并行电法

摘要： 为探测古城煤矿N1302工作面底板富水情况,采用并行电法对工作面底板进行探测,并由此进行三维电阻率联合反演。结果表明:N1302工作面胶带顺槽侧底板下方10〜60 m处存在低阻异常区域,含水层为弱富水性,为工作面水害防治提供了可靠依据,保证了工作面安全回采。

摘要： 土石体混合结构是水库大坝防渗主体的重要形式,但散粒体填筑料之间及与相邻建筑物之间的结合部位常常是隐患的多发区域,其中水库大坝接触带渗漏表现得最为普遍且诊断难度较大。为探究并行电法在探测水库两坝肩岩土接触带及岩基部位渗漏的可行性,通过构建水库坝肩渗漏通道物理模型,利用并行电法的AM采集方式得到视电阻率及反演电阻率剖面图,并结合水库探测实例进行了应用分析。研究结果表明:并行电法技术采集数据反演后得到的图像能较好地反映出模型设置的渗漏通道位置,但因水库坝肩岩土体的异型结构,视电阻率剖面对坝肩低阻区反应灵敏度不高,反演电阻率剖面仍存在较高的体积效应。青山水库坝肩渗漏探测结果与钻探验证结果一致,这表明并行电法可为探查坝肩渗漏隐患提供新的技术手段。

摘要： 为精准可视化掌握野外滑坡体空间发育形态及各区域电性响应特征,本次研究现场采用并行电法探测技术对某研究区内的滑坡体开展断面式电阻率快速扫描,进一步对实测数据进行带地形电阻率反演,最后对多组电阻率反演剖面进行融合处理,立体可视化了区内滑坡体空间发育形态及其规模。结果表明:研究区浅部覆盖层与下伏基岩之间存在明显的电性差异,其中,浅部覆盖层底界面埋深一般为1.0~4.0 m之间,电阻率值约在10~80Ω·m,而下伏基岩阻值普遍在80~2000Ω·m范围内;将实测获得的多组电阻率反演剖面进行三维可视化表达,相较于二维剖面可更为清晰直观的刻画出滑坡体的空间发育形态及分布规模。基于并行电法的滑坡体精准高效探查及剖面的立体显示表达在实际工程中具有一定的应用和参考价值。

摘要： 坝肩岩土体成分复杂、结构差异性较大,在动静水压力的作用下结合部位多发渗漏安全问题。以某水库大坝渗漏调查为研究对象,有序采用测量、物探、钻探以及水文地质试验等技术手段探查大坝隐患空间位置信息及病因。勘察成果表明,无人机摄影技术清晰展示出渗漏点、塌陷区以及滑坡体之间的位置关系,从而指导物探工作需重点关注的部位是大坝左坝段;并行电法技术具有快速获取全大坝的电阻率分布的能力,结合瞬变电磁技术可进一步确定地质钻孔所布设的位置及区域;在桩号K0-000~0+040 m段钻探揭露出大坝坝基以块石体为主,并通过示踪试验建立了钻孔、塌陷区与渗漏点水之间的电导率联系,推断出水库渗漏与原滑坡体前的斜墙防渗体遭受破坏导致块石层内形成集中通道有关。根据探测研究成果确定出大坝渗漏通道的路径及分布范围,为水库大坝渗漏的定向防渗处理提供了靶区。

摘要： 在充分分析高庄煤矿地质资料的基础上,采用并行电法对煤层顶板岩层破裂过程进行现场监测,分析垮落带和导水断裂带的动态发育规律。分别采用孔内视电阻率法、直流电法进行超前探测、电极电流比值法进行反演解译,并将反演结果与“三下”开采规范经验公式计算结果进行对比。结果表明:高庄煤矿3;303工作面顶板垮落带发育高度为20 m,垮采比为3.7;导水断裂带高度为54 m,裂采比为10.2;采动应力超前影响距离最大为48.6 m;现场实测结果与计算结果基本一致,动态监测反演结果真实可靠。将孔内视电阻率法和直流电法超前探测相结合,有效解决了松散层不易成孔的难题,为煤层顶板垮落带、导水断裂带发育高度监测提供了一种新方法。

