常用电法勘探技术原理及其应用实例.pdf

收藏

编号:20181111062531743150    类型:共享资源    大小:1.44MB    格式:PDF    上传时间:2019-02-16
  
3
金币
关 键 词:
电法勘探技术 常见电法勘探 原理和应用 常用电法勘探 原理及 PDF 电法勘探原理与 与技术 电法勘探技术及其应用 基本原理及其 电法勘探 应用与 技术及其 基本原理和 和电法勘探 基本原理 和技术 技术和
资源描述:
地球 |THEEARTH2期|地球H8 电法勘探是根据岩石和矿石电学的性质来寻找矿藏和研究地 质构造的一种地球物理勘探方, 主要是通过过仪器观测人工的、天 然的电场或交变电磁场等手段来勘探矿脉。 目前,电法勘探已经成为寻找矿产、煤田、油气藏和地下水的有 效方法, 近年来其应用领域又逐渐扩展到地质工程、 工程勘查、环 境监测等各个领域, 与国民经济建设、人民社会生活的关系越来越 密切。 1我国电法勘探的发展 从50年代初期到中期是我国电法勘探技术的建立时期, 自然 电场法, 电阻率剖面法和电测深法在这一时期得到了完善和发展。 在一些矿产资源勘查中,自然电场法很快成为勘查浅埋良导矿的经 济而有效的手段,电测深法也成为煤田等资源勘查的重要方法, 各 种相关装置也得到了广泛的试验, 联合剖面装置已经成为确定各 种电性体地面投影位置和产状要素等最有效的一种手段。 50年代中期至60年代中期是我国电法勘探技术的全面发展 阶段。 倾角法、振幅相位法、虚分量振幅法,小功率瞬变脉冲电磁法 或称过渡场法, 大地电流法、激发极化法等技术方法及其相应仪器 在这一时期受到广泛的重视。 60年代中期到70年代是电法勘探技术的提高和发展时期。在 理论、技术和应用领域等方面激电法、充电法和各种电阻率法等方 法都有较大提高和发展,并且引进了电偶源和磁偶源频率测深、大 地电磁测深、音频大地电磁测深、甚低频和地质雷达等方法和相应 仪器。 80年代至今是电法勘探技术再提高、 再发展并已臻成熟的时 期。 我国金属矿的找矿主体进入勘查深部隐伏矿的新阶段, 要求电 法勘探向深部进军并具有区分常规电法干扰的能力此时期, 针对 这个要求,针对我国矿业发展的要求,不仅对上述上述已开展的方 法技术作了相应的深入研究, 而且引进了可控源音频大地电磁法、 新颖时域瞬变脉冲电磁法和电磁测深法、宽频谱激电法等新的方法 技术及其相应的仪器设备。 经过60多年的发展,我过的电法勘探技术经历了开创、发展、 提高和成熟的阶段,在应用领域和理论领域都取得了丰硕的研究成 果,并且新技术和方法在实际中的得到了广泛而有效的应用,下面 我们介绍了岩土体电阻率测试技术、三维直流电法和高密度电法的 原理及其应用[1]。 2岩土体电阻率测试技术 现有多种方法可以对岩土体电阻率进行测试。比较常用的是直 流电测深中的温纳装置,下面主要介绍其在岩土体电阻率测试中的 具体应用。根据试验研究和工程实测结果可知,该法具有快速、准确 地测定岩土体电阻率,并对不同岩性层划分做出客观解释的优点。 实施原理:由于温纳装置是等比装置,且MN/ AB=1/ 3,所以视 电阻率ρs与电位差△U及电流强度I的关系式为:ρs=k△UAM / I。 现场观测施工方法:AB供电极距逐渐加大,以增加勘探深度, 可以测得不同电极距下的视电阻率。采取处理与解释采用现场作图 的方式,快速测定电阻率及划分岩性层位。 以MN 为横坐标,计算 MN/ρs, 并以MN/ρs为纵坐标, 在双对数坐标纸上绘制MN /ρs与 MN的关系图。 对各测深点依次进行作图解释,可计算出各测点处分层的电阻 率值,数理统计各层电阻率值,可求得得地层的平均电阻率值。