网络并行电法与传统电法超前探测效果对比.pdf

第 3 9 卷第 1 期 2 0 1 5年 2月 物探与化探 GE OP HYS I CA L ＆ GE OC HE MI C AL E XP L OR AT I ON V0 1 ． 3 9． N o ． 1 F e b． ， 2 01 5 d o i 1 0． 1 1 7 2 0 ／ wt y h t ． 2 01 5 ． 1 ． 2 2 吴超凡 ，邱 占林 ，杨胜伦 ， 等． 网络并行 电法 与传统 电法超前探测 效果对 比[ J ] ． 物探 与化探 ， 2 0 1 5 ， 3 9 1 1 3 6 1 4 0 ． h t t p ／ ／ d o i ． o r g ／ l O ． 1 1 7 2 0 ／ wt y h t ． 2 01 5 ． 1 ． 2 2 wu C F， Q i u z L ， Y a n g S L ， e t a 1 ． A c o mp a r i s o n o f a d v a n c e d d e t e c t i o n e f f e c t b e t w e e n t h e n e tw o r k p a r a l l e l e l e c t r i c a l me t h o d a n d t h e t r a d i t i o n al m e t h o d [ J ] ． G e o p h y s i c al a n d G e o c h e mi c al E x p l o r a t i o n ， 2 0 1 5， 3 9 1 1 3 6 1 4 0 ． h t t p ／ ／ d o i ． o r g ／ 1 0 ． 1 1 7 2 0 ／ w t y h t ． 2 0 1 5 ． 1 ． 2 2 网络并行 电法与传统 电法超前探测效果对 比 吴超凡 ，邱 占林 ，杨胜伦 ，陈义兴 1 ． 龙岩学院 资源工程 系， 福建 龙岩 3 6 4 0 1 2 ； 2 ． 安徽惠洲地下灾害研 究设计 院，安徽 合 肥 2 3 0 0 8 8 ； 3 ． 福建煤电股份有限公 司 生产部， 福建 龙岩3 6 4 1 0 2 摘 要 网络并行电法是以分布式并行智能电极电位差信号采集方法为技术核心支撑的直流电法 ， 其数据采集模拟 地震勘探方式进行 。 与常规电法每次供电只能采得一个测点数据不同， 并行电法每次供电可同时获得多个测点数 据 ， 是一种全电场观测技术。运用两种方法对龙岩市新罗区大弯煤矿和武平荧石矿进行超前探测试验对比研究， 并经实际巷道掘进揭露验证， 表明网络并行电法技术较传统电法技术效果更好， 效率更高。 关键词网络并行电法； 超前探测 ； 有效探测范围； 煤矿； 萤石矿； 低阻异常； 井下勘探 中图分类号 P 6 3 1 ． 1 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 0 8 9 1 8 2 0 1 5 0 卜 0 1 3 6 - 0 5 直流电法_ l 是根据岩石电性特征和空间电场分 布来推测岩石分布和性质的一种地球物理分支方法 ， 该方法对含水构造等低阻异常体的响应灵敏度高， 分 辨能力强， 在超前探水中有优势。近年来 ， 直流电法在 含水地质异常体超前探测研究中得到了更多的重视。 在矿井直流电法勘探技术研究中。 刘盛东等人发明的 国家专利“ 分布式并行智能电极电位差信号采集方法” 这一并行电位数据采集专利技术为巷道大容量数据高 效采集的实现提供了可能 j 。目前针对巷道超前及巷 道周边含水构造体的探测， 一般在底板布置电极， 采用 三电源跨步法进行数据采集与处理， 其有效数据量少． 解释结果较为单一， 判断精度较差。为此 ， 在龙岩市新 罗区白沙镇大弯煤矿和武平荧石矿， 采用网络并行电 法仪与传统直流电法仪进行 了超前探测试验对 比研 究， 经实际巷道掘进验证 ， 网络并行电法技术探测的效 果比传统直流电法技术好。 1 网络并行电法技术 网络并行电法是建立在高密度 电法勘探技术的 基础上 ， 它不但能完成传统电法的各种测量方式 ， 而 且能短时间内采集海量数据 ． 从而极大地提高野外 勘探 的效率 ] 。数据采集方式采用的是一种拟地 i - ．⋯ I ⋯一 ■ ● L ● ● 1 I ‘ ■ f ■ l ■ t { ●．●-●-● ●．●一■一■．■．●．■j■．■．■-■-■一● 0 8 l 6 24 3 2 4 0 4 8 5 6 6 4 电极号 图 1 网络并行 电法采集电位 收稿 日期 2 0 1 3 1 1 0 5 基金项 目 国家“ 十二五” 科技支撑计划课题资助项 目 2 0 1 1 B AK 0 7 B 0 2 ； 福建省 自然科学基金资助项 目 2 0 1 0 J 0 1 2 6 2 ； 龙岩市科技计划 项 目 2 0 1 1 L Y5 3 加 ∞ o 珊 加 牵 积 1 4 0 物探与化探 3 9卷 A c o mpa r i s o n o f a dv a n c e d de t e c t i o n e ffe c t be t we e n t he ne t wo r k p a r a l l e l e l e c t r i c a l me t h o d a n d t he t r a d i t i o na l me t ho d WU C h a o ． F a n ， Q I U Z h a n ． L i n ， Y A N G S h e n g ． L u n ， C HE N Y i ． X i n g 。 