摘要： 河道底部的障碍物会影响河道航运的正常运行,并对往来船舶的安全行驶造成潜在危险。以某河道水闸拆除后遗留的建筑基础为研究对象,通过采集该河道水闸基础的水上并行电法数据,对比水闸建筑基础与河道背景地层之间的电性差异,研究了并行电法在河道工作环境中的探测效果,并通过建立河道水闸建筑基础的电阻率正演模型,对比分析了正演结果与实际探测结果的区别,进而得出了水闸建筑基础的空间位置及大致形态,证明了并行电法在河道水闸建筑基础探测中具有较好的应用效果。而对于多条水上并行电法测线能否获得水下建筑物更为详细的电性特征及三维轮廓,以及水下建筑物的外部形状是否会对并行电法的异常响应特征存在明显影响的问题还有待研究。

摘要： 新建水库勘察主要涉及水库的覆盖层厚度和岩体风化分带、风化裂隙等,对水库的后期蓄水产生影响。这里介绍了安徽某拟建水库采用并行电法成像技术和浅层折射波进行探查,通过数据采集、二维反演、三维切片和解释成图,查明了覆盖层厚度,为水库蓄水勘查提供了可靠的技术支持。

摘要： 大坝渗漏是危害到水库安全运行的重要隐患,精准探测大坝渗漏的位置分布与定向高效的堵漏处理是治理隐患水库的关键.考虑单一探测手段在查明渗漏位置时存在误判、漏判等问题,运用并行电法、钻孔检验与钻孔电视试验相结合的探测方法,可综合判断大坝渗漏的准确位置分布.为查明塘坞水库大坝的渗漏位置,首先利用并行电法获得大坝坝体不同高程下的二维视电阻率剖面图,初步判断大坝左坝肩、右坝肩和溢洪道堰基存在渗漏可能;结合钻孔检验与钻孔电视试验技术,进一步判定坝中部轻微渗漏,左坝头存在较大渗漏隐患.根据综合探测成果,对左坝头布置双排灌浆孔,其余位置布置单排灌浆孔,不同位置实施不同灌浆技术进行定向堵漏处理.灌浆完成后,检查孔检验数据表明灌浆质量达到要求,后期观测表明防渗透体稳定性较高.研究成果表明综合探测技术与定向灌浆处理互为补充与验证,实现了对大坝隐患渗漏区域的精确锁定与定向堵漏,显著提高了大坝渗漏治理的工程效益.

摘要： 弱胶结岩体遇水易软化劣化,采用传统的地面和井下钻孔注水观测、钻孔电视观测难以准确的判断垮落带和导水裂隙带的界限,且钻孔易塌孔,钻孔电视成像较为模糊.以新上海一号煤矿为例,通过崩解试验和不同含水率下岩石力学测试,得出泥岩遇水泥化、砂岩遇水崩解,且强度随含水率的增大而降低;泥岩饱和单轴抗压强度大多数小于20MPa,砂岩单轴抗压强度0～70MPa不等,覆岩类型划分为中等;采用分布式光纤和并行电法等手段,15煤垮落带、导水裂隙带发育高度分别为46.7m、75m,垮采比为12.62,裂采比为20.27,并与数值模拟结果和经验公式进行对比,垮落带实测值较预计值大,导水裂隙带较实测值较数值模拟结果相对较大,与经验预计值相对偏小.研究结果可为类似矿井提供数据参考,也为弱胶结松软地层覆岩破坏提供技术监测手段.

