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中国矿井物探网 - 物探技术 - 有效电法数据的采集与识别
 
有效电法数据的采集与识别
   
技术支持中心 骆彬
    电法作为地球物理勘探的一个重要组成部分,其理论研究和现场应用技术已经达到了一个很高的水平,随着科学技术的进步和煤矿安全生产的需要,电法已经广泛应用于井下富水性探测,相比于其他物探手段来说,电法在巷道超前探测方面抗干扰能力更强,探测精度更可靠。但由于井下是一个全空间的环境,其本身的地电条件就较为复杂,再加上因生产造成的一些人为因素,更加为电法的现场施工和成果解释带来了困难。并行电法分单极供电方式的数据并行采集AM、偶极供电方式的数据并行采集ABM法两种采集方式(如图1),一般超前探测、测深探测采用AM法。利用并行电法采集有效数据,并识别数据是否有效尤为关键。

图1 并行电法采集方式
1、数据采集应注意以下几点:
    (1)电极要尽量避开浮煤、浮渣,要打在实底或实煤上,确保接地良好;并行电法八个供电极,八个测量电极,如图2,对于少数接触不好的电极,可有效识别并将其剔除,空间分辨率更高、对于异常位置的确定有更大的把握;相对于围岩来说煤是高阻体,其本身就不利于电场的传播,底板较为干燥可往电极位置浇上水,改善局部供电条件,降低接地电阻;

图2 八供电极超前探测
    (2)电极要尽量避开积水、铁轨,防止短路,短路时电力线几乎无法向底板传播,造成低阻屏蔽效应,电法勘探将无法展开,少量积水应避开,大量积水应抽干排除,有铁轨应应尽量离开一段距离(50cm以上);
    (3)巷道超前探测,需要将一个供电电极B放置于无穷远,要接地良好,并将其布置在测区外5倍测距之外,此时无穷远B在测量极产生的电位可以忽略不计,如图3。

图3 无穷远电极探测
2、有效数据的分辨
    有效数据的分辨是个最基本的问题,在数据采集的现场,必需能够准确地分辨采集到的数据是不是有效数据,也就是采集的原始数据是否真实?
   (1)图4是现场采集的数据,A、B是同一条测线上,A为无电极供电时,空采的数据,B中一号供电极A1供电时采集的数据,此条测线的数据后期数据就是无效的,数据解析时要做出判读并剔除,不能盲目的出结果;C、D是同一条测线上,C为无电极供电时,空采的数据,D中一号供电极A1供电时采集的数据,此条测线的数据保持衰减趋势,为有效数据;

A

B

C

D
图4 现场采集的数据
    (2)图5是地面采集的数据解析出的两个剖面,从A剖面数据可以看出,在145m处数据明显出现异常,有两条非常有规律的高阻异常斜向右下角,其间距越来越大,这实际上是由于145m附近,电极接地条件太差,形成的“假异常”。有时,如电缆的某一点或多路转换开关的某点断开也会形成类似的“八字异常”,如该点位于观测剖面中间,则会出现“双八字”异常;点位在两端,则会出现“半八字”异常。在现场采样时,应及时发现此类异常并及时处理。B剖面的问题则更为严重,图左侧出现了太多的漩涡状封闭异常,在地电断面中是不真实的。一般而言,直流电法采集到的地电断面,其等值线的起伏会比较缓,较难形成小型的封闭异常,不会出现图中的密集型“漩涡异常”。图中剖面形成的原因是:剖面左侧接地条件很差,现场操作人员未对接地条件进行有效改善就进行了数据采集,其数据为无效数据。

A剖面

B剖面
图5 测深剖面
    一般情况下,有效的数据成图有如下特征:等值线较为平缓,没有突变起伏点,高阻、低阻区的变化是渐变的;视电阻率数值上没有孤值畸变异常,反应到等值线上是没有“漩涡异常”;等值线上不会出现规律的“八字”异常等。
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添加日期:2014-10-15   浏览次数:2937
 
   
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