物性 层位的划分可以采用计算机数值模拟计算、量板法或其它手工解释 方法。 与传统的方法相比,这种解释方法具有快速、准确的特点,更适 合工程物探在解决地层划分和电阻率测试中的应用。 另外,场地的 岩土电阻率是工程设计接地装置的一个重要参数。确定场地的岩土 电阻率对电流尽快地散入大地,达到足够小的接地电阻及接地装置 地下部分的合理布局起到十分重要的作用,它沿地层深度的变化规 律是选择接地装置型式设计的主要依据[2]。 3三维直流电法 该探测方法是应用现有的直流电法仪器和勘探方法,在施工方 法上优化改进而来,是传统直流电法的三维化,可使勘探精度得到 很大提高。施工时,进行加密采样数据以取得三维数据体后,采取电 阻率层析成像技术进行资料处理和成图。该方法在原有仪器设备条 件下提高了传统直流电法勘探的能力,以“时间换取空间上的高分 辨率”。 相对传统的直流电法勘探而言,该方法具有信息量大、精度高 的优点,在工程勘察中应用效果比较好,还可延长了老式仪器的经 济使用寿命;但同时该法又具有施工量大的缺点,性价比决定其适 合于小区域的工程勘察。 皖北煤电集团卧龙湖矿某工作面现场探测采用256个电极, AM法进行采集,得到该工作面底板下的三维电阻率分布图,与实 际情况基本一致。在施工中,通过疏水降压,保证了工作面的安全回 采,采用NPEI进行探测,有效地指导了工作面疏水降压钻孔的布置 [3]。 4高密度电法 高密度电法在观测中设置了高密度的观测点,是一种阵列勘探 方法。野外测量时,将全部电极置于剖面上,然后利用程控电极转换 开关和微机工程电测仪实现不同电极距及电极排列方式数据的快 速自动采集。 而后使用微机对数据进行处理,得出关于地电断面分 布的各种物理解释的结果。 高密度电阻率勘探技术的运用与发展, 使电法勘探的智能化程度大大提高。高密度电阻率法相对于传统的 电阻率法具有自动化程度高、数据量丰富、成本低、效率高、解释方 便、勘探能力强等诸多优点。 京九铁路豫东某段路基下沉,采用高密度电法勘察,根据高密 度电阻率勘探剖面图和实测的视电阻率断面图反演后得到的影像 断面图,然后推测出地质断面图,可较清晰地圈定地下各种不良路 基位置和程度,有目的的对不良路基进行注浆加固,取得了非常好 的效果[4]。 5激发极化法 在电法勘探中, 当电极排列向大地供入或切断电流的瞬间,在 陈计中 [摘要]电法勘探是以岩石或矿石与围岩之间的电性差异为基础,对天然产生 的或人工建立起来的电场或电磁场的空间的或时间的分布特征进行观测,以 查明地质构造和有用矿产的一种物探方法。 文章对目前常用的几种电法勘 探技术的原理进行了解释,并举例说明了其在实际中的应用效果。 [关键词]岩土体电阻率测试技术三维直流电法高密度电法激发极化法可 控源音频大地电磁法 [中图分类号]P631.3+22[文献码]B[文章编号] 1000-405X(2014)-8-233-2 常用电法勘探技术原理及其应用实例 (广东省核工业地质局二九三大队广东广州 510000) 233 地球 参考文献 [1] 孙茳, 杨金波.全景成像技术在地理信息数据采集中的应用. (北京灵图软件技术有 限公司) .2006年. 入。 而在城市内部则受到城市的交通情况和交通管制影响,如交通 堵塞,道路禁左、禁右等,对调绘城市的交通情况不熟悉的话,将会 严重影响到调绘的进度。 (3)数据量大:车载全景摄影作业采集的结果以影像形式存储, 需要较大的存储空间,一个测区,正常需要以TB为单位的存储空 间,而且影像质量越高,其占用存储空间越大。 