YT120(A)音頻電穿透儀勘探的用途和基本原理

? ? ? 隨著煤礦開采深度的不斷增大，水害已成為影響礦井安全和煤炭生產(chǎn)的重要災(zāi)害之一。探查采煤工作面內(nèi)部及頂、底板的隱伏地質(zhì)構(gòu)造（斷層，斷裂破碎帶，陷落柱等）、頂?shù)装甯羲畬雍穸?、含水層富水性等是煤礦防治水害的前提。

? ? ? 巖石電阻率的大小除了受組成巖石的礦物質(zhì)電阻率大小影響外，還和巖石孔隙內(nèi)水的電阻率、巖石空隙的空間特性有密切的關(guān)系。利用音頻電穿透儀探查巖石間的電性差異，來探查工作面附近的水文地質(zhì)構(gòu)造。

? ? ? 由于地下各種巖（礦）石之間存在導(dǎo)電差異，影響著人工電場的分布形態(tài)。礦井音頻電透法就是利用專門的儀器在井下觀測人工場源的分布規(guī)律來達(dá)到解決地質(zhì)問題的目的。

? ? ? 電穿透技術(shù)是利用電場在空間中傳播時(shí)，其電流強(qiáng)度隨巖層電阻率的大小而有規(guī)律變化的特性，進(jìn)而計(jì)算出空間各點(diǎn)視電阻率的相對關(guān)系，作出反映探測區(qū)域富水性強(qiáng)弱的視電阻率等值線平面圖，為防治水提供參考依據(jù)。

? ? ??視電阻率法是以研究巖石電阻率(導(dǎo)電能力)為基礎(chǔ)的物探方法，礦井物探隊(duì)伍，它是通過測量人工電場的變化來反映巖石電阻率變化，從而解決地質(zhì)問題。

　　如下圖所示:當(dāng)供電線路中供以一定強(qiáng)度的電流以后，礦井物探隊(duì)，這個(gè)電流從A電極流出，通過大地回到B電極，形成了一個(gè)供電回路。電流從A電極流出其電流線分布將會(huì)受到A電極周圍介質(zhì)導(dǎo)電能力差異的影響。測量電極MN就在發(fā)射極A的附近，電場分布的變化就會(huì)影響到MN電極的電位變化，所以只要測量M、N電極之間的電位差值的變化，就可以了解A電極周圍巖石導(dǎo)電能力的變化情況。

礦井物探技術(shù)發(fā)展簡況

? ? ?我國煤田地質(zhì)工作分為資源地質(zhì)和生產(chǎn)地質(zhì)兩個(gè)階段。資源地質(zhì)階段的任務(wù)是為礦井設(shè)計(jì)服務(wù)的。主要解決礦井有關(guān)戰(zhàn)略方面的地質(zhì)問題。生產(chǎn)地質(zhì)階段的任務(wù)是為煤炭生產(chǎn)服務(wù).是在資源地質(zhì)階段的基礎(chǔ)上。查清資源地質(zhì)階段尚未查清的地質(zhì)問題和根本沒有查的更細(xì)的地質(zhì)問題。上世紀(jì)50年代，資源地質(zhì)和生產(chǎn)地質(zhì)都處在從無到有的創(chuàng)建階段。當(dāng)時(shí)技術(shù)水平低，地質(zhì)人員除羅盤、鐵錘、尺子外，主要勘探手段是鉆探。此時(shí)資源地質(zhì)、生產(chǎn)地質(zhì)差距不大。到60.70年代，資源地質(zhì)部門在不斷提高鉆探技術(shù)水平的同時(shí)，大力發(fā)展物探技術(shù)，地震、電法、重力、測井等物探手段得到廣泛應(yīng)用。這時(shí)生產(chǎn)地質(zhì)基本上仍以鉆探為主要勘探手段，物探技術(shù)工作尚處在萌芽階段。80年代，資源地質(zhì)的物探工作得以進(jìn)一步發(fā)展，使用了大型計(jì)算機(jī)、數(shù)字地震儀和數(shù)字測井儀等先進(jìn)設(shè)備，礦井物探公司，基本上實(shí)現(xiàn)了物探數(shù)字化的目標(biāo)，遙感技術(shù)和微機(jī)也得到普遍推廣應(yīng)用。這時(shí)以鉆探為主的勘探方法開始向以物探為主的勘探方法過渡，進(jìn)入了綜合勘探，綜合評價(jià)的時(shí)代，從而大大縮小了與世界先進(jìn)水平的距離。與此同時(shí)，國內(nèi)生產(chǎn)地質(zhì)也逐漸采用物探技術(shù)。盡管礦井物探技術(shù)在煤礦的應(yīng)用還剛剛起步。但實(shí)踐證明：物探技術(shù)應(yīng)用于煤礦井下是可行的，是有生命力的，是煤礦今后井下探測的發(fā)展方向。

