矿井多极供电电阻率法超前探测技术研究.pdf

第 2 5 卷 第 5期 2 0 1 0年 1 O月 页 码 1 7 0 9 ～ 1 7 1 5 地球物理学进展 PROGRESS I N GEOPHYS I CS Vo 1 ． 25，No． 5 0c t ． 2 O1 O 胡雄 武 ， 张平 松 ， 吴荣新 ， 等． 矿井 多极 供电 电阻率法超前 探测 技术研 究． 地球 物理学 进展 ， 2 0 1 0 ， 2 5 5 1 7 0 9 ～ 1 7 1 5 ， D OI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 4 2 9 0 3 ． 2 0 1 0 ． 0 5 ． 0 2 6 ． H u X W ，Zha ng P S，W u R X ，e t a1 ．St ud y o n t h e a dv a nc e d d e t e c t i on t e c hni q ue b y mu l t i e l e c t r o de d i r e c t c ur r e nt r e s i s t i v i t y i n mi n e s ． Pr o g r e s s i n Ge o p h y s ． i n Ch i n e s e ，2 0 1 0，2 5 5 1 7 0 9 1 7 1 5， DOI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 4 2 9 0 3 ． 2 0 1 0 ． 0 5 ． 0 2 6 ． 矿 井多极供 电电阻率法超前探测技术研 究 胡雄武， 张平松， 吴荣新， 郭立全， 肖玉林 安徽理工大学地球与环境学院 ， 淮南 2 3 2 0 0 1 摘要矿 井直流 电阻率法超前探 测技术在坑道安 全掘进 中发挥着重要作 用． 论 文概述 了矿 井直流 电阻率 法超前探 测技术的提 出与发展 ， 着重分析“ 多极供 电观测” 数 据处理 、 成 果表达 及其 应用 效果 ， 并指 出存在 的问题． 根据 目前矿 井安全 高效 开采 的需求 ， 论 文认 为高分辨率超前预测预报是矿 井电阻率法发展 的主要方 向． 关键词矿 井直 流电阻率法 ， 超前探 测 ， 多极供 电观 测， 数据 处理 ， 高分辨率 DOI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 4 2 9 0 3 ． 2 0 1 0 ． 0 5 ． 0 2 6 中 图分 类 号P6 3 1 文 献 标 识 码 A S t u d y o n t h e a d v a nc e d d e t e c t i o n t e c h ni qu e b y mu l t i e l e c t r o de d i r e c t c u r r e nt r e s i s t i v i t y i n mi n e s HU Xi o ng wu， ZHA NG Pi ng s on g， W U Ro ng xi ng， Guo Li q u a n， XI AO Yu l i n An hu i Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d Te c h n o l o gy，Hu a i n an 2 3 2 0 01 ，Ch i n a 0 引 言 矿井 巷道 掘 进头 前方 的断 层构 造 、 破碎 带 、 裂 隙 发育 区 、 岩溶 、 陷 落柱 等富 含水 体对 巷道 的掘 进 安全 构成 了严 重威 胁 ， 也 是 煤 矿 发 生 重 大 突水 事故 的重 要原 因． 