采空区探测高密度电阻率法的应用

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1、2O122O12Vo1．7No．1李远强：采空区探测高密度电阻率法的应用第7卷第1期采空区探测高密度电阻率法的应用李远强(北京市地质研究所，北京100120)摘要：高密度电阻率法由常规电法演化而来，其电极排列类型多，应用范围广。本文以北京地区的地下采空勘查探测为例，论述了高密度电阻率法的测线布置、电极排列，到数据处理，图像解释等技术方法。通过实地钻孔验证，说明探测结果准确，为采空区评价提供了可信的基础数据。关键词：高密度电阻率法；采空区；钻孔中图分类号：P631．3+22文献标识码：A文章编号：1007-1903(2012)01-0051-04北京市门头沟区和房山区煤矿开

2、采历史久远，开采成本低，效率高J。最早在元代，至今已有800多年。煤层主要分布于石炭二(2)探测方式叠煤系地层，厚度0．5-10多米不等。解放前长时间内的小高密度电阻率法常用的电极装置有：①温纳装置窑无序开采其深度较浅，一般为几十米，个别达~lJl00m；(AMNB)，对接地条件差，供电干扰严重，采用该装解放后的国矿开采深度较大，按照安全规定采掘。改革开置有一定的优势J；②偶极装置(ABMN)；③微分装置放后，私营煤矿超采超挖现象严重，少有矿井资料，关闭(AMBN)；④施伦贝尔装置(A—MN—B)，也可采用二后留有许多隐患。北京平谷地区金矿历史开采，留下诸多极、三极、自电

3、、充电装置等。高密度电阻率法的观测方式未知采空区。分为两类：剖面类观测和测深类观测。随着现代经济的快速发展，为增加土地利用，采空区只要场地条件许可，尽量采用剖面类观测方式，尤其的勘查显得尤为重要。近十年来，高密度电阻率法为地下是首选温一施剖面装置，因为这种观测方式真正集中了电采空区探测做了大量的工作，取得了良好的效果。剖面和电测深法的优点，其采集点分布更均匀合理，在不少场合、不同要求的勘探项目中都可以取得好的效果。如1高密度电阻率法果条件许可，尽可能采用多种装置方式进行测量，因为每种排列方式的供电电极和测量电极位置不同，对异常体的(1)基本原理分辨能力和探测深度有很大的关

4、系。针对地形地质条件高密度电阻率法的基本原理等同于常规电阻率法，和不同的探测目的，选取合理的装置排列是取得良好探测它是利用不同地层岩石所具有的电性差异，通过地表不同效果的关键。电极距的设置采集到地下不同深度的视电阻率值，再对蕴含有各种地质体信息的视电阻率值，采用数据处理、成2野外工作及数据处理图及解释，从而推演出地质体的大小、形状、分布和特征。高密度电法与常规电法相比，它具有以下优点：①由于(1)野外工作电极的布置是一次完成的，测量过程中无须跑极，因此可野外测线布置是探测工作的重要前提，测线要尽量防止因电极移动而引起的故障和干扰；②在一条观测剖面保持一条直线，并垂直于探测

5、地质体的走向。测线弯度过上，通过电极变换或数据转换可获得多种装置的ps断面大、过急均会影响到探测数据的质量。等值线图；③可进行资料的现场实时处理与成图解释；④接地电阻的大小也对探测数据有很大的影响，一个作者简介：李远强(1970一)，男，工程师，主要从事工程物探及地质灾害方面的工作。E-mail：lyq197O316@sina．tom。20122Ol2第7卷第1期技术应用Vo1．7No．1电极接地电阻过大，会影响一组数据，不利于后期资料的3探测实例处理和解释。故保持每个电极的接地电阻大小相当，才能保证采集到高质量的数据。通常采用浇水(或盐水)、加(1)门头沟南港采空区探测

6、大深度、挖坑填土、增加电极、堆土和小范围移动的方法工作区处于门头沟中部的低山区，总体地势南高北来减小接地电阻，提高数据质量。如果某个电极接地电阻低，地表分布有第四系松散覆盖层。出露地层为侏罗系南过大，后期剖面图像会出现“对称双八字”干扰异常。大岭组(Jln)和窑坡组(Jly)，南大岭组岩性为暗绿色玄(2)数据处理武岩，夹凝灰岩、火山角砾岩、砂岩和页岩等；窑坡组是高密度电阻率法数据处理软件主要有：吉林大学含煤地层，岩性为深灰一灰黑色含砾粗砂岩、石英砂岩、GeogigaRTomo数据处理软件、中国地质大学(武汉)研粉砂岩、泥岩夹煤层。区内地层总体为单斜构造，地层产制的2．5维

7、电阻率成像系统、河北廊坊中石油物探所的“电状170。／20。。可采煤层有一、二、五、七、九槽煤，煤层厚法工作站”和瑞典的Res2dinv数据处理软件。其数据处理度变化较大，0～8．27m，均厚0．95～1．90m。解放前该地区模块大体类似，处理之前均需要进行数据格式转换，主要煤矿己大量开采，改革开放后，个人和集体有大量开采，处理流程包括坏点剔除、水平垂直圆滑滤波、设置深度调最大的集体马各庄煤矿已于两年前停采。工作区内有孔隙整系数、地形改正和反演。根据探测现场的实际情况，不水、构造裂隙水和风化裂隙水岩组，井田开采后，地下水同的装