1、YD32(A)高分辨電法儀培訓(xùn),物探儀器研究所,主講人：吳迪 電話(huà)手機(jī)地球物理勘探儀器 水害探測(cè),YD32(A)高分辨電法儀,內(nèi)容提要：,一 目前直流電法儀應(yīng)用概況 二 直流電法儀主要用途及特點(diǎn) 三 電法勘探分類(lèi) 四 直流電法勘探原理 五 礦井直流電法勘探方法 六 資料處理及資料解釋 七 應(yīng)用實(shí)例,一、應(yīng)用概況,物探儀器所研發(fā)生產(chǎn)的直流電法儀有兩種：YDZ(A)直流電法儀和YD32 (A)高分辨電法儀。兩種儀器在山東、山西、河南、河北、甘肅、內(nèi)蒙古、東北地區(qū)等地區(qū)應(yīng)用廣泛，取得良好的效果。特別是鄭煤的一五五礦成功預(yù)防了幾起重大的出水事故；河

2、北晉中能源集團(tuán)多個(gè)礦井都配備了直流電法儀。,二、主要用途,掘進(jìn)前方導(dǎo)水、含水構(gòu)造探測(cè) 老窯采空區(qū)邊界及富水性探查 巷道底板含水層、溶洞、斷裂破碎帶等富水構(gòu)造探測(cè) 煤層頂板砂巖局部富水區(qū)探查 工作面內(nèi)隱伏含水構(gòu)造探查 陷落柱邊界范圍探查,儀器主要特點(diǎn) 1、實(shí)現(xiàn)了大功率發(fā)送，加大了探測(cè)距離； 2、可現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)處理、及時(shí)顯示測(cè)量曲線(xiàn)； 3、抑制干擾效果好，精度高，結(jié)果準(zhǔn)確； 4、施工效率高，操作簡(jiǎn)便直觀(guān)； 5、實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)智能控制，界面美觀(guān)，自動(dòng) 化程度高。,儀器主要技術(shù)指標(biāo) 防爆形式：本質(zhì)安全型，防爆標(biāo)志為ibI（150） 電壓精度：0.1% 電壓測(cè)量范圍：02.0V 動(dòng)態(tài)范圍： 120db（24位

3、A/D） 最大發(fā)射電壓：100V 最大工作電流：100mA 發(fā)射電流誤差：1； 重復(fù)性0.5 信號(hào)通道：32CH 分辨率：10uV 接收電壓誤差：5% 外形尺寸 長(zhǎng)寬高： 272mm202mm165mm。 重量：約10kg。 顯示器：LCD彩色TFT，分辨率為：640*480,三、電法勘探分類(lèi),重 力 勘 探,磁 法 勘 探,地 震 法 勘 探,地球物理勘探,電 法 勘 探,電法勘探,直 流 電 法,交 流 電 法,天 然 電 法,電 法 勘 探,四、直流電法勘探原理,電法勘探是利用不同巖石間或礦石與圍巖之間的電位差異，在地面上借助研究天然的或人工方法建立的電場(chǎng)或電磁場(chǎng)的分布規(guī)律來(lái)查明地質(zhì)構(gòu)造

4、或?qū)ふ矣杏玫V產(chǎn)的一類(lèi)地球勘探方法。 礦井直流電法屬全空間電法勘探。 它以巖石的電性差異為基礎(chǔ)，電流通過(guò)布置在巷道內(nèi)的供電電極在巷道周?chē)鷰r層中建立起全空間穩(wěn)定電場(chǎng),電阻率的主要影響因素,組成巖石的礦物成分 組成巖石的礦物顆粒的結(jié)構(gòu)狀態(tài) 濕度（含水量） 溫度,I,L,S,巖體,前提是目標(biāo)體有明顯的電性差異，如： 煤的電阻率 30-1000m 海水的電阻率 0.2-1 m 濕土壤的電阻率 1-10m 泥巖的電阻率 10-100 m 砂巖的電阻率 100-1000m 灰?guī)r的電阻率 300-10000m 砂礫的電阻率 600-10000m 花崗巖的電阻率 -10000m 銅的電阻率 0.0001m,利用

5、目標(biāo)體電性參數(shù)的差異來(lái) 分辨目標(biāo)體,電 參 數(shù),電流,電壓,電阻率,電場(chǎng)強(qiáng)度,極化強(qiáng)度,目 標(biāo) 體,巖層,洞穴,金屬礦,水體,構(gòu)造,點(diǎn)電源,I代表電流源場(chǎng)的大?。ˋ），U代表觀(guān)測(cè)點(diǎn)測(cè)量電位的大小（V），R代表電流源到觀(guān)測(cè)點(diǎn)之間的距離（m），代表均勻全空間的視電阻率（m）。 均勻全空間情況下，電位與距離成反比，與均勻空間的電阻率成正比。點(diǎn)電源在均勻全空間其電力線(xiàn)呈射線(xiàn)狀發(fā)散，點(diǎn)電源場(chǎng)的等電位面分布形態(tài)呈以電流源為球心的球面。,五、礦井直流電法勘探方法,超前探測(cè) 三極超前探測(cè) 測(cè)深施工 對(duì)稱(chēng)四極測(cè)深 三極測(cè)深,1、三極超前探測(cè)原理,“球殼”理論,三極超前交匯,高分辨電法儀主界面,高分辨電法儀主界面