如何做到提前预报和及时防治 ， 其关键在于 有效 的超 前预 报 ． 目前 此类 科 学技 术 手 段 总结 起 来 主要有 地质类方法 、 水平钻探法 、 物探类方法三大 类． 近年来 物探 类 方 法 因操 作 便 捷 、 快 速 、 效 果 明显 等优 点得 到广 泛 应用 ， 根 据 对 前方 目标 体 探 测 的 目 的性 差 异 ， 现 主要 采 用 的方 法 技术包 括 1 地质 构造 类 探 测 利 用 震 波 超 前探 测 法 如 T S P、 T S T 、 地 质 雷达 法等 ． 2 富含 水体 探 测 利 用 矿 井 直 流 电 阻 率法 、 瞬 变 电磁法 、 红 外探 测 法 等 ． 受 坑 道 条 件 所 限 ， 每 一种 物探方法具有 自身的探测特点 ， 其 中矿井直流 电阻 率法对水体反应敏感、 准确率高 ， 使之成为掘进巷道 超前水 害预测 预报 的主要 技术 手段 之一 ． 为满 足 现 代 化 煤矿 安 全 高 效 开采 的需 要 ， 笔者 所 在课 题 组 近些 年来对 超 前探 测技 术进行 了广泛 的 收稿 liit 期2 0 0 9 1 0 0 8 ； 修 回日期2 0 1 0 0 4 3 0 ． 基金项 目 国家重点基 础研究发展计划 9 7 3 项 目 2 0 0 7 C B 2 0 9 4 0 0 和安徽理工大学博士基金联合资助． 作者简介胡雄武 ， 男 ，1 9 8 4年生 ，安徽绩溪人 ， 从事地球探测与信息技术研究工作． E ma i l h u x i o n g wu 1 9 8 4 1 2 6 ． c o rn 叫 、 一 一 一 一 ～ n 曲 刚 一 嗍 耋 _蓍 一 一 诎 主 一 一 m ～ 一 甜 出 一 M _薹 一 一 一 ～ ～ ～ 一 n ∞ 比 印 ； m 一～ 吼 ．m n e ． ∞ 。 lH 一 一 一 础 一 ．妻 一 一 ～ ～ ～ 一 一 一 一 一 ～ 一 ～ 一 一 一 一 ～ 一 一 地球物理学进展 应用研 究 ， 其 内容包 括地震 、 电磁 法超 前探测 方法 技 术 ． 论文 在此 基础上 通 过 对 直流 电法 超前 探 测 技术 方法现状及其现场探测应用研究与分析 ， 阐述该方 法 技术 特点并 指 出其存 在 的问 题 ， 希 望能 引 起 相 关 人 员对技 术发展 的重 视 ， 以求 达 到 超前 高 分 辨 率探 测 目的 ， 为矿井 安全 快 速 掘进 提 供更 为丰 富 有效 的 技 术信息 ． 1 矿井直流 电阻率法超前探测技术 1 ． 1 技 术理论 与发展 矿井直流电阻率法超前探测技术于 2 0世纪 8 0 年 代在直 流 电阻率 法 三极 测 深基 础 上 发展 而来 ， 9 O 年 代得 以推 广应 用口 ] ． 该 探 测 技术 在 矿 井 巷道 掘 进超前探测过程中， 主要是依据单极～偶极 电阻率 法测量原理． 在均匀介质 中， 利用单点电源 A供 电， 另一供电电极 B置于“ 无穷远” 使 B点电源场在探 测 区域 内可 以忽 略 ， 点 电源 A 形 成 的等 位 面为 球 面 ， 通过观 测测量 电极 M 、 N 之 间的 电位 差 ， 该 电位 差 为 MN 所夹 球壳 内岩体 的综合 电性 响应 ] ， 如 图 1所示． 通过在掘进头后方滚动布置供电测量 电极 对 ， 获取测 量 电极 之 间 的电位 差 ， 按 公 式 1 计 算 视 电阻率值 一2 丌I A M l l A N △ u川 r 1 、 M N l ’ 一 单 位 Q r n ； △ U 单位 V； 单 位 A 若 MN 球 壳 体 积 范 围 内 有 异 常 体 如 导 水 断 层 存在， 则其电阻率 相对围岩表现为低 阻； 若断 层破碎带不导水， 则 』D 。 