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1、1 直流电法技术的原理直流电法勘探是以煤、岩层的导电性差异为基础，通过人工向地下供入稳定电流，观测大地电流场拭目以待颁规律，从而确定岩、矿体物性（如贫、富水区域）的颁规律或地质构造（如断层、裂隙发育区）的特征。直流电法勘探是测定岩石电阻率的传统方法。它通过一对接地电极把电流供入大地中，而通过另一对接地电极观测用于计算岩石电阻率所必需的电位或电位差信息（见图1）。直流电法技术的工作方法根据探测目的不同，直流电法工作装置形式有多咱。井下通常应用对称四极测深装置、三极测深装置和单极偶极装置。2.1对称四极测深装置工作布置方式为A-M-O-NB，即以O点为中心，两边对称布置A、M、N、B四个电极四个电
2、极按比例由近及远同步移动。2.2三极测深装置工作布置方式为A-MON-B（*）。即以0点为中心，两边对称布置MN两个电极，A、M、N三极由近及远逐步移动，B极位于无穷远处。上述两种装置中A、B、均为供电电极，用于向岩层供电；M、N均为测量电极，用于探测地电场电压，根据测出的电流、电压值结合装置系数就可以换算出地层视电阻率值。通过对不同地步、不同深度地层的视电阻率值进行全方位探测和综合分析，就可以达到探测岩性或构造的目的。2.3单极偶极装置主要用于巷道掘导师头超前探测，采用的工作布置方式为A1-A2-A3-M-NB（#），基本A1、A2、A3、和B极为供电电极，位置固定不动（A1位于掘进头处），
3、用于向岩层供电，B极位于无穷远处；M、N为测量电极，沿巷道移动探测地电场电压。井下采集的原始探测数据，经专用软件根据镜象工作原理处理后得到A1、A2、A3三条结果曲线的相似性进行对比并结合各供电电极的相对位置关系进行分析（即：掘井头正前方的低阻异常区在各条结果曲线上的位置反映关系应该与相应供电电极的位置关系具有一致性），即可得出物探结论。直流电法一般供电极距越长，供电电场颁范围越广，探测深度和两边辐射范围越大。2 直流电法技术拭目以待优点和用途直流电法技术具有理论成熟、方法灵活、仪器简便、抗干扰能力强的优点，可用于探测巷道掘进头前方断裂破碎带和富水区（体）范围、查找巷道周围隐伏构造破碎带位置、
4、划分顶底板岩层贫富水区域、确定放水孔位置及工作面回采时的易突水地段、评价工作面回采时的水害安全性等。它是通过采集人工地震波所携带的地下信息来分析地层结构，目前有两种方法，瑞利波探测概括一种是面波变频探测法，亦称稳态法，这种方法由于激振器较笨重，在某些工程场地使用困难，特别是煤矿井下无法采用。另一种方法是面波频谱分析法，也叫做瞬态法，它是有震源产生一定带宽的脉冲，通过测线上相距震源不同距离的多个接受传感器，把信号采集到瑞利波仪的记录中，利用FFT和频谱分析技术，通过相干函数的互动率谱相位展开谱，从而得到两个纪录信号在不同频率下瑞利波在传播过程中由于时滞而产生的相位差，根据多路不同频率信号的相位差
5、就可计算出传播时间和速度。由已知多个接受传感器的安装距离，便可求的不同频率瑞利波的相速度，同时得到该测点的频散曲线。由于瞬态法在理论上考虑了层状介质中瑞利波的转播理论，其探测精度高于稳态法。瞬变电磁法或称时间域电磁法(Timedomainelectromagneticmethods)，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电磁场，在一次脉冲电磁场间歇期间，利用不接地线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。其基本工作方法是：于地面或井下设置通以一定波形电流的发射线圈，从而在其周围空间产生一次磁场，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
6、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。矿井高密度电法其在原理上属于电法勘探中电阻率法的范畴，它是以岩土体的电性差异为基础，以研究在施加电场的作用下，地下传导电流的变化分布规律，它是在常规电法勘探基础上发展起来的一种新的勘探方法。高密度电法集中了常规剖面法和电测深法两者的特点，不仅可以观测地下一定深度范围内横向电性变化情况，同时还可以观测垂向电性的变化特征，总体而言具有以下优点：1、电极布设是一次完成的。虽然在工作开始观测前要投
7、入较大的工作量来完成多电极的布设工作，但这样做可以防止因电极重复设置引起的干扰，减小了测量误差。2、常规电阻率测深一次只能得到一条剖面上一个点的电阻率值，而高密度电法在电极布设好时可以得到一条剖面下整个断面的电阻率参数。大量的信息使我们在异常解译上排除电法工作的多解性有了较大的帮助。便于与计算机联接实现数据共享，便于后期资3、野外的数据采集、收录实现自动化、智能化，因此可以方便的采集到同一深度上多个电阻率参数以及不同深度上电阻率参数。数据的自动存储避免了人为的观测记录误差，智能化可以实时看到地电断面电阻率变化特征，料处理。4、由于在一条地电断面上有很多的电阻率值（所以称之为高密度电阻率），在现代计算机技术的支持下，利用现在较成熟的应用软件包，我们可以很方便的得到一条地电断面异常图，使我们很直观的分析地质体的相对电性特征，从而了解异常地质体的埋深、规模等。而常规电阻率测深无法做到这一点。
