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1、内容提要：l什么是电法勘探？什么是电法勘探？l电法有多少种勘探方法？电法有多少种勘探方法？l目前电法技术能解决什么问题？目前电法技术能解决什么问题？l煤矿常用的电法勘探技术有哪些？煤矿常用的电法勘探技术有哪些？ 能解决什么问题？解决到什么程度？能解决什么问题？解决到什么程度？ 怎么解决？怎么解决？1一、一、什么是电法勘探？l利用探测目标对电参数的差异来分辨目标体利用探测目标对电参数的差异来分辨目标体 电参数包括：电参数包括： 电流、电压、电阻率、电场强度电流、电压、电阻率、电场强度 目标体可以是目标体可以是 岩层、洞穴、金属、水体、构造等岩层、洞穴、金属、水体、构造等l前提是目标体有明显的电性
2、差异前提是目标体有明显的电性差异 如：煤的电阻率如：煤的电阻率100m 水的水的电电阻率阻率1 ml 结合地层对比、趋势分析方法，推测最终地质结合地层对比、趋势分析方法，推测最终地质成果解释方法。成果解释方法。2二、二、电法有多少种勘探方法？ l概括的讲：电法可分为直流电法、交流电法、概括的讲：电法可分为直流电法、交流电法、天然电法天然电法3种种 常见的直流电阻率法、高密度、高分辨、点剖常见的直流电阻率法、高密度、高分辨、点剖面、电测深都属于直流电法系列。面、电测深都属于直流电法系列。 像瞬变电磁、地质雷达、可控源、磁偶源、像瞬变电磁、地质雷达、可控源、磁偶源、频率测深、无线电波透视、坑透属于
3、交流电法频率测深、无线电波透视、坑透属于交流电法系列系列 天然电法包括天然场、电磁辐射等天然电法包括天然场、电磁辐射等l各种名称加起来约各种名称加起来约100余种余种3三、三、目前电法技术能解决什么问题？ 1.大地构造大地构造,地球结构地球结构 地壳、地幔探测地壳、地幔探测2.空间技术空间技术,电磁波技术电磁波技术 天气预报、太阳黑子活动天气预报、太阳黑子活动3.精细探测目标精细探测目标,如如: 古墓、古河道、建筑地基、路基、溶洞古墓、古河道、建筑地基、路基、溶洞含水层、水源井、基底岩层、海水侵入、含水层、水源井、基底岩层、海水侵入、污染土体、各种金属矿产、地质构造、污染土体、各种金属矿产、地
4、质构造、4瞬变电磁（可控源频率测深）瞬变电磁（可控源频率测深）l煤矿采区地下水勘探；l煤矿采区含导水陷落柱探测；l老窑采空区范围及边界勘察；l断层破碎带、地热水资源勘探；l潜在突水或导水通道探测；l洞穴、岩溶勘察及评价；l煤田自燃区探查；l帷幕注浆效果质量检测；l工程地基勘察；四、四、煤矿常用的电法勘探技术有哪些？ 能解决什么问题？ 解决到什么程度？ 怎么解决？5瞬变电磁（TEM）l 瞬瞬变变电电磁磁场场法法(简简称称TEM)属属时时间间域域电电磁磁勘勘探探方方法法。其其中中的的回回线线装装置置体体积积效效应应小小、探探测测精精度度高高，对对施施工工场场地地有有着着极极强强的的适适应应能能力力
5、，可可以以在在岩岩石石裸裸露露地地区区、水水泥泥地地面面、地地形形起起伏伏地地区区施施工工，且且工工作作效效率率高高，是是解解决决各各类类中中深深部部煤煤田田地地质质物物探探问问题题的的首首选选方方法法。其其探探测测原原理理是是在在发发送送回回线线中中通通以以稳稳恒恒电电流流，这这样样在在回回线线中中及及周周围围一一定定区区域域内内便便产产生生了了一一次次稳稳定定磁磁场场。根根据据电电磁磁感感应应原原理理，当当一一次次电电流流关关断断后后，在在大大地地中中感感应应出出二二次次涡涡流流场场。在在地地中中，良良导导体体内内部部所所激激发发的的涡涡流流场场较较强强、不不良良导导体体中中的的涡涡流流场
6、场较较弱弱，因因此此可可以以通通过过分分析析二二次次场场随随时时间间的的衰变规律，来探测地下地质体的分布情况。衰变规律，来探测地下地质体的分布情况。67基本概念l发射线框发射线框l接收面积接收面积l发射频率、发射电流发射频率、发射电流l采集时间、时间道采集时间、时间道l叠加次数叠加次数l线点距线点距8l大深度勘探，适合地质条件复杂区域，沙漠、大深度勘探，适合地质条件复杂区域，沙漠、戈壁、山地、沟壑等地也可以使用。戈壁、山地、沟壑等地也可以使用。l属于瞬态电磁波技术属于瞬态电磁波技术l有变种有变种CSAMT、MT等等l属于体积勘探属于体积勘探l实用性好实用性好l定性解释区域性含水体、构造含水断定