摘要： 高效准确地识别工作面前方含水区,是矿井水害防治的重点工作.基于阵列式并行电法超前探技术,对某矿风巷掘进工作面前方富水性特征、导水裂隙带和含水构造等潜在水害致灾源进行了精细探查和分析.探查结果表明:阵列式并行电法超前探技术突破了传统超前探的三电源供电固有缺陷,通过多极供电和并行测量,对工作面前方电性信息实现了海量拟震式数据采集,极大地提高了含水构造的识别精度,能有效地指导后续水害防治工作.

摘要： 并行电法(Parallel Electrical Method,PEM)是集阵列式、全电极、全波形3种电场(自然电场、激励电场和感应电场)的同步采集和处理于一体的地电场勘探方法,它以时空域地电场的并行测试与并行处理为核心思想:通过每个电极1个ADC及开关装置的集成,实现全部电极的并行激励与采集,获得包括AM法和ABM法两种形式的地电场数据体;按照电极的空间组合与时序关系,解编出激励电流序列和对应的自然电场(零次场)、激励电场(一次场)和感应电场(二次场)的电位响应序列,再根据电位响应与电流激励的传递原理解析出探测介质的电阻抗属性(包括自然电位、电阻率和极化率等参数),由此实现3种电场信息的并行解析.矿井并行电法(Mine-PEM)充分利用了巷道空间、钻孔空间及其组合形式,进而实现了对煤层顶底板充水水源、导(含)水断层、岩溶陷落柱及注浆改造效果的有效探查,对采动围岩破坏特征及富水异常区的动态检测,以及对地下水渗流演化的实时远程监测及水害超前预警等,这些技术于过去15a间在全国煤矿防治水领域得到推广应用,发展、形成了矿井并行电法技术体系.矿井物联网技术的普及,使网络并行电法的智能特色得以发挥,实现了矿井地电场定时激励采集与实时动态监测的在线远程控制;双模式电极测试技术(Double-mode Electrode Testing Technique)的引入与应用,解决了常规地电场测试技术(如高密度电法)中激发、接收共用同一电极而导致自然电场、感应电场数据误差大甚或失效的问题,保证了3种电场并行测试数据的有效性;由此,并行电法技术实现了对主动源电法勘探与被动源地电场监测的有效融合,这对矿井灾害源动态、精细探测尤其是水害预警来说意义重大,形成的并行电法国家能源行业标准已得到实施.并行电法不仅可为智能矿山、透明矿山的建设提供技术保障,而且在工程与环境物探领域以及城市地下空间精细探查中也已得到推广.当前,地电场多参数的并行解析与联合反演是其重点研究内容,通过对介质电阻抗成像理论的深入研究,有望为岩土体多相介质多场耦合作用及其演化特征的探查提供有效手段.

摘要： 导流洞属于穿越岩土体的隐蔽型线路工程，明确沿线围岩的类型及岩性结构面的变化特征是保证洞体安全高效开挖的前提。首先是对拟开挖导流隧洞轴线进行钻孔布设，再利用并行电法技术对岩性变化段进行对探测，根据采集的现场数据分析，有效的划分出岩体的界限，与后期开挖基本吻合，为施工的提供指导。

摘要： 坝体水位测量是水库安全性检测的重要指标,常规观测手段受限于测点少,费用高,易受损坏等缺点,难以发挥出多、快、好、省的效益.根据室内测定电阻率与土体含水率之间的相关关系,提出了利用并行电法技术测试坝体水位升降的新思路.通过水位升降引起坝体电阻率响应的数值模拟试验,结合室内物理模型试验表明,并行电法技术可以实现监测坝体水位升降动态变化的全过程.将该方法运用到实地工程水位探测中,其探测结果与实地钻探取芯验证基本一致,证明了并行电法技术在探测坝体水位升降中的有效性.