表现为相对高 电阻率值． 因 此通 过分 析视 电阻率值 的变化 情况 可预报 掘进 迎头 前方 电性异 常． 从直 流 电法 超前 技 术提 出 以来 ， 经历 了 由一 组 单极一 偶 极 装 置 到 四 组 单 极一 偶 极 装 置 数 据 采 集 系 统 ， 甚 至发 展 了多电极 系探测 方法． 目前采 用该 技术 方法 可 以解 决 矿 井 独 头 巷 道 掘 进 前 方 1 0 0 n l内 的 小 断层 、 含水 构 造 、 导水 构 造 、 破 碎 带 、 岩溶 、 积水 老 空 区 ， 尤其是 能识 别 灾 害性 导 水地 质 构 造 及其 位 置 等 ， 其距离误差小于 5 ， 准确率 8 O 以上 ] ． 1 ． 2现场 施工方 法 井下 现场观测 系统 的布 置 由于 受到巷 道空 间的 限制 ， 不能按照常规的阵列测深装置系统方式来布 置 ， 只能布 置在有 限 的狭 小 的巷道空 间 内． 目前 大多 地球 物理学 者 都是 根 据 在 巷 道后 方 布置 单 极一 偶 极 测量装 置 ， 获得随 空问推移 视 电阻率值 的变 化情况 ， 主要有 四点 电源法 和多极 供 电观测法 ． 1 四点 电源法 四点电源法l 8 有 四个 点电源分别依次供 电， 当 每个点 电源供电时， 测量电极对滚动测量． 如图 2 所 示 ， 迎 头后方 有 A 、 A 、 A 、 A 四个 供 电 电 源 ， 当 固 定 A 点 一般在 迎头后 方 供 电时 ， 测 量 电极 对 MN 以一定 极距 沿巷 道后方 逐步 滚动 ， 测得 以 A 点 供 电 MN 之 问 的电位差 ， 以 MN 中点 0 为记 录点 按视 电 阻率计算公式可求得相应的视电阻率值 ， 每个供 电 点可获得多个 MN 电位差， 多个视 电阻率值． 依此 类 推 ， 固定 A 、 A。 、 A 点供 电时 ， 同样可 获得 多个 相 应的视电阻率值． 然后依据一定的方法表达迎头前 方 电性 分布情 况． 图 1 单极 偶 极法测量原理 剖面示 意图 F i g ． 1 S e c t i o n o f p o l e d i p o l e me a s u r e s y s t e m 顶板 迎头 底板 图 2 四点电源直流电阻率法超前探测布置示意 图 F i g ． 2 S c h e ma t i c d i a g r a m o f s t a c k e d o b s e r v a t io n s y s t e m l a y ou t f or e l e c t r i c p i l ot f o ur e l e c t r o de s po we r s u ppl y 2 多极供 电观 测法 近年来 ， 张平松 ] 、 吴荣新_ 】 。 。 等在三点源基础 上 ， 利用并 行 电法 仪器 一 次 布 置 电极 6 4个 ， 任 一 电 极供 电时， 其余 6 3个电极 同时采集电位 ， 这样可在 短时间内完成多个供电点三极组合测试 ， 取得大量 的电极点电位数据 ， 实现多极供 电直流 电法超前探 测技 术． 如 图 3所示 ， 在掘进 巷道 迎头 附近 一次布 置 6 4个 电极 ， 其 中迎 头立 面上 布置 A ～ A 四个 电极 视迎头断面大小而定 ， A ～ A。 沿巷道迎头后方 底板按照一定极距布置， 控制并行电法仪器使得 A 至 A。 逐个供 电， 该仪器在电极供电的同时 ， 采集其 余非供电点的电位值． 