? ? ??礦井物探的意義

? ? ? 我國能源發(fā)展戰(zhàn)略是：堅(jiān)持以煤炭為主體，電力為中心，油氣和新能源多方面發(fā)展。因此，煤炭作為主體能源的地位將在很長一段時(shí)間內(nèi)保持下去。而我國以地下采煤為主，開采技術(shù)條件復(fù)雜，其中地質(zhì)條件是制約采掘機(jī)械化、井下作業(yè)環(huán)境和煤礦企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要因素。隨著科學(xué)發(fā)展觀在煤礦企業(yè)的落實(shí)，以及國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對能源需求的驟增，礦井物探，一批高產(chǎn)礦井正在建設(shè)或陸續(xù)投產(chǎn)，一是要求在探測的采區(qū)內(nèi)在地面選擇適宜的勘查手段，如：地面高分辨二維和三維地震勘探，電法對采區(qū)進(jìn)行探測，為采區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)提供地質(zhì)依據(jù)。二是在大型重達(dá)上千噸綜采設(shè)備安裝前或采區(qū)開采前，在礦井下查明與控制工作面內(nèi)一切地質(zhì)異常體，如：小斷層和小褶曲、煤層厚度變化、煤層沖刷、剝蝕、煤層分叉、合并與尖滅、陷落柱、巖漿巖侵入煤層變焦、瓦斯涌出、巖溶及老空空間分布、可能的涌水點(diǎn)及通道、頂?shù)装甯凰闆r、頂板與圍巖的穩(wěn)定性等等。

? ? ?這些地質(zhì)異常即使規(guī)模小，如果不及時(shí)超前探查，不但造成采掘系統(tǒng)布局不合理，資源浪費(fèi)，還直接影響工作面的持續(xù)開采及礦井水害的有效防治，更甚者危及整個(gè)礦井和礦工安全。一旦發(fā)生問題，損失巨大。由于一個(gè)等于煤厚小斷層存在，導(dǎo)致工作面無法正常推進(jìn)，設(shè)備被迫搬遷，經(jīng)濟(jì)損失驚人。例如聯(lián)邦德國約有20%左右綜采面都遇到?jīng)]有預(yù)料到的地質(zhì)破壞；前蘇聯(lián)有三分之一綜采工作面，因地質(zhì)條件變化而被迫搬遷。另外，眾多的地方小煤礦，多數(shù)開采零星的煤田邊角，原勘探程度低，構(gòu)造相對復(fù)雜，給礦井采區(qū)設(shè)計(jì)和采掘造成很大影響。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，1955年至2002年四十余年來，全國煤礦發(fā)生300m3/h以上突水達(dá)893次，淹沒礦井398次，造成直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)十億元。例如：1984年6月，開灤范各莊煤礦2171綜采工作面發(fā)生充水陷落柱透水災(zāi)害，突水高峰期11h，平均涌水量達(dá)123180m3/h，僅21h淹沒年產(chǎn)300萬噸的整個(gè)礦井，8天后又淹沒了呂家坨礦。經(jīng)濟(jì)損失達(dá)4億元。1993年肥城礦業(yè)集團(tuán)國家店礦-210北大巷突水，涌水量32970m3/h，6個(gè)半小時(shí)礦井淹沒，且株連相鄰的南高等礦和興隆礦，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1.1億元。1996年皖北煤電公司任樓煤礦7222工作面突水，水量達(dá)34570m3/h，由于巖溶性陷落柱突水處水源充足，總水量達(dá)30萬m3，不到48小時(shí)將整礦井淹沒，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)億元。 ? ?