1 ． S c h o o l o fR e s o u r c e E n g i n e e r i n g， L o n g y a n U n iv e r s i t y ， 上 。 JⅡ n 3 6 4 0 1 2 ， C h i n a； 2 ． Hu o u I n s t i t u t e ofS u b t e r r a nea n C a l a mi ty ofA n h u i P r o v i n c e ， H ef e i 2 3 0 0 8 8 ， C h i n a ； 3 ． P r o d u c t i o n D e p a r t m e n t o f F u j i a n C o a l a n d E l e c t ri c i t y C o ． ， L t d ． ， L o n g y a n 3 6 4 1 0 2 ， C h i na Ab s t r a c t T h e n e t wo r k p a r a ll e l e l e c t ric a l me t h o d i s a d i r e c t c u r r e n t me t h o d t h t h e” d i s t r i b u t e d p a r a l l e l i n t e l l i g e n t e l e c t r o d e p o t e n t i al d i ff e r e n c e s i g n al a c q u i s i t i o n me t h o d ” a s t h e c o r e t e c h n o l o g i c al s u p p o r t ．I t s d a t a a c q u i s i t i o n s i mu l a t e s t h e s t y l e o f s e i s mi c e x p l o r a t i o n ． Di f f e r e n t f r o m t h e t r a d i t i o n al e l e c t ri c al me t h o d i n wh i c h e v e r y t i me o f p o we r s u p p l y c a n o n l y p i c k o u t d a t a o f o n e me a s u r i n g p o i n t ，t h e n e t w o r k p a r a l l e l e l e c t ri c al me t h o d c a n s i mu l t an e o u s l y o b t a i n d a t a o f q u i t e a f e w me a s u ri n g p o i n t s f o r e v e r y t i me o f p o w e r s u p p l y，t h u s b e i n g a f u l l y e l e c t r i c fi e l d o b s e r v a t i o n ． Th e a u t h o r s u s e d t h e t w o k i n d s o f me t h o d s f o r t h e c o mp ara t i v e s t u d y o f a d v a n c e d d e t e c t i o n t e s t i n t h e Da wa n c o al mi n e a n d Wu p i n g fl u o ri t e mi n e i n Xi nlu o Di s t ri c t o f n gya n Ci t y，a n d c o n d u c t e d t h e a c t u al t u n n e l d r i v a g e v e ri fic a t i o n ． Th e r e s u h s s h o w t h a t t h e n e t w o r k p ara l l e l e l e c t ric al me t h o d t e c h n o l o g y i s b e t t e r an d mo r e e ffic i e n t t h a n t h e tra d i t i o n a l me t h o d ． Ke y wo r d s n e t w o r k p a r a l l e l e l e c t ric al me t h o d ；a d v a n c e d d e t e c t i o n；e ffe c t i v e d e t e c t i o n r a n g e；c o al mi n e ；fl u o ri t e d e p o s i t ；l o w r e s i s t a n c e a n o maly ；u n d e r g r o u n d e x p l o r a t i o n 作者简介 吴超凡 1 9 6 4 - ， 男， 福建仙游人 ， 硕士， 副教授 ， 主要从事工程地质、 工程物探与地质灾害防治的教学与研究工作， 公开发表学术论文数篇。 