根据直流 电法超前探测需要 可从 中提 取前 几 个 一 般 为 4 ～ 1 6个 电极 供 电 数 据 ， 通 过一定 的数据 处 理 方法 表 达 巷 道迎 头 前 方 岩 5 期 胡雄 武 ， 等 矿井多极供 电电阻率法超前 探测技术研究 体 视 电阻率 分 布情况 ， 判 断前 方 高 、 低 阻异 常 ． 图 3 多极供 电电法超前探测 系统布置示意 图 Fi g ． 3 S c h e ma t i c d i a g r a m o f s t a c k e d o b s e r v a t i o n s y s t e m l ay o ut f o r e l e c t r i c pi l o t mul t i e l e c t r o de p owe r s u ppl y 综 上所 述 ， 多极 供 电观测 法 与 四点 电源法 相 比 ， 更 具优 势 1 数 据 采 集 速度 快 ， 同 步性 好 ； 2 布极 多 ， 数据 量 大 ， 数 据 可选 性 强 ； 3 迎 头 断 面 布 有 电 极 ， 距离异 常相对较近 ， 一定程度上 可提高信噪 比． 因此 ， 笔 者后 续研 究 主 要 针 对 多极 供 电 观测 法 进 行 分析 ． 1 ． 3数 据处 理 1 ． 3 ．1 预 处 理 巷道影响下的全空 间场具有其复杂性 ， 在掘进 巷道后方观测到的视 电阻率值 ， 是测量 电极球壳范 围内岩体的综合响应 ， 除了受 目标异常体的信 号响 应外 ， 还 受 到巷道 空 腔 本 身 的影 响 、 巷 道 后 方 、 左 右 侧帮和顶底板电性异常地质体 以及巷道 内金属 、 积 水 的干扰 ， 表 明异 常来 源不 确 定性 ， 因此必 须对 各种 干扰进行校正才能有效 、 真实地 突出 目标异 常体 的 响应 信号 ． 1 巷 道 空腔 影 响校正 巷道空腔的存在使得其周围点电源场的分布不 同于全空间电场分布 ， 致使视 电阻率 曲线 的特征发 生 了明显 的变化 ． 黄 俊革 等 _ 】 妇 通 过 数值 模 拟 手 段认 为 巷道 空 腔 影 响 下 的全 空 间 点 电源 场 具 有 不 对 称 性 ， 指 出巷道 空腔 对 小极距 观 测 系统影 响较 大 ， 小极 距观测系统下的视电阻率与全空间视电阻率曲线差 异较 大 ． 前人 研究 表 明 ， 巷 道 空间影 响 下 的视 电阻率 与全 空 间视 电阻 率之 间存 在如 下线 性关 系[ 1 2 1 ID 全钏 一 KD f0 实 ， 2 一 单位 Qn -i ； K。一无量纲校正系数 K 。 一 ， A B为供 电极距 单位 m ， S为巷道横截 面积 单 位 m。 ． 直流电法超前探测因采用单极一 偶极装置 ， 故 AB为 A0 ， o为 MN 中点 ． 当供 电极距相对巷道截 面较小时， 电流线易受 巷 道排 斥 ， 电场 分布 趋 于半空 间分 布 ， 有 K。 一 1 ； 当 供 电极 距相 对巷 道 截 面 足 够 大 时 ， 电场 分布 几 乎 不 受巷道空腔的影 响， 有 K。一 2 ； 其它情况下 ， K。∈ 1， 2 ． 综上所述 ， 巷道迎头附近的视 电阻率观测值受 巷道 空腔 影 响较 大 ， 随沿巷 道后 方远 离迎 头 ， 视 电阻 率观 测值 受巷 道 空 腔影 响逐 渐 减 小 ， 所 以必 须 对实 测视 电阻率进行校正 ， 排除巷道空腔影响． 2 非迎头正前方干扰校正 现场探测时， 异常响应来源较多 ， 除巷道前方异 常 响应 外 ， 主要 有巷 道 内金 属 物 、 顶 底 板 、 左 右 帮 等 非探 测 目标 异 常体 可称 干扰体 以及层 状空 间 的影 响 ， 各种 异 常 响 应 相 互 叠 加 ， 造 成 异 常 信 号 难 以 分 辨． 