（岩层裂隙水、溶洞水等）。

2 应用实例2.1 三极超前探测下料道工作面前方60m范围内是否存在赋水异常区。

发射极A，人、人，均布设在巷道底板，间距4m，与工作而最近，距离为20m。

接收极M，N，布设在巷道底板，间距4m，起始接收极M与人间距4m，M、N互相交替跑极，跑极间距4m，每跑极一次，仪器会显示一组数据并自动保存。

2020年一级建造师《公路工程》章节试题：隧道地质超前预报和监控量测技术含答案【例题】物理勘探法包括有()。

A.弹性波反射法B.地质雷达法C.陆地声纳法D.红外探测法E.超前导洞法『正确答案』ABCD『答案解析』本题考查的是隧道地质超前预报。

物理勘探法适用于长、特长隧道或地质条件复杂隧道的超前地质预报，主要方法包括有弹性波反射法、地质雷达法、陆地声纳法、红外探测法、瞬变电磁法、高分辨直流电法。

【例题】富水构造破碎带、煤系或油气地层、瓦斯发育区等地质复杂隧道和水下隧道必须采用()评价前方地质情况。

A.超前钻探法预报B.地质雷达法C.地质调查法D.红外探测法『正确答案』A『答案解析』本题考查的是隧道地质超前预报。

富水构造破碎带、富水岩溶发育地段、煤系或油气地层、瓦斯发育区、采空区以及重大物探异常地段等地质复杂隧道和水下隧道必须采用超前钻探法预报、评价前方地质情况。

【例题】对非可溶岩地段，发生突水突泥的可能性极小的地质，应采用()方法进行预报。

A.超前钻探法预报B.地质雷达法C.地质调查法D.红外探测法『正确答案』C『答案解析』本题考查的是隧道地质超前预报。

非可溶岩地段，发生突水突泥的可能性极小的地质属于D级地质灾害。

4级预报可用于D级地质灾害。

采用地质调查法。

【例题】复合式衬砌隧道的必测项目有()。

A.围岩体内位移B.地表下沉C.净空变化D.拱顶下沉E.锚杆轴力及抗拔力『正确答案』BCD『答案解析』本题考查的是隧道施工监控量测技术。

必测项目有4项：洞内外观察、净空变化、拱顶下沉、地表下沉。

【例题】在隧道施工监控量测中，收敛计是用来量测()。

A.拱顶下沉B.地表下沉C.围岩体内位移D.围岩净空变化『正确答案』D『答案解析』本题考查的是隧道施工监控量测技术。

其中收敛计用来测量净空变化。

水准仪、钢尺等用来测量拱顶下沉，围岩体内位移的测量工具是单点、多点杆式或钢丝式位移计，地表下沉的测量工具为水准仪、铟钢尺。

井下电法基本原理矿井直流电法属全空间电法勘探。

它以岩石的电性差异为基础，与地面电法不同，在全空间条件下建场，在地下巷道中进行电法测量工作，地下电流通过布置在巷道内的供电电极在巷道周围岩层中建立起全空间稳定电场，该稳定电场特征取决于巷道周围岩石的电性特征及其赋存状态，测量该电场的变化规律，使用全空间电场理论处理和解释，就可找到巷道周围岩石中引起电场变化的水文、地质构造等规律。

　１．井下高分辨直流电法技术　井下直流电法的方法技术很多，巷道迎头超前探测使用三点——三极探测法效果好；在工作面采用高分辨电测深法和电透法效果好。

　高分辨电测深法是研究某一深度方向地层电性变化的规律，从而获得该深点逐次增大供电电极距，使勘探深度由小逐渐变大，观测测量点附近沿深度方向由浅到深岩石电阻率的变化特征。

它主要用于研究解决电性分层和水文地质问题。

　该技术改变了传统的探测方法和解释方法，包括：　（ａ）　不使用传统容易的对数坐标，而使用难度较大的算术坐标，进行高密度采集数据；　（ｂ）　改变过去单点解释方法，使用新的断面连续解释方法，能大大提高物探解释的准确性；　（ｃ）　确定相应方法判断解释潜在突水通道的物探标准。

　井下采集第一手资料是反映岩石电性特征的视电阻率，使用西安分院研制的具有国内先进水平的矿井电法专用软件进行处理和解释：　（１）单独提取视电阻率中的含水信息——用于解释工作面巷道底板５０ｍ深度内的含水、导水规律，潜在的突水通道。

　（２）单独提取视电阻率中的岩石电性分层信息——用于解释工作面底板隔水层厚度、含水层厚度、含水层原始导升高度。

　（３）超前探测——井下巷道侧帮、迎头前方50~60米内的断层及含水、导水构造。

　（4）立体成图——对工作面底板下不同深度进行类似“CT”成像的断面、平面切片，分离出电法含水异常区域，得到视电阻率低阻异常断面图、平面图，进行立体解释。

浅谈高分辨直流电法仪在井下防治水中的应用高分辨直流电法仪是一种常见的井下水文地质检测设备，它能够利用地球物理方法确定井下水文地质的状况，为防治地下水提供技术支持。