4结束语 通过上述车载全景摄影作业方式的介绍,以及与传统野外调绘 作业的比较与分析,我们有理由相信,车载全景摄影技术与传统野 外调绘作业方式的相结合,将大幅度提升地理信息数据获取与处理 的作业效率,更广泛地应用于各类资源调查、导航电子地图制作等 诸多地理信息项目,从而改善我国在地理信息数据获取、处理较为 薄弱的局面,为建设“智慧中国”提供更为有利的技术支撑和保障。 献度和特征项在文本集中分布越离散则代表性越强这两方面的考 虑,本文构造了一个平衡因子BF,并将其加权到TFIDF公式中,得 到了修正后的公式M-TFIDF。 简单数值例子和中文文本聚类实验 都表明, M-TFIDF公式保留了 TFIDF公式的优点并弥补了其缺 陷,提高了向量空间模型对文本集的表示性能。 参考文献 [1] G.Salton,M.J.McGill.IntroductiontoModernInformationRetrieval.McGraw-Hill,NewYork, 1983. [2] TsauYoungLin,I-JenChiang.Asimplicialcomplex,ahypergraph,structureinthelatent semanticspaceofdocumentclustering.InternationalJournalofApproximateReasoning. 2005,40.55-80. [3] 张玉连, 张敏, 张波. 一种扩展的向量空间模型-隐含语义索引模型研究. 燕山大 学学报, 2006,1,Vol.30,No.1,87-90. [4]. [4] 耿焕同, 陈少军. 一种基于传统VSM 和词共现概念的中文文本聚类的研究. 安徽 师范大学学报 (自然科学版), 2005,3,Vol.28.No.1,27-30. [5] 马辉民, 李卫华, 吴良元.VSM在中文文本聚类中的应用及实证分析. 武汉理工大 学学报o信息与管理工程版.2006,4,Vol.28,No.4,56-60. 参考文献 [1] 张赛珍, 王庆乙, 罗延钟. 中国电法勘探发展概况 [J].地球物理学报,1994,37, 408-424. [2] 曹静吴灿灿李雪等. 浅谈几种常用电法勘探的原理及优点 [J].科技资讯.2009, 18,37. [3] 刘盛东, 吴荣新, 张平松等. 三维并行电法勘探技术与矿井水害探查 [J].煤炭学 报.2009,34(7),927-932. [4] 赵光辉. 高密度电法勘探技术及其应用 [J].矿产与地质.2006,20(2),166-168. [5] 陈炜李志华王彤等. 激发极化法在西藏申扎县嘎日银铅矿勘查中的应用 [J].物探 与勘探1989 [6] 底青云王若等著可控源音频大地电磁数据正反常及方法应用 《科学出版社》 . 测量电极之间总能观测到随时间缓慢变化的附加电场,称为激发极 化效应。 激发极化法(或激电法)就是以岩、矿石激发极化效应的差 异为基础来解决地质问题的一类勘探方法。激电法是20世纪50年 代末在我国开始研究和推广的,早期是以直流(时间域)激电法为 主,20世纪70年代初开始研究交流(频率域)激电法---主要是变 频法,20世纪80年代初又开始对频谱激电法进行研究, 也就是研 究复视电阻率随频率的变化---即复视电阻率的频谱。由于该方法 测量的是二次场, 具有不受地形起伏和围岩电性不均匀的影响、可 测量的参数多等优点。 在实际地质应用方面,初期的激电法主要用于勘查硫化金属矿 床,后来发展到诸多领域,如氧化矿床、非金属矿床、工程地质问题 等。近年来,激电法找水效果十分显著,被誉为“找水新法”。早在上 世纪60年代,国外学者VictorVacquier(1957)等提出了用激电二次 场衰减速度找水的思想。 