三维高密度探水技术.ppt

三维高密度探水技术 施龙青 (博士、教授、博导) 山东科技大学地质学院 技术问题的提出 无论是三极电法探测技术，还是偶极电法探测技术，所采集到的数据是二维的，即一条探测线只能得到一条垂直于探测线的剖面，这对水文地质条件的勘查是非常有限的。 在工作面上、下巷道布置二维电法勘探，获得的结果仅仅是所探两条巷道的底板剖面，对于工作面内部底板情况就无能为力了，而现场技术人员最想知道的是工作面内部底板富水情况。 二维高密度电阻率色谱断面图 音频电透视 人工向地下供入音频电流，观察大地电场的分布规律，从而确定岩体物性分布规律及地质构造特征。其特点是音频信号穿透能力强，测量精度较高，可以抵抗轨道及矿车运行引起的强直流电干扰。 发射点的间距为50m，对应巷道的一定区段进行扇形扫描接收 瞬变电磁原理 瞬变电磁法或称时间域电磁法(Time domain electromagnetic methods)，简称TEM，它是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。简单地说，瞬变电磁法的基本原理就是电磁感应定律。 工作时，在发射线圈中通以一定波形电流，从而在其周围空间产生一次电磁场，并在地下导电岩矿体中产生感应电流，断电后，感应电流由于热损耗而随时间衰减。衰减过程一般分为早、中和晚期。早期的电磁场相当于频率域中的高频成分，衰减快，趋肤深度小，而晚期成分则相当于频率域中的低频成分，衰减慢，趋肤深度大。通过测量断电后各个时间段的二次场随时间变化规律，可得到不同深度的地电特征 三维高密度电法简介 三维电阻率层析成像技术是采用高密度发射系统和接收系统对地下进行电场透视，利用大地电阻率的差异进行CT成像。通过合理地设计发射系统和接收系统，保证在地面有足够多的观测点和采集到的足够高的电位异常值。通过对地面电位测量结果进行数据处理和反演计算，推断地下电阻率分布情况，利用电阻率与含水区的相关关系确定含水区边界和含水区的空间分布，利用含水层电阻率与富水性程度的关系，求出富水区的三维空间分布，从而实现对含水层富水性的空间分布和储量的定性预测。 底板水探测 良庄煤矿31108工作面底板地层电阻率三维数据体 良庄煤矿31108工作面底板下80米、徐灰层位 良庄煤矿31108工作面底板下120米、奥灰顶界面深度 良庄煤矿31108工作面底板地层底板下130米、奥灰顶界面下10米深度 良庄煤矿31108工作面底板地层下140米、奥灰顶界面下20米深度 良庄煤矿31108工作面底板下150米、奥灰顶界面下30米深度 良庄煤矿31108工作面底板下160米、奥灰顶界面下40米深度 良庄煤矿31108工作面底板下170米、奥灰顶界面下50米深度 良庄煤矿31108工作面底板底板下180米、奥灰顶界面下60米深度 良庄煤矿31108工作面底板下220米、奥灰顶界面下100米深度 垂直切片（沿轨道巷） 距轨道巷30米 距轨道巷60米 距轨道巷90米 距轨道巷120米 距轨道巷150米 沿运煤巷 倾向垂直切片平行切眼60间距 顶板水探测 滕东生建煤矿3下107工作面顶板地层电阻率三维数据体 顶板上10米 顶板上20米 顶板上30米 顶板上40米 顶板上50米 顶板上60米 顶板上70米 顶板上80米 顶板上90米 顶板上100米 顶板上110米 顶板上120米 3煤顶板富水区分布图 动态监测 ——以龙固矿为例 龙固矿1301N工作面采前富水性分布图 第1次2009年10月6日 工作面迎头前方390m富水区 第二次2009.10.3 迎头390m富水区 第三次探测2010.1.23 迎头390m富水区 2010.2.20 迎头前方390m富水区 底板注浆效果监测 曹庄煤矿101002工作面底板注浆前、后视电阻率三维数据体对比 曹庄煤矿101002工作面注浆前、后底板18米五灰顶电阻率三维数据体对比 曹庄煤矿101002工作面注浆前、后底板29米五灰底电阻率三维数据体对比 曹庄煤矿101002工作面注浆前、后底板42米奥灰顶电阻率三维数据体对比 曹庄煤矿101002工作面注浆前、后进奥灰10米电阻率三维数据体对比 曹庄煤矿101002工作面注浆前、后进奥灰20米电阻率三维数据体对比 曹庄煤矿101002工作面注浆前、后进奥灰30米电阻率三维数据体对比 曹庄煤矿101002工作面注浆前、后进奥灰40米电阻率三维数据体对比 曹庄煤矿101002工作面注浆前、后进奥灰50米电阻率三维数据体对比 曹庄煤矿101002工作面注浆前、后进奥灰60米电阻率三维数据体对比 采空区探测 焦家B区电阻率三维数据体 采空区立体图 寺庄C区电阻率三维数据体 C区采空区立体图 网络电法动态监测工作