摘要： 煤层回采后上覆岩层发生断裂,其发育高度的确定是合理留设防水保护煤柱,以及煤矿安全高效生产、提高煤炭资源利用率的关键.根据覆岩破坏引起的稳态电场特征变化,采用孔中并行电法动态测试分析顶板岩层变形与破坏的规律,为现场实践提供可靠的基础数据.并行电法具有实施效率高、范围大、直观连续等特点,为矿井安全生产提供了行之有效的手段.

摘要： 在工作面双巷中分别布置电法测线,所有电极均布置在巷帮煤壁中部腰线位置,利用网络并行电法仪采集电法数据,将双巷测站采集电法数据进行拼接,联合进行二维电阻率层析成像,可得到工作面双巷间电阻率变化情况.根据地质异常体与正常煤体间的电性差异情况,分析地质异常体可能的电阻率表现形式,再结合已有地质资料,分析出工作面煤层内的地质异常区性质及分布范围.张集矿综采工作面探测实例表明,该方法较好地查明了工作面内薄煤区的展布范围,有力地指导了工作面安全生产,为工作面内地质异常区探测提供了新的探测手段.

摘要： 断层的存在破坏了岩体的完整性,断裂构造的结构面削弱了岩体的力学强度,因此在断裂带附近开采过程中,极易由于采动影响而引起断裂带附近底板岩体变形和破坏,形成导水的通道.但是五沟煤矿F14断层特殊的压扭性构造结构条件下的破坏特征和一般条件下的断层受采动影响后的破坏失稳规律有着很大的差别,压扭性断层破碎带致密坚硬,可以很好地抑制裂隙的扩展,不至于在破碎带内形成远大于正常发育深度的底板导水破坏带,大大降低了突水几率,这对缩短断层防水煤柱,最大限度的实现煤炭资源的高效回收非常有利.根据科学研究和生产接续要求,五沟煤矿在1012工作面设计了工作面底板采动特征的电法动态监测,现场实测验证大断层无煤柱开采的条件下底板采动场效应特征.

摘要： 断层的存在破坏了岩体的完整性,断裂构造的结构面削弱了岩体的力学强度,因此在断裂带附近开采过程中,极易由于采动影响而引起断裂带附近底板岩体变形和破坏,形成导水的通道.但是五沟煤矿F14断层特殊的压扭性构造结构条件下的破坏特征和一般条件下的断层受采动影响后的破坏失稳规律有着很大的差别,压扭性断层破碎带致密坚硬,可以很好地抑制裂隙的扩展,不至于在破碎带内形成远大于正常发育深度的底板导水破坏带,大大降低了突水几率,这对缩短断层防水煤柱,最大限度的实现煤炭资源的高效回收非常有利.根据科学研究和生产接续要求,五沟煤矿在1012工作面设计了工作面底板采动特征的电法动态监测,现场实测验证大断层无煤柱开采的条件下底板采动场效应特征.

摘要： 断层的存在破坏了岩体的完整性,断裂构造的结构面削弱了岩体的力学强度,因此在断裂带附近开采过程中,极易由于采动影响而引起断裂带附近底板岩体变形和破坏,形成导水的通道.但是五沟煤矿F14断层特殊的压扭性构造结构条件下的破坏特征和一般条件下的断层受采动影响后的破坏失稳规律有着很大的差别,压扭性断层破碎带致密坚硬,可以很好地抑制裂隙的扩展,不至于在破碎带内形成远大于正常发育深度的底板导水破坏带,大大降低了突水几率,这对缩短断层防水煤柱,最大限度的实现煤炭资源的高效回收非常有利.根据科学研究和生产接续要求,五沟煤矿在1012工作面设计了工作面底板采动特征的电法动态监测,现场实测验证大断层无煤柱开采的条件下底板采动场效应特征.