多极供电观测系统下 ， 多个供电电极因空间位置 不 同对同一异常体具有不 同的空间响应关 系， 通 过 几何聚焦法 图 4 可实现有效 信号与 干扰信号分 离 ， 达 到排 除 非迎 头正 前方 干扰 的 目的． 图 4 几何 聚焦 法原 理示 意图 Fi g ．4 Ske t c h o f pr oc e s s i ng s y s t e m o f ge o m e t r i c f oc u s i ng 1 ． 3． 2核 心 处 理 数据体经过干扰滤除后 ， 如何将迎头前方真实 异常直观表达 ， 客观反映前方地质体 的真实电性情 况 ， 是 该 技术处 理 中 的一个 难点 ． 几何聚焦法是早期直流 电法超前探测技术核心 之一． 随着 该技 术 不断得 到 发展 ， 期 间有些 地球 物理 学者 1 ] 通过正演数值模拟认为存在局部异常情况 下 ， 电场 的分 布不 再 呈球 对称 性 ， 并 以无 限大 板状 体 为例 求解 了全空 间 电场 的分 布 ， 提 出“ 探 厚 比” 概念 地球物理学进展 以讨 论超前探 测极 限 问题 ， 同时指 出 电阻率 异 常 极 值进行几何聚焦获得的异常位置与板状体位置之间 差异较大， 两者之间存在“ 探厚比” ， 即点电源到异常 体的距离 d与视电阻率曲线异常极值点对应坐标 L 之间存 在某种 线性关 系 d K L， 3 d一 单位 m； L一单 位 m；K 一探 厚 比或 探 厚 系 数 ， 无量纲， 一般取值小于或等于 1 ； 对于 K 的取值 ， 观点不一 文献 [ 4 ] 0 ． 7 ～0 ． 8 ， 文献 [ 1 1 ] 0 ． 1 ～ 0 ． 5 ， 实际探测过程中 K 的取值取决于工作者对探 测 区域 的总结经 验 ． 因此 ， 利 用 电 阻率 极值 位 置 ， 通 过几何 聚焦法 难 以准 确解 释巷道 掘进前 方异 常． 近年 来 ， 黄俊革在 文 献 1 提 出坑 道 直 流 电法 快速反演理论 ， 提出全空间无 限大板状体超前探测 模型， 给出了相应正演计算公式 ， 并采用最小二乘法 进行反演试算 ， 取得了一定的成果． 韩光等 为了进 一 步提高对矿井直流电法超前探测理论的认识 ， 引 入 了球状 超前 探测模 型 ， 通 过正演 试算 ， 给 出了球状 模型异常体与视 电阻率之 间的响应关系． 上述学者 提 出 的模 型 正 反 演 理 论 在 一 定 程 度 上 起 到 指 导 作 用 ， 将直流电法超前探测数据处理引人 了一个新的 发展方向． 目前该方法仅通过数值模拟得到认识 ， 且 模型建立较为单一 ， 实际地电模型可能存在多个异 常体， 较为复杂． 现场探测时， 由于地质信息不足， 建 立地电模型带有盲 目性， 导致反演结果不合理 ， 存在 一 定 的局限性 ． 笔者所在课题组结合多年超前探测研究实践 ， 依据拟地震数据处理思想 ， 提 出多极偏移叠加处理 方法． 该 方法 主要实 现 以下 步骤 1 建立偏 移模 型 假设 全 空 间均 匀介 质 条 件下 ， 点 电源场 形 成 的 等位球面差是球壳 内地质体 的综合 响应 ， 为便于计 算机实现 ， 简化 为 以供 电点 A 为球 心 ， 测 量 电极 MN 中点0与A点的距离AO为半径的球面上具有 相同电阻率值 10 ， 即 P { A A， Y A， A ， R 一 10 。 ， 4 其 中 A z A ， Y ， ， R为球 函数 ； R AO 一 X o一 2 5 A y o Y A 。 4 - y o Y A ， 单位 m． 将探测 区域划分网格像素单元 ， 球面所经过的 单元 内赋予电阻率值 ， 如图 5 所示． 