本文将从高分辨直流电法仪的原理入手，介绍其在井下防治水中的应用。

高分辨直流电法仪的原理和特点：高分辨直流电法仪是一种非侵入性的探测仪器，通过测量地下异质性的电阻率差异来推断地下水文地质状况。

具体原理是在探头置于地下时，通过选择一种频率相对高的交流电流，在地下形成一个较大的交流电场，然后在这个电场中通入一个相对较小的直流电流，接着在地面上测量直流电流的变化，通过计算地下介质的电阻率大小，推断地下水文地质的情况。

高分辨直流电法仪具有非侵入性、精度高、测量速度快等特点。

在井下防治水中，采用高分辨直流电法仪可更加准确地确定井下地下水的流向和分布情况，提高防治水的效率和质量。

1.井下水流分布的确认：高分辨直流电法仪可以通过测量电阻率的变化来发现地下水流的分布情况，然后绘制井下水流的分布图，确定水的流向，从而方便地了解地下水资源的利用情况。

2.井下水质状况的了解：高分辨直流电法仪还可以通过水的电导率来了解井下水的化学性质、物理性质和微生物的成分，从而得出水的污染状况，为防治水提供更加详尽的信息。

3.地下水文地质状况的评价：在井下防治水中，高分辨直流电法仪可以评价地下水文地质状况，进而评价其水源水质和地下水保护情况，为保护水资源、利用水资源提供科学参考和技术支持。

总之，高分辨直流电法仪是一种科学、高效的井下防治水仪器，广泛应用于地下水资源的调查、勘探、评价和防治水措施的实施等方面。

同时，随着科技的不断发展，高分辨直流电法仪将在今后的井下防治水中发挥着更大的作用。

高密度直流电法原理与测线布置探究1、高密度直流电法的原理及测线布置1.1 高密度电法的原理高密度电阻率法是以地下介质导电性差异为基础，通过观测和研究与这些差异有关人工电场的分布规律，可达到查明地下地质构造和寻找地下电性不均匀体（岩溶、风化层、滑坡体等）的一种地球物理勘探方法。

高密度电法的勘探原理，与一般电法勘探原理相同。

本文主要用三极法进行勘察预报。

1.2 测线布置长基岭隧道进口左线供电电极布置在距掌子面14m处，2个接收电极布置在供电电极后，各供电电极间距为4m。

测量电极向掌子面后方移动，每次移动间距为4m。

测量电极间的距离为4m。

通过移动测量电极，采集隧道周围岩石的视电阻率值，即可得到掌子面前方视电阻率相关比值等值线图。

2、长基岭隧道地质条件概况隧道区位于粤北凹褶束-韶关凹褶中的天门坳隆起区，地层复杂，断裂发育。

地质调绘显示，该隧道共发育和穿过13条断层，其走向为北北东向和北东向，南北向。

另外，隧道随处地层岩性复杂，构造复杂，岩溶发育，断层发育，地质条件极其复杂。

本次探测段所处的地层属于区域强岩溶段，小管道状岩溶泉，垂向分带为季节性变化带岩溶水，横向分带为补给径流区，在ZK91+100处见一处季节性岩溶泉，出露高程为301m处的洼地中，雨季流量5～20L/S，旱季斷流，长年不干。

该里程段物探勘测为3条断层，且三条断层均与隧道相交，切过沟系，极可能成为导水通道。

另CSA7ZK5钻孔稳定水位位于高程313.71m、CSA7ZK4钻孔位于孔深99.6m处涌水，即标高为206m，说明在此高程处存在岩溶通道压力水，水一直上升至孔口溢出，因此，隧道开挖至该断层处时，将出现渗水或突水的可能性极大。

3、探测结果及分析3.1高密度直流电法探测结果及分析通过洞内仪器探测，数据传输，解译，整理成图，ZK90+975～ZK91+015段的探测结果见图1。

图1 ZK90+975～ZK91+015段探测结果从上面的探测结果中可以看到，此次三级法超前探测反映掌子面前方距离为0～40m，视电阻率相关比值在低区域反映为蓝色，在高阻区域反映为红色，过渡颜色为黄色。

关于高密度直流电法勘探技术及其应用研究
作为一种全新的勘测技术，高密度电测法有着其他勘测技术难以比拟的优点，其主要原理是根据岩石或者矿石的电阻率不同，建立稳定的地下直流电场，然后通过电极装置进行观测。

最后根据岩石电阻率的不同研究地质问题。

笔者根据多年的实际工作经验，首先阐述了高密度直流电测法原理，然后讲述了高密度直流电法测量系统的软硬件组成，最后根据实际案例具体叙述了高密度直流电测法在勘测过程中的实际应用，从数据测量、数据处理校验和异常情况分析验证进行叙述，阐述了高密度直流电法的整个测量过程，具有一定实际参考意义和借鉴价值。