直流電法物探低阻解釋分析

成　磊（太原理工大學礦業工程學院,太原　030024）

直流電法物探低阻解釋分析

成磊
（太原理工大學礦業工程學院,太原030024）

摘要:對煤礦地區需要對地下物體進行技術方法的提前探測，目前采用比較多的方式為直流電法物探對于地下情況進行了解，主要的解釋內容是保證直流電法測定的低阻區的解釋來進行預報。采用直流電法在解釋過程中，解釋結果的準確度直接影響后期各項工作的開展，因此必須保證工程技術方法解釋的準確性，保證該技術的應用廣泛度。筆者通過對現場數據解釋過程對比實際情況，其中存在的差異位置進行全面的分析，總結出一套新型的資料解釋方法，有效的降低在解釋過程中出現的種種問題，在實際生產過程中，結合直流電法的常規解釋能夠有效的保證解釋的準確性。

關鍵詞:直流電法；物探；低阻；解釋分析

0　引言

礦井直流電法預測技術常規模式是采用三點三極的方法對煤礦巷道的基本情況進行初步了解，礦井直流電法是在“三點源發”的基礎不斷的總結和完善實現的，勘探方法比較簡單，對于水資源的勘察準確度比較高，并且探測深度大，因此在應用過程中比較廣泛。

三點三極探測法在應用過程中采用的理論支撐是點源電流場和球體交匯理論。點源電流場理論是根據球對稱原理而發展的，利用測量電極MN測量巷道底板過程中，測量的主要內容為三個點所合成的球心，兩者間距為MN長度的球殼體積內整體的電阻率變化情況，實現一次測定3組視電阻率取值。在解釋過程中能夠結合所得三組視電阻率值和球體交匯原理來校正所得數據，將干擾因素逐步排除，提升整體解釋數據的準確度。

電源電流場以及球體交匯理論可以在廣義來描述地下巷道前方的基本情況，但是在詳細的資料數據解釋處理過程中，消除測量階段獲取的干擾波形的難度較大，在具體位置的確定上準確度也有待提升。

1　均值曲線法資料解釋技術

在目前我國應用的比較多的方法中直流電法物探技術對于低阻區解釋軟件都是結合surfer來進行相應的數據等值線填充工作的，在操作過程中不需要復雜的人為操作，并且圖像的形成效果比較良好，不足之處在于解釋精度不足，一般情況只能達到60%左右。

本文的主要研究內容是避免從純數據的角度對問題進行分析，而是選擇與均值差值類似的模式來處理相關的數據和資料，取得的工程使用效果良好，本文將其稱之為均值曲線法資料解釋技術，主要的步驟為以下四個：

第一，首先將3個電極中獲得的探測數據劃分為3個組別，分別畫出視電阻率曲線分布圖，將橫坐標采用測量點距離1號供電電極的距離作為標準，縱坐標為視電阻率的值。

第二，將3條不同的視電阻率曲線獲得的同一探測距離處的視電阻率求得均值，得到相應的均值曲線，均值曲線表示的含義是在不同距離下視電阻率均值，與之前相同，在該坐標系中，橫坐標為視電阻率均值與電極的距離，縱坐標為電極在不同距離處的視電阻率值。

第三，比較第一步和第二步獲得的視電阻率曲線，如果原始的視電阻率值與均值視電阻率值相對出現前者小于后者的情況，則說明該位置為低阻異常區。為了有效的進行對比，筆者將相對完整的其他兩條曲線等間距的平移，使其能夠在同一坐標系中顯示相應的視電阻率曲線。

第四，通過上述步驟的處理，能夠將圖像中的低阻異常區找出來，大致標注出相應的位置，然而由于本身直流電法技術采用的是“點源電流場”作為自身的支撐理論來逐漸進行地質體的解釋，在測量過程中，極點在測量時能夠夠在巷道底板處進行相應的測量工作，將供電極作為球心，厚度指標為測量電極間距中體積范圍內的介質電阻率值。如果在巷道中存在一定的影響巷道頂底板電流或者側向有低阻異常體的情況，將會對地下真實情況造成影響，這時應當結合采用球體交匯的原理來去除相應的干擾影響。

2　交集資料解釋法

通過分析大量的實際工程數據與解釋結果對比，發現采用均值直流電法在數據處理上準確度嚴重不足，經過研究發現，在解釋過程中，如果相同的數據進行處理時，無論采用哪一種方法來進行處理最終的結果都存在比較大的誤差，而研究人員發現，摒棄原本的均值法，采用取交集的方法，即對于出現差異的位置確定存在異常，而是對于兩個解釋判斷都存在異常的情況才判定為異常區。

利用河北某礦區的勘探資料進行說明，現場的基本情況如下：巷道采用下山掘進進行，迎面存在的絕大部分內容為浮煤以及煤泥，這樣的實際情況對于直流電法測量結果造成一定的不利影響。

通過分析的資料可知，在該巷道內電極前方20m左右位置存在低阻異常區，顯示在巷道內電極前方20m和50m左右的位置都存在一定的低阻異常區，根據取交集的方法，兩組曲線都指向相同的20m位置處的低阻異常區，而50m處位置的異常為假異常，最終工程技術措施驗證，在前面24m處巖層的頂板已經破碎，并且在錨桿處還有水的存在，這是導致低阻異常的真實原因，而在50m處沒有發現實際地質體造成異常。

3　結束語

直流電法物探在實際應用過程中憑借本身簡單易操作的特點被廣泛的應用礦山巷道前方預測工作中，但是由于本身的工程資料信息受到的影響因素比較多，在解釋過程中可能導致一定的誤差。采用取交集資料解釋的方法能夠有效的處理低阻解釋過程中的問題，將假異常區排除，更準確的對巷道前方情況進行評價，提升解釋準確度。

參考文獻：

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