6、,三極超前勘探施工參數(shù)設(shè)置,三極超前勘探儀器參數(shù)設(shè)置,常規(guī)電法,對(duì)稱(chēng)四極勘探,A,N,M,B,對(duì)稱(chēng)四極勘探原理示意圖,均勻場(chǎng),四極測(cè)深儀器操作,三極測(cè)深示意圖,A,N,M,B,三測(cè)測(cè)深儀器操作,施工注意事項(xiàng),一 發(fā)射電流幾乎為0 解決： 狀況一 未按儀器“復(fù)位”鍵，打開(kāi)發(fā)射電路。 狀況二 發(fā)射電流太大，儀器已過(guò)流保護(hù)，調(diào)節(jié)限流器的電阻大小。 狀況三 懷疑無(wú)窮遠(yuǎn)電極是否打好。 二 發(fā)射電流不夠大（小于30mA） 解決：檢查發(fā)射電極是否接地良好，改善發(fā)射電極接地條件 狀況一 地面浮渣太多，用工具清理出一個(gè)小坑后，使發(fā)射電極打在真正的底板（側(cè)幫）上，保證電 極接地良好 狀況二 接地太干燥（接地電阻太

7、大）在電極周?chē)鷿菜ㄊ雏}水）然后重新檢測(cè)。 三 井下接收數(shù)據(jù)不穩(wěn)定： 解決： 狀況一 可能是接收電極M和N接地不好，這種情況下應(yīng)對(duì)M和N極加深加固，然后重新采集數(shù)據(jù) 狀況二 也可能是由于干擾信號(hào)較強(qiáng)（如：電機(jī)車(chē)開(kāi)動(dòng)、巷道皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)、附近變壓器工作等帶來(lái)的電場(chǎng)干擾），這種情況下應(yīng)該避免此時(shí)測(cè)量或避開(kāi)此地進(jìn)行測(cè)量。 四 發(fā)射電流突然幾乎變?yōu)? 解決： 狀況一 供電電流過(guò)大引起過(guò)流保護(hù)，這時(shí)應(yīng)該在增大限流盒的電阻值，然后按復(fù)位鍵，再對(duì)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。 狀況二 無(wú)窮遠(yuǎn)電極可能被人為移動(dòng)。 五 地面大面積積水或有流水 注意：發(fā)射電極應(yīng)打在比較潮濕的地方,有小水洼不影響發(fā)射電極的布置。但

8、是應(yīng)千萬(wàn)注意電極不能被地面的水導(dǎo)通。發(fā)射電極導(dǎo)通會(huì)使發(fā)射電極沒(méi)有距離差別，接收電極導(dǎo)通會(huì)使測(cè)量電壓值偏小。,六、資料處理及資料解釋,打開(kāi)文件預(yù)處理數(shù)據(jù)處理成圖成果分析 詳細(xì)內(nèi)容見(jiàn)WORD文檔,資料解釋原則,1)成果剖面采用的是視電阻率梯度比值處理結(jié)果，數(shù)值的高低反映的是相對(duì)電性變化情況，不代表地層介質(zhì)的真實(shí)電阻率。 2)含水導(dǎo)水構(gòu)造異常在成果剖面上呈現(xiàn)“低阻”反映，包括前方斷層導(dǎo)水、陷落柱、老空積水區(qū)、地層裂隙水等，空洞、干燥破碎帶呈現(xiàn)“高阻”反映。 3)成果剖面上“低阻”數(shù)值的高低預(yù)示了前方介質(zhì)含水性的強(qiáng)弱，但這種關(guān)系并不是絕對(duì)的比例關(guān)系，而是與整個(gè)工作區(qū)域的背景值有關(guān)。 4)直流電法超前探測(cè)成果對(duì)前方界面的變化反映明顯，但當(dāng)異常的規(guī)模較大時(shí)，成果剖面可能只反映進(jìn)入異常體位置和穿出異常體位置。 5)采集數(shù)據(jù)中某一個(gè)因采集工作原因而產(chǎn)生的“假值”就會(huì)在成果剖面上產(chǎn)生一個(gè)或幾個(gè)“假”異常，所以數(shù)據(jù)的采集應(yīng)認(rèn)真可靠。,超前探測(cè)實(shí)例,探測(cè)掘進(jìn)頭前方含水?dāng)鄬訋?在鶴壁十礦575主巷南段進(jìn)行的堵頭超前探測(cè)，采用了三級(jí)空間交匯探測(cè)法，測(cè)量供電電極a1、a2、a3間距4m，a1距迎頭30m，接收電極MN間距為4米，異常在、m.,超前探測(cè)實(shí)例,超前探