摘要： 断层的存在破坏了岩体的完整性,断裂构造的结构面削弱了岩体的力学强度,因此在断裂带附近开采过程中,极易由于采动影响而引起断裂带附近底板岩体变形和破坏,形成导水的通道.但是五沟煤矿F14断层特殊的压扭性构造结构条件下的破坏特征和一般条件下的断层受采动影响后的破坏失稳规律有着很大的差别,压扭性断层破碎带致密坚硬,可以很好地抑制裂隙的扩展,不至于在破碎带内形成远大于正常发育深度的底板导水破坏带,大大降低了突水几率,这对缩短断层防水煤柱,最大限度的实现煤炭资源的高效回收非常有利.根据科学研究和生产接续要求,五沟煤矿在1012工作面设计了工作面底板采动特征的电法动态监测,现场实测验证大断层无煤柱开采的条件下底板采动场效应特征.

摘要： 本实用新型公开了一种地球物理数据采集装置，包括电极和数据传输模块，所述的电极插入地面，所述的电极与数据传输模块电连接，所述的数据传输模块用于采集电极上的电参数。本实用信息还公开了一种并行节点式全频率电法仪，包括N个上述地球物理数据采集装置和控制模块，N是正整数，N个地球物理数据采集装置彼此独立，N个地球物理数据采集装置与控制模块电信号连接。通过本实用新型，可以实现分布式的地球物理数据采集，具有采集精度高，采集数据质量好，抗干扰性强的特点。

摘要： 本发明属于电测井技术领域，具体涉及一种基于网络并行电法技术的方位电测井装置，包括手持控制端和探管装置，所述手持控制端由装备进尺对时打点功能软件的手持机，无线信号传输系统及显示装置组成；所述的探管装置包括钻孔测斜模块装置和并行电法模块装置。本发明的测量方法，快速有效，减小了人工干预，保证了数据采集质量，可以同步观测钻孔内孔壁三维自然电位、钻孔围岩三维电流场和电位场信息，实时计算钻孔周边一定范围内三维电阻率、极化率等特征量随测量位置的变化信息，从而实现钻孔孔壁及其径向区域的三维电法信息，为工程钻孔的岩性与构造解释提供精细解释。

摘要： 本发明属于地球物理勘探测量技术领域，尤其是一种基于双模并行电法的小极距电位提取方法，现提出如下方案，包括以下步骤：S1布置双模网络并行电法系统:所述双模网络并行电法系统包括公共供电电极B、公共参比电极G、多组隔离电极组；每组隔离电极组包括供电电极和测量电极，每组隔离电极间的电极间距为a。本发明通过双模并行电法的采集方式获取测区内不同点供电时电场的分布，利用拟合插值的方式获得任意小于现场实际电极位置处的加密测点的电压值，进而获取更精细的电阻率测量点，避免了现场加密布置电极时偶然因素导致电极接地条件不好导致的测量误差，减小了现场施工时间，提高了工作效率。

摘要： 本发明公开了一种基于双模并行电法的真三维观测系统布置及真三维数据体合成方法，包括以下步骤：布置多条二维或三维双模网络并行电法系统，其中任意两条测线间有x个重合电极，分别将两条测线各电极分别供电时的供电电流和电位数据进行归一化处理，将两条测线间的数据进行组合，其中重合电极供电时，由于电流进行了归一化处理，且重合电极在两测线分别供电时无穷远位置不变，供电电流大小一致，故可直接将两测线数据按电极实际顺序直接合并。这样就将两条独立测线供电接收数据通过重合电极而联系在了一起，形成了两条测线间电极发射接收的数据体，再在此数据体基础上进行相关的数据提取和反演，可提高反演结果不同测线间的纵向分辨率，提高反演精度。

摘要： 本发明属于电测井技术领域，具体涉及一种基于网络并行电法技术的方位电测井装置，包括手持控制端和探管装置，所述手持控制端由装备进尺对时打点功能软件的手持机，无线信号传输系统及显示装置组成；所述的探管装置包括钻孔测斜模块装置和并行电法模块装置。本发明的测量方法，快速有效，减小了人工干预，保证了数据采集质量，可以同步观测钻孔内孔壁三维自然电位、钻孔围岩三维电流场和电位场信息，实时计算钻孔周边一定范围内三维电阻率、极化率等特征量随测量位置的变化信息，从而实现钻孔孔壁及其径向区域的三维电法信息，为工程钻孔的岩性与构造解释提供精细解释。