7、性解释区域性含水体、构造含水断l有盲区问题有盲区问题l可提供不同深度平面，不同方向剖面信息可提供不同深度平面，不同方向剖面信息l瞬变仪器瞬变仪器 （V5、V8、PROTEM、GDP32、DTEM、TEM等）等）9地面地面 （电法勘探）（电法勘探）（电法勘探）（电法勘探）加拿大加拿大PHYNIX公司的公司的V8系统系统10野外施工11数据曲线12剖面认识13l剖面图主要指电阻率剖面图主要指电阻率-深度剖面。即以测点号深度剖面。即以测点号（距离）为横轴视深度为纵轴，把同一测线各（距离）为横轴视深度为纵轴，把同一测线各测点的视电阻率绘成等值线图，即构成电阻率测点的视电阻率绘成等值线图，即构成电阻率-
8、深度剖面，由于电阻率和深度比较直观，因深度剖面，由于电阻率和深度比较直观，因而可以从纵向和横向同时较为直观地反映该剖而可以从纵向和横向同时较为直观地反映该剖面地层的电性变化情况，电阻率面地层的电性变化情况，电阻率-深度剖面在深度剖面在划分层位，追踪层位、确定深度、圈定异常等划分层位，追踪层位、确定深度、圈定异常等方面具备优点，如果把已知钻孔、断层、煤层方面具备优点，如果把已知钻孔、断层、煤层和其它特征层等地质信息附加其上，即可构成和其它特征层等地质信息附加其上，即可构成综合断面图，作为成果图件。综合断面图，作为成果图件。 14平面认识15l以测区各测点同一高程或层位的视电阻率值为对象做以测区各
9、测点同一高程或层位的视电阻率值为对象做等值线图，即视电阻率平面等值线图，它反映地层电等值线图，即视电阻率平面等值线图，它反映地层电性在该高程或层位的变化分布情况，可以用来分析和性在该高程或层位的变化分布情况，可以用来分析和确定地质异常体的平面分布位置、规模范围、走向延确定地质异常体的平面分布位置、规模范围、走向延伸等情况。平面等值线图原则上可以任意切出，但实伸等情况。平面等值线图原则上可以任意切出，但实际上，平面等值线图并非一个理论上的平面，它具有际上，平面等值线图并非一个理论上的平面，它具有一定的厚度概念，是一定厚度地层电性的总体反映，一定的厚度概念，是一定厚度地层电性的总体反映，一般选择关
10、心的深度或层位切取平面图考查异常特征。一般选择关心的深度或层位切取平面图考查异常特征。各种数据和图件构成了资料分析的素材，与已知资料各种数据和图件构成了资料分析的素材，与已知资料综合分析推断解释才是最终目的。物探资料综合分析综合分析推断解释才是最终目的。物探资料综合分析和推断遵循由已知到未知、由简单到复杂、由点及面和推断遵循由已知到未知、由简单到复杂、由点及面逐步推广展开的原则。首先对与测区相关的已知资料逐步推广展开的原则。首先对与测区相关的已知资料进行消化分析，突出具体特性，归纳普遍规律，包括进行消化分析，突出具体特性，归纳普遍规律，包括建立简化地质地电模型，确定特征标志层位，统计物建立简化
11、地质地电模型，确定特征标志层位，统计物性参数，根据已知钻孔资料对解释视深度进行校正，性参数，根据已知钻孔资料对解释视深度进行校正，确定正常场和异常的划分依据、异常划分标准，评价确定正常场和异常的划分依据、异常划分标准，评价异常可靠性和等级，最终进行地质推断。异常可靠性和等级，最终进行地质推断。 16171819直流电法探测原理l由于岩石电阻率大小主要取决于空隙内由于岩石电阻率大小主要取决于空隙内的富水性和孔隙空间特性。所以电阻率的富水性和孔隙空间特性。所以电阻率成象对于识别采煤工作面隐伏断层、破成象对于识别采煤工作面隐伏断层、破碎带、陷落柱、尤其含水、导水破碎带碎带、陷落柱、尤其含水、导水破碎
12、带甚至潜在的突水点都有明显的地质效果。甚至潜在的突水点都有明显的地质效果。l直流电法是通过在地层中建立稳定电场直流电法是通过在地层中建立稳定电场不同电阻率的地层会产生不同的电位差不同电阻率的地层会产生不同的电位差异。异。20A1NMBA2A321ANMBANMB2223直流电法方法种类l直流电法测深直流电法测深l直流电法剖面直流电法剖面l高密度直流电法勘探高密度直流电法勘探l高分辨电法高分辨电法l电阻率系统电阻率系统l直流仪器直流仪器 （DZ，WGD、EH4）24l 高密度电阻率法实际上是一种阵列勘探高密度电阻率法实际上是一种阵列勘探方法，野外测量时只需将全部电极方法，野外测量时只需将全部电极
13、(几十几十至上百根至上百根)置于测点上，然后利用程控电置于测点上，然后利用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现极转换开关和微机工程电测仪便可实现数据的快速和自动采集，当将测量结果数据的快速和自动采集，当将测量结果送入微机后，还可对数据进行处理并给送入微机后，还可对数据进行处理并给出关于地电断面分布的各种图示结果。出关于地电断面分布的各种图示结果。 2526272829用于资源开发的成熟物探技术一览表用于资源开发的成熟物探技术一览表 30l感谢大家的长期支持感谢大家的长期支持l共建平台共建平台,加强交流加强交流,共同探讨共同探讨l产学研结合产学研结合,促进我们共同的事业发展促进我们共同的事业发展 感谢大家感谢大家!31