在该思想的启迪下,我国也开展了有关研 究,并将激电场的衰减速度具体化为半衰时、衰减度、激化比等特征 参数,这些参数不仅能较准确地找到各种类型的地下水资源,而且 可以在同一水文地质单元内预测涌水量大小,把激电参数与地层的 含水性联系起来。 湖北鄂东北地质大队利用激发极化法在西藏申扎县嘎日阿统 钼多金属矿区银铅锌矿找矿中,通过对测区进行直流激电中梯和直 流电测深工作,结合工区的岩矿石电性和激电特性,对其场源性质 和激化体特征进行了解释和推断,圈定出五个铅锌矿异常。 对该区 多金属矿找矿具有一定的指导意义[5]。 6可控源音频大地电磁法 可控源音频大地电磁法是在大地电磁法(MT)和音频大地电磁 法(AMT)基础上发展起来的一种可控源频率测深方法。 CSAMT是 1975年由MyronGoldstein提出,它基于电磁波传播理论和麦克斯韦 方程组建立了视电阻率和电场与磁场比值之间的关系,并且根据电 磁波的趋肤效应理论得出电磁波的传播深度(或探测深度)与频率 之间的关系,这样可以通过改变发射频率来改变探测深度,达到频 率测深的目的[6]。 CSAMT采用可控制人工场源, 测量由电偶极源传送到地下的 电磁场分量,两个电极电源的距离为1~2km,测量是在距离场源5~ 10km以外的范围进行,此时场源可以近似为一个平面波。 由于该方法的探测深度较大(通常可达2km),并且兼有剖面和 测深双重性质,因此具有诸多优点: 第一, 使用可控制的人工场源, 测量参数为电场与磁场之 比---卡尼亚电阻率,增强了抗干扰能力,并减少地形的影响。 第二, 利用改变频率而非改变几何尺寸进行不同深度的电测 深,提高了工作效率,一次发射可同时完成7个点的电磁测深。 第三,探测深度范围大,一般可达1~2km。 第四,横向分辨率高,可以灵敏地发现断层。 第五,高阻屏蔽作用小,可以穿透高阻层。 CSAMT法一出现就 展示了比较好的应用前景,尤其是作为普通电阻率法和激发极化法 的补充,可以解决深层的地质问题,如在寻找隐伏金属矿、油气构造 勘查、推覆体或火山岩下找煤、地热勘查和水文工程地质勘查等方 面,均取得了良好的地质效果。 广东省核工业地质局二九三大队利用CSAMT方法在下庄矿田 沙溪-焦坑地区有效的探测出硅化带的赋存位置,以及与辉绿岩的 界面分层,为该区“焦点矿”(即辉绿岩与硅化带交界处成铀矿)找矿 提供了可靠的依据。 综上所述,三维直流电法、岩土体电阻率测试技术在勘测中具 有信息量大、准确、直观、经济、快速、便于分析等特点,因此它们的 应用前景广泛。 高密度电法的效率高、成像精确,目前已成为地质勘察中最有 效的方法。 激发极化法和可控源音频大地电磁法具有探测深、成像效果好 的特点。 随着科学技术的发展,在深部地质找矿中应用越来越广泛。 随着电子和数据处理技术的发展,利用电阻率的常规物探方法 的应用范围和应用领域以及数据处理技术也不断进展和创新,在工 程建设和实践中发挥着不可替代的作用,取得了良好的经济效益和 社会效益。 (上接第237页) (上接第229页) |地球|勘探与测绘| 234
展开阅读全文
  皮皮文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:常用电法勘探技术原理及其应用实例.pdf
链接地址:http://www.ppdoc.com/p-10930922.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们

copyright@ 2008-2018 皮皮文库网站版权所有
经营许可证编号:京ICP备12026657号-3 

收起
展开