基于AGI探测的地下隐伏溶洞空间分布规律研究

采用高密度电阻率测量系统进行现场电阻率探测,根据AGI探测数据并结合工程地质及水文地质特征分析高阻区域与低阻区域的性质,得出以下结论:1高阻体主要是由于溶洞、溶隙以及岩土体坍塌引起,高阻体主要分布于大理岩地层中;2低阻体中一部分是大理岩地层中的溶洞与地表水导通,使得溶洞充水引起,另一部分是由位于马架山和灵山组富含水地层中的岩溶水和溶隙水所致。通过分析,可以了解溶洞空区与溶洞充水区的空间分布情况,并指出它们之间的相对独立关系的及各自形成塌陷和突水等地质灾害的条件。实地探测结果可为进一步深入研究复杂空区的稳定性提供可靠依据,对于进行矿区开采引起地表稳定性分析亦具有一定的参考价值。     

高密度电法在景观岩溶勘查中的应用

以河北省赤诚县白云山九莲洞景区的岩溶勘查工作为例,阐述了高密度电法勘探工作的方法技术,分析了岩溶的视电阻率异常特征,推测了景区内岩溶异常分布。高密度电法勘查成果表明该区溶洞的分布较广、规模较大,为景区开发提供了决策依据。     

齐大山铁矿南帮含水构造带探测研究

为解决采空区突发涌水给矿山安全生产带来的安全威胁,以齐大山铁矿为研究对象,以高密度电阻率法含水构造带理论模型的正演模拟研究为基础,运用高密度电阻率法对采场南帮含水构造带的异常范围进行了圈定;运用瞬变电磁法进行了二次探测,并对高密度电阻率法所圈定的异常范围进行了验证。研究表明:含水构造带显示为低阻异常特征,在高密度电阻率法探测成果图中显示的两处低阻异常与含水构造带理论模型的正演模拟结果一致;同时,在瞬变电磁法探测成果图中显示的低阻区域均在高密度电阻率法所圈定的低阻异常范围内,二者相互验证,这两处低阻异常均为含水构造带的地球物理异常特征的显示,表明采用高密度电阻率法和瞬变电磁法组合识别技术可实现对隐伏含水构造带的先导性探测。     

高密度电法在探测溶洞中的应用

在岩溶地区进行岩土工程勘察时,尤其要注重岩溶发育情况的探测。该文以某高铁站附近高架桥基桩区域勘探为例,着重介绍了高密度电阻率法在地下溶洞探测中的应用。采用Res2dinv软件进行反演,结合地质及钻探成果进行综合解释,获得了勘探区内溶洞的分布情况,为该高架桥安全施工提供了重要的参考依据。     

高密度电阻率法探测采空区物理模型实验研究

为了研究高密度电阻率法在探测采空区的可行性以及局限性,采用灌满水的水槽充当大地均匀介质,使用铜棒模拟低阻采空区异常,用2个装满沙子的大可乐瓶模拟高阻采空区异常,建立了地层中存在采空区异常的物理模型。使用DUK—2高密度电法测量系统进行探测,结果显示高密度法在实验模拟采空区探测上,无论是低阻采空区,还是高阻采空区,都能够比较准确地探测并大致划分出异常范围。测线越靠近异常体,所测得的异常响应值越大;高密度电阻率法是探测的深度越大,所探测的范围越小,形成倒梯形的形状。     

直流电测深法在溶洞探测中的应用

为解决溶洞探测问题,以邢台某地作为研究对象,通过比较瞬变电磁法、高密度电法和直流电阻率测深法三种物探方法的优缺点,最终选用抗干扰能力强的直流电阻率测深法在该区进行了探测工作。研究结果表明,在地形相对平坦、接地条件好,但一边为陡坡的测区采用直流测深法垂向三极装置能够较好地探测溶洞发育状况,为下一步溶洞治理工作提供了良好的地球物理依据。     

利用综合物探法精准探测弓长岭露天矿采空区

为了对弓长岭露天矿采空区进行精准探测,首先根据高密度电阻率法,利用温纳、偶极、单边三极等装置采集的探测数据划分了各类地质条件下单采空区和双采空区的高、低阻模型,通过对比分析电阻率的差异,实现了对水平方向密集排列和垂向分布采空区的准确探测;然后结合瞬变电磁法,利用重叠回线、中心回线、分离回线、框一回线等装置,建立了同一地质体的地质及地球物理识别模型,通过观测线圈瞬变磁场结构、频率随时间和空间的变化信息,对该采空区的位置和规模进行了精准探测;最后,为了准确测定采空区的位置、规模、顶板厚度等信息,对高密度电阻率法、瞬变电磁法的探测数据进行处理,并结合现场地质实际情况进行综合解译,形成了采空区分布断面图和平面图。探测结果表明：弓长岭露天矿存在3个浅部采空区和2个深部采空区,进一步说明,将高密度电阻率法与瞬变电磁法有机结合,实现了探测技术的优势集成,有助于实现对采空区进行快速、准确探测。     