2 偏 移叠 加与异 常提取 多极 供 电观测 系 统下 ， 每 个供 电点 有多 个 不 同 半径 的球 面 ， 形成 一组 球面族 ， 多个 不 同供 电点 可形 成 多个球 面族 ； 球 面族 之 间依 据 探 测 目的 给定 的极 距关 系 ， 具 有多个 相交 区域 ， 该 区域单 元 内具 有 多个 电阻率值． 经过多次研究， 将多个视电阻率值视为对 该网格单元体的多次观测样本 ， 样本的期望就是该 网格单元体的视电阻率值 图 6 ， 即 一 2 i p ； 一 1 n一 0， 1 ， 2 ， ⋯ ， 5 i l i l 式中lD 为单元体视电阻率期望值 ； f0 为单元体内视 电阻率样本值 ； ∈ O ， 1 为各样本权值， 实际取值 主要依据供 电测量 电极对的空间位置而定． ／ ， 一 、 ＼ } { ．{ 迎头 前方 迎头后方 。 Ps ‘{ } ＼ ／ ＼～ 一 ／ 图 5 偏移原理示意图 Fi g． 5 Ske t c h of mi gr a t i on pr i nc i p l e I L I L Ⅲl 一 电檄 等位丽} 等位 [ ‘ ⋯电极 等位面l 由扭 丝 ， 甜l 巷 道 掘 进 订 向 ， 嚣 迎 头 p 户 s3 ，Jb4 一 一2 5 0 。 20 0 1 5 O l O O ． 5 0 0 5 0 1 O O 1 5 0 2 0 0 25 0m 图 6 网格单元视电阻率偏移叠加原理图 Fi g． 6 He a p of r e s i s t i vi t y b y t he mi g r a t i o n i n gr i ddi ng c e l l s of e x pl or a t i o n a r e a 当 一 0 元 球 面经过 单元 时单 元 内视 电 阻率 值为 0 ； ” ≥ 1 至少有一个球面经过单元 时单元内 视 电阻率 值依 式 5 计算 ． 进 而获得 迎头 前方 一定范 围 内视 电 阻率数据 体 ， 利 用 等 值 线 追踪 再 赋 予 不 同 m 如 0 蜘 ㈣ 5期 胡雄武 ， 等 矿 井多极供 电电阻率法超 前探 测技 术研究 色调 ， 可直 观辨 别迎 头前 方异 常分 布情 况 ． 1 ． 4探测 解释 与应 用 根据所形成 的电阻率分布结果 ， 当巷道前方异 常带 如导 水断 层 含水 时 ， 表 现 为相 对 低 阻 ； 相 反 ， 富水性差的构造异常则表现为相对高阻． 图 7为淮北 海孜 矿 l l I 1 0 1采 区 回风上 山多 极供 电电法 超前 探测 成 果 图． 该 巷 道 沿 1 O煤 底 板 法距 7 ～3 4 m， 平均 2 2 m 和 太原 组 灰 岩 法 距 3 2 m 上 部 砂岩 层 中掘进 ， 因此巷 道掘 进受 到 1 O煤 砂 岩裂 隙 水 和底 板太 原组 灰 岩 水 的 潜 在 威胁 ， 巷 道掘 进 过 程 中须查 明裂 隙 、 断层 等可 能 富水发 育 构造 ， 预 防水害 威胁 ． 图 7表 明在 巷 道 前方 1 O 0 m 范 围 内存 在一 个 相对低阻异常区 ， 位于 1 5 ～2 5 m段 ， 结合 已知地质 资料解释推断该段岩层含水裂隙发育或为 F 9断层 揭露异常区， 因视 电阻率值 在 2 5 Q m 左右 ， 说 明 其 导水 性不 强． 后 经 矿 方 揭露 证 实 ， 该 段 为 F 9断 层 影 响带 ， 断层 倾 向 S E E， 倾 角 5 O 。 ， 落 差 4 m． 该 段 掘 进巷 道 顶板 有滴 水现 象． 2 0 2 4 28 3 2 3 6 4 0 4 4 5 0 图 7 海孜 矿掘进巷道超前探测视 电阻率 拟断面图 Fi g．