上接 1 3 1页 Ps e ud o- s i e s mi c mi g r a t i o n i ma g i ng b a s e d o n nu me r i c a l s i mul a t i o n r e s u l t s o f a t wo - l a ye r e d wa t e r b e a r i n g mi n e d o u t g o a f mo de l Y A O We i - H u a ， Z H A O We i ， L I X i u ， Y A N G Z e n g ． L i n ， Q I Z h i P e n g ， S U N H u a i ． F e n g 1 _ S c h o o l of G e o l o g i c a l E n g i n e e r i n g a n d Geo m a t i c s ，C h a n g a n U n iv e r s it y ，X i a n 7 1 0 0 5 4。C h i n a ；2 ． Geo te c h n i c a l a nd S t r u c t u r a l E n g i nee r i n g R e s e a r c h C e n t e r ， S h a n d o n g U n i ver s i t y ， J i n a n 2 5 0 0 6 1 。C h i n a Ab s t r a c t T h e t r an s i e n t e l e c t r o ma gn e t i c me t h o d i s a n e ff e c t i v e e x p l o r a t i o n me t h o d f o r t h e c o a l f i e l d mi n e d - o u t a r e a ． T h e p s e u d o s e i s mi c p r o c e s s i n g a n d i n t e r p r e t i n g o f T E M h a v e gra d u a l l y b e c o me a h o t r e s e a r c h s p o t o f EM e x p l o r a t i o n an d ma d e s o me b r e a k t h r o u g h s ．I n t h i s s t u d y ． Th e a u t h o r s e mp l o y e d t h e p s e u d o s e i s mi c p r o c e s s i n g a n d i n t e rpr e t i n g me t h o d i n c o al mi n e g o a l d e t e c t i o n f o r h i g h e r d e t e c t i n g a e c u r a c y ． W i t h 3 D fi n i t e d i f f e r e n c e t i me d o ma i n me t h o d o f T E M ，a mo d e l w i t h t wo wa t e r b e a ri n g g o b s w a s s i mu l a t e d ． P r e c o n d i t i o n r e g u l a r i z e d c o n j u g a t e g r a d i e n t a l g o r i thm w a s u s e d t o r e a l i z e s t a b l e t r a n s f o r m f r o m t h e d i f f u s i o n fi e l d t o t h e v i r t u a l w a v e fi e l d ． A n d p u l s e c o m p r e s s i o n wa s a p p l i e d t o v i r t u al wa v e fi e l d ． F i n a l l y ，t h r e e d i me n s i o n a l i n t e rpr e t a t i o n o f t h e mo d e l w a s r e a l i z e d t h r o u g h t h e Ki r c h h o ff i n t e gral e q u a t i o n d o w n wa r d mi gra t i o n i ma g i n g o f t h e fi c t i t i o u s wa v e fi e l d d a t a ． Ke y wo r ds t r a n s i e n t e l e c t r o ma gne t i c me t h o d；c o al mi n e d o u t a r e a ；s e i s mi c mi g r a t i o n i ma g i n g ；fi c t i t i o u s w a v e fie l d；d i g i t a l s i mu l a t i o n 作者简介 姚伟华 1 9 8 9 - ， 男 ， 长安大学硕士研究生， 专业为瞬变电磁探测。E ma i l y a o w e i h u a 8 9 0 7 2 4 1 2 6 ． c o n。 通讯作者 李貅 1 9 5 8 - ， 男， 长安大学教授 、 博士生导师， 主要从事瞬变电磁勘探理论研究与教学工作。