《矿井物探》PPT课件

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1、§2.3巷道层测深法2.3.1层测深基本原理层测深的装置（右图）实质是一种赤道偶极装置。供电偶极和测量偶极置于同一巷道中（如果俩偶极分置于不同相邻巷道，称层透视），电极分别安置在煤层顶、底板的分界面处，并指向工作面。施工时，AB偶极固定在巷道测点位置上，测量偶极MN按一定变化间隔由近及远移动观测随偶极距（AB中心至MN中心）逐渐增大，层测深顺层探测深度也逐渐增大，通过不断改变偶极距的大小，来研究工作面煤层的电阻或电阻率的变化，从而达到确定断层构造等构造扰动存在和空间位置的目的。§2.3巷道层测深法2.3.1层测深基本原理层测深装置在煤层中形成偶极子场，其电

2、流分布如图所示。当时，即煤层为低阻时，电流向将集中分布在供电偶极子所在煤层的柱体内。距AB不远处电流已衰减到很小。显然在低阻煤层中国，不利于大偶极距的层测深探测。对于高阻煤层，即情况，由于高阻煤层对电流的排斥作用和低阻顶、底围岩的吸引作用而导致电流从低阻围岩向远处流动，并在远处通过煤层形成电流回路，从而使电流顺层穿透深度增大，且随煤层和顶、底板电阻率差异越大，电流扩散越远。显然，层测深更适用于高阻煤层的探测工作。§2.3巷道层测深法2.3.1层测深基本原理层测深勘探体积示意图层测深是一种体积勘探，其勘探体积是一个张角30°的扇形柱体，如下图。随r增大，勘探

3、范围（或深度）也随之加大。§2.3巷道层测深法2.3.2层测深井下施工方法技术电极安置条件是层测深获得高质量观测数据的关键。特别是井下金属支架绝缘程度较差时，常使AB供电电极旁路而导致层测深观测失败。正常情况下，要求电极安置在煤层与顶、底板交界处，给井下施工带来麻烦，又因接地电阻过大，而影响观测。为改善接地条件，通常可在交界处用煤电钻首先打好深度为40～80cm的电极孔，然后用含盐黄泥填充，再插入电极，以保证接地良好。偶极距r的大小，视采区宽度而定。宽150m左右的采区，最大偶极距rmax在150～240m为宜，最小偶极距rmin的选择要考虑巷道空间对场的

4、影响，为避免巷道对小极距影响所引起的虚假异常，对一般常见巷道（截面积为6m2左右），初始极距应大于10m,常选用15～20m较为适合。偶极系列的选择原则与电测深法类似，在井下研究小构造扰动，一般采取△=1/8～1/10采样间隔系列为宜，在关键极距处可适当加密。§2.3巷道层测深法2.3.2层测深井下施工方法技术为了便于研究煤层平面范围内构造变动情况，可绘制视电阻和视电阻率平面图，其绘制方法如下图所示。即把不同极距的值标在偶极距中垂线上距观测巷道距离为r的点处，然后构制等值线，即可获得一张反应构造变动的等直线平面图。如果以实测的值和理论计算的值间的偏差为参数

5、，依照上述方法可构制出视电阻或视电阻率偏差图，由偏差值大小，可推断构造扰动沿煤层的分布状态。层测深视电阻率偏差平面图§2.4矿井直流电透视法2.4.1基本原理矿井直流电透视法的原理与矿井无线电波透视法（坑透法）类似，它把供电电极A（有时用偶极AB）和测量电极MN分别布置在采煤工作面两相邻巷道中，采用直流供电，通过测量MN间的电位差△UMN，研究两巷道间工作面内及围岩中的电场分布规律，用于探测工作面内部及其顶底板岩层内的含水、导水构造异常。（a）轴向单极—偶极法（b）赤道单极—偶极法（c）轴向偶极—偶极法1（d）赤道偶极—偶极法1（e）轴向偶极—偶极法2（f

6、）赤道偶极—偶极法2§2.4矿井直流电透视法2.4.1基本原理1：轴向单极—偶极法2：赤道单极—偶极法3：轴向偶极—偶极法14：赤道偶极—偶极法15：轴向偶极—偶极法26：赤道偶极—偶极法2各种方法电位差响应大小比较§2.4矿井直流电透视法2.4.2井下施工方法技术直流电透视法工作方法与矿井无线电透视相同，测量工作在采煤工作面的两顺槽间进行，一般每10米一个测量点（MN），每50m一个供电点(A)。如果采场较短，如小于80米，应加密到每5米一个测量点，20～30米一个供电点。具体测量方法是，对每个供电点供电时，对应在另一顺槽的扇形对称区域内布置15～20个

7、观测点进行测量。当本巷道内所有供电点测量完毕后，测量与供电在两巷道对调，重复观测所有供电点，以确保采面内各单元有两次以上的覆盖。§2.4矿井直流电透视法2.4.3资料解释方法1）曲线对比法曲线对比法[4]是直流电透视资料解释中最常用的基本方法，首先利用电测资料确定煤层及围岩电性参数（电阻率）；其次，正演模拟计算理论地质模型的理论电透视曲线（电位曲线或视电阻率曲线），也可利用同一巷道不同测点的实测电透视曲线，通过相关分析法确定地电模型的理论电透视曲线；最后，将实测曲线和理论曲线对比，根据二者的吻合程度及实测曲线上的异常畸变点，可定性圈定煤层及其顶底板内是否存

8、在断层、含水、导水构造等。依据畸变点的性质和位置，结合已知地质资料