高密度电阻率法在采空区调查中的应用

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高密度电阻率法在采空区调查中的应用
杨永安-郝广平2吕沛才3
(1.烟台金I l I地质勘探有限公司,I I J东烟台264000;2.山东省地矿局第六地质勘查院,山东招远265400;
3.青岛地质丁程勘察院,山东青岛266071)
[摘要]根据高密度电阻率法的原理,结合招远市某工程实例,经钻探验证,取得了很好的效果,说明高密度电阻率法在该地区采空区调查工作中的应用是比较科学的。
饫j键词]高密度电阻率;激电仪;采空区调查
招远市采金历史悠久,地下采空区遍布,特别是民采形成的浅部采空区,由于形成时间较早,且大都缺乏资料,其空间分布位置、规模及其对周边地质环境安全的影响等因素很难确定。所以进行采空区调查是确保当地人民众生命财产安全、社会和谐稳定的工作重点。
为查明招远市玲珑二矿区尾矿库采空区的分布情况,我公司确定采用高密度电阻率法进行探测。工作区内地层自上而下依次为素填土(尾矿砂)、粉质粘土和郭家岭花岗岩。其中以郭家岭花岗岩的视电阻率为最大,在n×102~nxl03之间,属低阻体,采空区视电阻率大于10000Q m,属高阻体。电性差异明显,具备良好的电法勘探物性条件。
1高密度电阻率法概述
我国是从20世纪末期开始研究高密度电法及其应用技术,从理论方法和实际应用的角度进行了探讨并完善。高密度电法野外测量时将全部60根电极置于剖面上,利用激电仪和电阻率测量系统便可实现剖面中不同电极距、不同电极排列方式的数据快速自动采集。与常规电阻率法相比,高密度电法具有以下优点1)电极布置一次性完成,减少了因电极设置引起的故障和干扰,提高了效率:2)可选用多种电极排列方式进行测量,获得丰富的有关地电断面信息,3)野外数据采集自动完成,提高了数据采集速度,避免了手工误操作。此外,随着地球物理反演方法的发展,高密度电法资料的电阻率二维成像技术提高了地电资料的解释精度。
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大气气溶胶温纳装置A M N B(oc排列)和矩形A—M N排列所获得的地电断面对地下结构的反映较为精细、清晰,同时可进行滚动测量,易于实施长剖面的测量,因此该区的高密度电阻率法测量选用温纳装置A M N B (a排列)。
2高密度电阻率法探测结果
野外数据采集时仪器采用W D J D一3多功能数字直流激电仪和W G M D一3高密度电阻率测量系统。选用温纳装置A M N B(o(I W U)进行固定断面连续滚动扫描测量,其电极排列如图1所示,其测量断面为倒梯形。测量时,A M=M N=N B=5米为一个电极间距,A、B、M、N 遂点同时向右移动,得到第一条剖面线,接着A M、M N、N B增大一个电极间距,A、B、M、N遂点同时向右移动,得到另一条剖面线:这样不断扫描测量下去,得到倒梯形断面。
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测量时沿勘探线方向共布设3条测线,相邻测线之间的距离为90m,每条测线60根电极,每条测量断面的数据有效长度为280m。
对3条断面的测量运用快速最小二维乘法进行了反演,用S u r fer 2392009年6J J F 软件绘制成像结果。图2和图3分别是1号测线和2号测线高密度电法探测的反演结果。
3探测结果分析验证
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从图2可以看出,此断面上有一块明显视电阻率高值区,推断为地下采空区的反映,其上顶埋深约30m。图3也有一块明显视电阻率高值区,推断为地下采空区的反映,其上顶埋深约20m。根据上述反演结果推断,两条测线的高阻区域位置、埋深相当。两点连线方位与矿体走向相一致,说明这两个推断采空区很可能是连通的。
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根据本次高密度电阻率法探测的结果,我公司选择在采空区埋深较浅的2号剖面200米位置处进行钻孔验证,在钻至垂直孔深198米的时候水泵失压,钻进出现异常,确定为地下采空区。从而基本查明了该区地下采空区的分布范围、埋深等特征。
4结语
本次调查高密度电阻率法探测有效深度在40米以内,深部地层视电阻率的探测需要增大电极间距和供
电功率,且分辨率和可靠程度也有所下降。本次采空区调查的成果表明,高密度电阻率法辅以适当的钻探工作可以快速;隹确地查明特定区域范围内地下浅部采空区的空间分布情况,节省投入。
[参考文献]
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本文发布于:2024-09-22 22:30:51,感谢您对本站的认可!

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