摘要： 本发明属于地球物理勘探测量技术领域，尤其是一种基于双模并行电法的小极距电位提取方法，现提出如下方案，包括以下步骤：S1布置双模网络并行电法系统:所述双模网络并行电法系统包括公共供电电极B、公共参比电极G、多组隔离电极组；每组隔离电极组包括供电电极和测量电极，每组隔离电极间的电极间距为a。本发明通过双模并行电法的采集方式获取测区内不同点供电时电场的分布，利用拟合插值的方式获得任意小于现场实际电极位置处的加密测点的电压值，进而获取更精细的电阻率测量点，避免了现场加密布置电极时偶然因素导致电极接地条件不好导致的测量误差，减小了现场施工时间，提高了工作效率。

摘要： 本发明公开了一种基于网络并行电法的受载岩样损伤自电位成像方法，先在受载岩样的圆周面上均匀布置多条测线；然后各个测线上均设有数量相同的测量电极，并对各个电极进行标号；在受载试样进行轴向压缩时，采用网络并行电法仪分别在岩样受载前的T0时刻和受载过程中的Tp时刻进行所有电极自电位数据的同步采集，进而计算获得T0时刻岩样受载前各测线之间的背景自电位梯度及其位置，并计算获得Tp时刻岩样受载过程中各测线之间的自电位梯度及其位置；接着根据获得的数据计算T0时刻和Tp时刻对应位置的岩样自电位梯度差值及其位置；最后将获得的数据采用插值法处理得到表面自电位梯度云图，进而根据云图中自电位梯度大小进行岩样损伤区域判定及等级划分。

摘要： 本发明公开了一种基于双模并行电法的真三维观测系统布置及真三维数据体合成方法，包括以下步骤：布置多条二维或三维双模网络并行电法系统，其中任意两条测线间有x个重合电极，分别将两条测线各电极分别供电时的供电电流和电位数据进行归一化处理，将两条测线间的数据进行组合，其中重合电极供电时，由于电流进行了归一化处理，且重合电极在两测线分别供电时无穷远位置不变，供电电流大小一致，故可直接将两测线数据按电极实际顺序直接合并。这样就将两条独立测线供电接收数据通过重合电极而联系在了一起，形成了两条测线间电极发射接收的数据体，再在此数据体基础上进行相关的数据提取和反演，可提高反演结果不同测线间的纵向分辨率，提高反演精度。

摘要： 本实用新型属于电测井技术领域，具体涉及一种基于网络并行电法技术的方位电测井装置，包括手持控制端和探管装置，所述手持控制端由装备进尺对时打点功能软件的手持机，无线信号传输系统及显示装置组成；所述的探管装置包括钻孔测斜模块装置和并行电法模块装置。本实用新型快速有效，减小了人工干预，保证了数据采集质量，可以同步观测钻孔内孔壁三维自然电位、钻孔围岩三维电流场和电位场信息，实时计算钻孔周边一定范围内三维电阻率、极化率等特征量随测量位置的变化信息，从而实现钻孔孔壁及其径向区域的三维电法信息，为工程钻孔的岩性与构造解释提供精细解释。

摘要： 本实用新型提供一种既有坝顶硬化的并行电法远程巡测系统，包括若干电极埋设装置、并行电法远程巡测装置和PC终端，在硬化坝顶上沿大坝方向钻有若干钻孔，所述电极埋设装置设于钻孔内，若干所述电极埋设装置连接并行电法远程巡测装置，所述并行电法远程巡测装置连接PC终端，本实用新型提供了一种稳定性好的既有坝顶硬化的并行电法远程巡测系统。