矿井直流电阻率法三维超前探测技术研究

发布时间：2024-10-04 23:54

　　巷道掘进是矿井生产的重要环节，也是矿井预防灾害的前沿阵地，巷道掘进过程中，经常受到各种不良地质条件的影响，给生产和安全带来严重隐患，需对其进行超前预测与预报。直流电阻率法作为超前预测的主要手段之一，现有方法技术在观测系统布置、数据采集及后期数据处理等诸多方面仍存在不足，所以开展直流电阻率法超前探测研究具有重要意义。 提出了三维超前探测系统，采用数值模拟、物理模拟与工程应用相结合的方法，由浅入深地研究了直流电阻率法超前探测的各类影响因素（装置类型、计算方法、电极距、巷道影响、异常体尺寸、异常体电阻率比值以及异常体位置）对探测结果的影响，测试了其在三维正反演、水砂槽模型实验以及煤岩巷探测应用中的响应与效果，并提出二维偏移结合三维反演成像的数据处理手段。 数值模拟的主要结论有：（1）二极装置对前方异常的定位效果与视电阻率曲线的收敛性均优于三极装置；（2）电极距的大小对AGI正演结果基本无影响；（3）布置在底板侧帮交界处的电极受巷道影响小于布置在底板或侧帮的电极；（4）异常体任一方向尺寸增大，正演得到的低阻响应更强，位置识别更精确；（5）对低阻异常的定位效果优于高阻异常，异常体电阻率比值...

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图6巷道实测瓦斯体积分数5结论巷道掘进距离/m051015202530

图2-1直流电法常用装置类型示意图

(g)图2-1直流电法常用装置类型示意图Figure2-1ThecommonDCmethoddevicetypediagram阻率测深法2-1（g）所示，电测深法的典型特点是当供电电极A、B沿两侧相反方向

图2-2点电源电场示意图

一个供电电极A进行供电，另一个供电电建立的电场即为单个点电源的电场，如图2-2所示。以均匀放射电流，在A点周围形成球形等位面，等位面的综合反映，这就是直流电阻率法超前探测的基本理论。

图2-3直流电法超前探测原理示意图

无穷远”位置（5-10倍测线长，使B点源形成的电源场在探测），形成以A点源为中心稳定的球形电场。设3个不同供电电源巷道后方滚动排列，可得到多组电位差，从而计算切点处的视，可得到前方不同距离处介质的视电阻率变化曲线，如图2-3所

本文编号：4007293