? ?? ?在新形勢下，僅靠傳統(tǒng)的地質(zhì)方法，查明礦井地質(zhì)問題是不可能的。如：鉆探及巷探是直接觀測法，優(yōu)點(diǎn)是能夠直觀觀測被研究的地質(zhì)體，結(jié)論是明確單一的，缺點(diǎn)是觀測經(jīng)常是不連續(xù)的，礦井地質(zhì)人員通過內(nèi)插或外推得出的結(jié)論有較大誤差，甚至導(dǎo)致結(jié)論錯(cuò)誤。即使運(yùn)用當(dāng)前普遍使用的采區(qū)高分辨三維地震勘探方法，要全部查明落差幾米的小斷層及其它規(guī)模較小的地質(zhì)異常，仍極其困難。因此，綜合使用各種物探方法在地面或礦井下煤層附近探測地質(zhì)異常，以及與采礦有關(guān)的工程地質(zhì)問題，是礦井地質(zhì)工作者重要手段。盡管所有物探方法其手段都是間接的，存在多解性和不完備性，但近幾十年來，隨著物探儀器實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化和智能化，其方法和技術(shù)日臻完善，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，運(yùn)用計(jì)算機(jī)快速多手段處理和解釋井下采集的各種物探數(shù)據(jù)，多種物探資料結(jié)合礦井地質(zhì)等資料綜合解釋，大大地克服了多解性，取得了明顯的地質(zhì)效果。礦井物探已成為礦井地質(zhì)工作中不可缺少的手段。

泰安天澤物探有限公司成立于2008年8月，由一批專門從事地球物理勘查業(yè)務(wù)的專家教授共同出資組建而成。通過十幾年的努力，已形成擁有職工92人（其中高等工程師8人、工程師20人），各類物探設(shè)備齊全、總資產(chǎn)達(dá)兩千多萬元的高素質(zhì)地球物理勘查施工隊(duì)伍。下設(shè)董事辦、人力資源部、生產(chǎn)調(diào)度室、生產(chǎn)技術(shù)部、財(cái)務(wù)部、器材供應(yīng)部、質(zhì)量管理辦公室、安監(jiān)部、市場開發(fā)部、后勤十個(gè)職能部門和四個(gè)項(xiàng)目部。公司業(yè)務(wù)主要從事各類基建工程選址勘查，礦山地面和井下水文、地質(zhì)構(gòu)造、采空區(qū)探測，各種金屬礦產(chǎn)資源勘查等。以直流電法、測井、瞬變電磁、礦井震波、地震、重力、磁法等先進(jìn)的技術(shù)手段開展各項(xiàng)業(yè)務(wù)。自公司成立以來，施工人員的足跡踏遍了全國各地，承攬了大量物探勘查工程，獲得了良好的口碑和信譽(yù)。公司一貫遵循“安全為先、質(zhì)量為上、顧客滿意”的宗旨，在勘查活動(dòng)中嚴(yán)格按照地球物理勘查相關(guān)規(guī)范施工、嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)、忠實(shí)履行合同，從未出現(xiàn)過工程質(zhì)量事故和安全生產(chǎn)事故，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。泰安天澤物探有限公司期待您的垂詢與合作！