高密度电法在杭州地区岩溶勘察中的应用

高密度电阻率法具有成本低、效率高、探测效果好等特点,是岩溶探测的重要手段。该文介绍了运用高密度电法在某工区探测岩溶,推测出12处岩溶可能发育的位置。为验证探测效果的准确性,采用钻探方法进行了验证。根据钻孔SZK1、SZK2资料,溶洞高程范围分别为1. 7～7. 0m,15. 5～17. 0m,与高密度电法推测的Y0,Y4-1溶洞高程范围吻合度较高,探测效果较为理想。     

清水河大桥桥址区岩溶发育规律研究

清水河大桥为贵瓮高速公路控制性工程之一;桥址处于碳酸盐岩分布区,地表岩溶溶洞现象较发育,勘探钻孔揭示岩蚀现象强发育,查清桥址区岩溶发育规律,合理判断大桥索塔、高墩桩基持力层深度是关系到桥梁建设的可行性。通过对岩溶发育的控制因素分析并结合桥址区岩溶及规模统计,总结岩溶发育规律。提炼了岩溶发育的阶段性、继承性、方向性,高程860m以上岩溶总体发育趋势以水平溶洞为主,多为空洞;高程840m以下岩溶总体发育趋势以垂直溶隙为主,反映了岩溶发育的阶段性和继承性,未发现规模较大的溶洞和水平岩溶管道,地壳抬升期,岩溶发育处于稳定期,为桩基持力层深度确定提供依据,岩溶对大桥建设制约完全可以控制,影响相对较小。     

大型复杂岩溶场地施工勘察方法的研究

该文介绍了某大型复杂岩溶场地,选择典型地段采用高密度电法、人工跑极的高密度电测深法、浅层地震、面波法、地质雷达等物探方法进行探测。经钻探和爆破开挖验证,结果表明:挖方整平区在15m深度内地质雷达探测效果较好,受施工影响最小,可在大型复杂岩溶场地施工勘察中推广应用。在溶蚀破碎带上,物探和钻探方法有时将密集发育、结构稳定的溶隙、小溶洞区域可能误判为大溶洞,在勘察中应引起注意。     

煤矿双层采空区高密度电阻率法正演模拟

为了研究在高密度电法温纳装置条件下不同的层间隔的正演模型,得到层间距变化对高密度电阻率法响应的影响规律,分别建立了双层低阻采空区模型(模型Ⅰ)、双层高阻采空区模型(模型Ⅱ)、双层低高阻采空区模型(模型Ⅲ:低阻在上部,高阻在下部)、双层高低阻采空区模型(模Ⅳ型:高阻在上部,低阻在下部)。通过对比分析发现,高密度电阻率法对模型Ⅰ随着层间隔h的增加,不能把异常体的位置区分出来;对模型Ⅱ当2层高阻异常体间隔小于30 m时,不能有效的分辨双层异常体的位置,当层间隔大于40 m时能够有效的分辨出双层异常体的位置和范围;对模型Ⅲ均能显示出异常体的存在但纵向上的位置误差较大;模型Ⅳ能够把上层高阻下层低阻区分开,但不能准确确定下层低阻体的位置。     

高密度电阻率法在云南某公路岩溶勘察中的应用

该文介绍了云南大理至鹤庆公路改建工程中为确定岩溶的发育范围及深度,采用高密度电阻率法进行勘察。资料处理时对采集的数据使用了2DRES软件反演,进而圈定出了岩溶地段。经钻探验证,物探推断结果正确。高密度电法在鹤庆公路岩溶勘察中取得了良好的应用效果。     

浅埋煤层采空区直流电法探测水槽模拟试验研究

浅埋煤层采空区因其埋藏浅,易造成地表塌陷,给人们生产和生活带来严重影响。直流电法探测是查明其分布状况的有效手段,浅埋煤层采空区直流电法探测电性响应特征研究可有效指导野外生产并提高探测精度。以直流电法的探测理论为基础,以水槽模拟为研究手段,选用不同介质模拟充气高阻浅埋煤层采空区和积水低阻浅埋煤层采空区,根据相似准则建立了浅埋煤层采空区的地电模型,通过水槽模拟研究了直流电法温纳装置、施伦贝谢装置和单边三极装置下浅埋煤层采空区的地电场响应,通过不同图件对比分析了高阻、低阻采空区在直流电法3种不同装置上的响应特征。水槽模拟试验结果表明:浅埋煤层采空区在直流电法不同装置上均有明显的电性差异,四极测深和三极测深均能较好地反映出高、低阻采空异常体在平面上的位置;温纳装置对高、低阻采空区反应都较好,且垂向分辨率较高;施伦贝谢装置随探测深度加大分辨率会降低;单边三极装置对采空异常反应最为灵敏,但异常位置稍有偏差。     