7 Th e f i t t i ng s e c t i on of un de r gr ou nd DC e l e c t r i c i t y l e a di ng de t e c t i o n me t ho d i n t he H a i z i mi ne 0 l 5 2 O 2 5 30 3 5 4 0 45 5 0 5 5 6 1 1 6 5 70 7 5 n 图 8 杨柳 矿掘 进巷道超前探测视 电阻率拟 断面图 Fi g． 8 The f i t t i ng s e c t i o n of u nd er gr ou nd DC e l e c t r i c i t y l e a d i n g d e t e c t i o n me t h o d i n t h e Ya n g l i u mi n e 图 8为杨 柳矿 北翼 胶带 机运 输 大巷 掘进 多极 供 电 电法探 测剖 面 ， 由于巷 道 临近 大猴 家断 层 ， 该断 层 附近 还可 能存 在小 断 层 和 裂 隙 发 育 区 ， 为 保 证 巷 道 安全 掘进 ， 需查 明其 位置 及 富水性 情 况． 图 8结果 表 明巷 道前 方 1 0 0 m 范 围 内 ， 岩 层 电阻 率值 表现 相 对 较高 ， 前方岩层富水性差或不富水 ； 且 4 5 ～6 5 m段 电阻 率值 表现 最高 ， 推 断 为大 猴 家 断 层 及 其 支 断层 位置 ， 断层带不含水． 后期巷道穿过探测 区域 ， 其周 边 未 出现水 文异 常 ， 5 5 ～6 0 m 为 大猴 家 断层 揭 露位 置 ， 断 层周 围岩 层破 碎 ， 不 含水． 2 存在 的问题及展 望 目前 ， 矿 井 直 流 电法 超 前 探 测取 得 了一 定 的成 果 ， 在 许多 矿 区 已经 得 到应 用． 随着矿 井 开采 深度增 加 ， 地 质条 件更 为 复杂 ， 巷 道掘进 面 对更 多 的水 害威 胁 ， 超 前预 测预 报需 得 到更 大 的关注 ． 受 国 内技 术研 究 条件 所 限 ， 其 存 在 的问题 主要 表现 在 对 电法 超前 探 测方 法应 用试 验 较多 ， 理 论本 身研 究不 深 ； 仪器设 备采集分辨能力低 ， 巷道前方异常响应信号认识不 足 ； 资 料解 释定 性 多 ， 定 量 研 究 少 ； 针 对 实 际 问题 解 决 时理 论假 设 多 ， 降低对 地 质体 的分 辨率 ； 同 时缺乏 统 一具 体 的矿井 探 测技术 规 范等 ． 自上世 纪 8 0年 代 以来 ， 矿井 直流 电法探 测 技术 发展经 历 了多个 阶段． 随着 我 国社 会 经 济 建设 快 速 发 展 ， 煤 炭 安全 高效 开采 不 断推进 ， 直 流 电法超 前探 测 技术 作 为掘进 巷 道 超 前 水 害 预 报 主要 手 段 之 一 ， 要求解决问题的能力不断加强． 目前 ， 该成果 的表达 处 于巷 道前 方二 维 电性 剖 面 阶 段 ， 缺 乏探 测 目标 异 1 7 1 4 地球物理学进展 2 5卷 常产状等空问量化地质信息 ， 其未来发展应着眼于 [ 1 o ] 异常定性解释向定量过渡， 平 面判定 向空间定位迈 进 ， 发挥电法超前预报技术更大的作用． 参考文献 Re f e r e n c e s [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 韩德 品， 张连福 ， 龚世龙． 采煤工作面 内陷落柱超前探测技术与 应用[ J ] ．煤炭学报， 2 0 0 6 ， 2 5 增 9 7 ～1 0 0 ． Ha 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