高密度电法探测地下灾害源的应用研究

发布时间：2019-10-12 23:45

【摘要】：各种地下灾害源造成严重的地质灾害，如采空区、古空区、地质断裂带、陷落柱、地层裂隙、地下水层及充水区、煤层瓦斯等。这些灾害严重地影响着生态环境、经济与社会的和谐发展。在解决地下地质问题时，方便快捷、信息丰富的高密度电法广泛使用。如果在地下灾害发生以前，有效地利用高密度电法对之进行探测，并提出适宜的防治措施，将大大减小灾害产生的破坏，能够取得良好的经济和社会效益。内蒙古固阳石宝矿东采场边坡地下富水严重，部分渗入矿坑影响爆破效果，而且导致矿区生产成本增加，还会严重影响后期边坡的稳定性，容易造成滑坡。为了详细探测其地下水赋存情况，在东采场进行了高密度电法探测。在数据采集中使用了微分和温纳两种装置进行测量，根据需要逐步布设五条测线，观测了300个物理点。在资料解释中，对比了微分和温纳两种装置的探测结果，并对各类数据进行了三维拼接。同时，在常规工作的基础上又采用克里金三维插值技术进行水平切片提取，进行水平地电变化的分析。通过综合对比分析，确定了矿区东北角尾矿库附近地下水体的分布范围，查明了地下水的类型主要为第四系风化层空隙水，研究区域主要富水区有两个。在研究区域西侧富水区，尾矿库的水沿着基岩面向西渗透；位于研究区域东侧的富水区，尾矿库的水沿着F18断层破碎带渗透。同时，查明了探测区内断层破碎带导水通道的构造形态和分布位置。在研究过程中，对高密度电法资料的分析与处理采用了从二维平面到三维空间构建的方法，即首先从主要测线分析、然后结合其他测线整体判断，再使用三维空间插值方法进一步研究目标区域。特别是使用三维插值方法进行不同深度的切片提取，可以更加直观的反映出探测区域不同深度的电性变化特征，为资料解释提供了更多空间地电分布信息，有时甚至可以弥补测线布置的一些不足，避免再次回到野外进行测量，节省了大量时间以及人力物力。所以采用高密度电法探测并结合插值方法，除了测取的信息量丰富、成本低、精度高之外，其解释结果更加形象、清楚。
【图文】：

分布图,均匀介质,分布图,装置系数

单位为Ω m；I 表示 AB 之间的电流大小，单位是 mV； K 是装置系数，与 AB 和 MN 电极间的ANBMBN1112 ，在各向同性的匀质岩层中测量时，无论何种电极装岩层的真电阻率。但是实际工作中所遇到的情况是地地表的起伏不平，若按式（2.1）进行计算，，得到的质体的一种综合反映。

示意图,高密度电法,示意图

高密度电法测量时只需在探测目标上方布设一条测线测线上，然后利用微机控制电极的组合，测量不同深度测点的电阻可以通过其他排列形成不同的装置获得更多的地电信息，最后微机，之后还可以传入电脑进行滤波、地改处理，通过反演图判断测线。电极组合与微机控制的发展与运用, 使电法勘探的智能化程度得、电极转换装置、电极系统组成了高密度电法数据采集系统[51]。主置的工作，电极转换装置接收指令后控制电极的组合以及供电和测在主机中直接转化为电阻率值，最后方面使用电脑对数据进行处理数据采集与处理具体步骤如下：数据采集——转入电脑——格式修——反演生成视电阻率等值线图——结合资料解释。获得的数据还可以提取出来用其他软件，如三维插值软件生成三维二维图像。
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P631.3

【参考文献】