高密度电法和地质雷达在安徽某隧道岩溶探测中的应用

为查明安徽某公路隧道上方岩溶发育情况，采用高密度电法、地质雷达与钻探相结合的方案，进行“岩溶发育区—岩溶发育点位”两层级勘察，基于拟三维电阻率断面判定隧道上方岩溶发育区范围，针对岩溶区布设地质雷达测网，圈定地下空洞发育位置及规模，辅以钻孔验证。结果表明，高密度电法拟三维电阻率反演结果可清晰显示岩溶发育位置和岩性变化界面，在此基础上，地质雷达可对浅层岩溶发育位置及规模进行精细勘探。     

铝土矿岩溶超前地质预报技术研究及应用

瓦厂坪铝土矿的开采面临岩溶发育及岩溶水害等地质问题。针对铝土层这一相对顶底板围岩是低阻介质的情况,试验了多种物探方法,通过设计合理的矿井瞬变电磁和无线电波透视技术,绘制了相对应的视电阻率等值线拟断面图和电磁波吸收衰减系数等值线平面图,圈定出了工作面内部的岩溶区。结果表明：岩溶发育区在瞬变电磁法成果图中为低阻反应,在无线电波透视成果图中是电磁波高吸收区,2种方法所取得的成果对岩溶发育的位置反应一致,能有效地评价工作面岩溶发育和其导含水情况。     

龙固煤矿开采后顶底板压力作用下地电场变化规律

矿井水害大多与岩层运动和应力运移相关,而应力可通过地电场的变化表现出来。为探究煤矿开采后的应力变化与矿井水的关系,以龙固煤矿2301工作面顶底板水害动态监测项目为例,采用三维高密度电法探测技术,以视电阻率参数反映地电场变化,绘制地层电阻率三维数据体,结合顶板砂岩水及底板三灰水随工作面开采的运移情况进行研究。结果表明:煤层采动影响顶底板岩石裂隙的发育及闭合,从而使煤层内部的水在应力作用下进行移动;在电性变化上表现为应力集中区呈现高阻异常,应力释放区呈现低阻异常。     

高密度电阻率法在地下水探测及采空区勘查中的应用实践

详细分析了高密度电阻率法的技术原理、特点、装置形式和数据处理方法,并结合工程实例,详细探讨了该方法在地下水探测、采空区勘查中的应用成果。通过数据采集、处理、解译,并结合钻探验证成果,详细总结了地下富水层、采空区对应的电性特征。研究表明:(1)地下富水层位对应的视电阻率较高,呈现高阻异常特征;(2)采空区充水对应于低阻异常,异常规模较大且形态完整。     

煤矿采空区与火烧空区高密度电法探测模拟

为了在实际工作中，通过高密度电法探测手段有效识别并区分煤矿火烧空区与采空区的电阻率异常特征；通过建立不同深度的煤矿火烧空区与采空区的二维电阻率剖面模型，并分别对模型进行正演模拟与反演计算分析来实现这一目的。首先通过建立数值模型验证了高密度电法中的温纳装置与偶极装置针对煤矿采空区与火烧区探测时的可行性与有效性；并通过对煤矿采空区异常与火烧空区异常的数值模拟与结果分析，识别并区分了通过高密度电法探测煤矿火烧空区与采空区时产生的电阻率异常差异；最后运用水平向与垂向的一阶导数零值曲线对电阻率拟断面进行了电阻率的特征分析。相较而言：温纳装置对水平向异常的识别能力要强于偶极装置，偶极装置对垂向异常的识别能力要强于温纳装置；而通过对电阻率拟断面进行一阶导数计算，可有效识别、区分电阻率拟断面上的各类电阻率异常特征。     

高密度电阻率法在矿山地面沉降治理中的应用

地面沉降是矿山中最常见的一种地质灾害,对矿山生产生活有极大威胁。介绍了高密度电阻率法的方法原理,该方法某矿山沉降中的应用实例,通过分析视电阻率断面异常特征,推断填土层范围及深部岩溶发育情况,为矿山沉降治理提供重要参考和指导。     

矿井高密度电法在充水岩溶裂隙探测中的应用

同华煤矿扩区充水岩溶裂隙涌水严重威胁着施工安全,为此采用矿井高密度电阻率法对充水岩溶裂隙进行探测,以排除煤矿突水隐患。介绍了矿井高密度电阻率法的基本原理,分析了矿井全空间电流场的特征,并就矿井地电干扰、全空间异常体定位进行了试验测试,结合同华煤矿扩区充水岩溶裂隙探测实例进行了分析。