三维高密度电法在浅层精细化探测中的对比研究

为实现工程场地地下结构精细化探测,在研究区开展了工程勘察中常用的四极装置(温纳、施伦贝谢尔、偶极)三种装置类型的三维高密度电法精细化探测对比研究。主要对各装置的三维反演可视化成果及不同方向的切片成果进行了对比分析。研究结果表明:三种装置均能完成浅部地质体的精细刻画,但在数据覆盖范围、探测深度,分辨率等方面存在一定的差异。根据分析结果提出了一种工程场地勘察三维高密度电法野外数据采集装置类型选择方案,对以后三维高密度电法工程实际应用具有一定的参考和指导意义。

三维高密度电法在不稳定斜坡勘查中的应用

高密度电法近年来在地质灾害评价中得到了广泛应用,三维高密度电法做到了真三维测量,具有数据信息量大、布极受场地限制小等优势,通过三维反演可获得地下介质的三维电阻率模型,结合地质、物性资料可推断解释出具有明显电性差异的地质体。本文通过在西二道河不稳定斜坡开展三维高密度电法勘查,划分出尾矿坝和基底间界面,对坝体堆积物厚度进行了计算,结合二维反演电阻率断面与从三维反演电阻率模型提取的电阻率断面进行对比,分析二者的异同及影响因素,总结了两种工作方法的优势与局限性。

高密度电法三维可视化技术在工程场地岩溶探测中的应用

岩溶作为影响工程建设一种常见的不良地质作用,在一些大型、重要的工程项目中,会带来许多特殊的不良建筑条件和工程基础稳定性问题。拟建工程场地或其附近存在对工程安全有影响的岩溶时,应进行岩溶勘察。为查明咸宁市某工程场地基岩面埋深及岩溶发育情况,采用布设密集二维高密度电法测线进行探测,基于二维剖面解译与钻孔资料分析结果,验证了工程场地基岩界埋深情况和岩溶发育部位。在此基础上,对采集的二维测线原始数据进行三维组合,通过三维反演、三维可视化处理对不同位置的垂向切片、不同深度的平面切片、基岩面高低区域图、岩溶发育区三维渲染等成果进行综合分析,圈定了可能存在的岩溶发育区,并对其发育规律进行了研究。研究结果表明:在工程场地岩溶探测中通过布设密集高密度电法测线,采用三维可视化技术可以更加准确、直观地展示基岩埋深及起伏特征、基岩面溶蚀发育区及深部岩溶的空间分布情况,为拟建建筑物地基与基础设计及施工提供更加全面的地质成果。

三维高密度电法在浅表溶洞探测中的应用研究

为了研究三维高密度电法在浅表溶洞探测中的实际应用效果,采用该方法对河南省焦作市云台山自然风景区内云台山世界地质公园30.0 m×27.5 m范围内地下地质结构进行了详细勘察。此次勘察共采集12090个数据点,使用带地形的真三维反演数据处理方法获得研究区地下0~26 m深度的电性结构特征,并分析了不同方向的水平切片和不同高程的垂直切片。结果表明:三维高密度电阻率成像效果明显好于二维剖面成像效果;站房地基20 m深度范围内未见溶洞发育。

基于三维高密度电法的公路路基病害识别模拟分析

公路路基病害实现快速、精细化的检测对于维护路基良好性能、提升公路运营安全和使用寿命具有重要意义。为研究三维高密度电法对路基病害的探测效果,建立了包含富水、疏松和空洞等常见路基病害的路基三维地电模型,通过正反演计算来模拟分析高密度电法对路基病害区域的圈定识别效果。模拟结果显示,高密度电法采用温纳装置具有较好的空间识别能力,可有效探测识别三维路基模型中的富水、疏松和空洞等病害区域,计算结果异常范围与病害发育区域基本吻合,且不受路面高阻层的屏蔽影响。研究可为公路路基病害的检测工作提供一定参考。

高密度电法结合三维可视化技术在岩溶勘查中的应用研究

溶洞碳酸岩盐被含有二氧化碳的地下流水长期溶解、腐蚀而形的形态各异、规模不等的天然洞穴。溶洞资源作为地质遗迹,其内部常形成丰富多样的自然景观,具有很高的科研和旅游价值。本文详细论述邢台太行山东麓丘陵区的地下溶洞地质特征,采用高密度电法工作对工作区进行了物探勘查,通过三维可视化技术对地下溶洞进行分析,了解了溶洞的发育情况、地下展布形态及规模,为下一步开发利用提供了地质依据。

三维高密度电法在工作面底板富水性探测中应用

三维高密度电阻率法应用领域十分广泛,该文以良庄煤矿41102工作面为例,介绍了该方法在矿井工作面底板富水性探测中的应用。根据高密度电阻率法基本原理,对41102工作面进行数据采集、数据处理、数据解释等过程,建立该工作面底板以下地层3维数据体,直观反映了这些地层的富水性情况。采用切片技术,对易发生突水的徐灰、奥灰划分富水区域,以此对工作面防治水工作做出指导。

超宽工作面三维电法数据特征研究及应用

超宽工作面的构建有助于推动煤炭资源的安全、高效开采。然而,受巷道空间、施工条件的限制,常规矿井地球物理的探测深度有限,无法准确获取超宽工作面内部及顶底板一定范围内的地质信息。为了提高超宽工作面底板富水区的探测精度,给实测数据处理及解释提供依据,在总结分析当前矿井地球物理探测技术的基础上,针对可应用于超宽工作面探测的三维直流电阻率法,结合河南永城某煤矿21106工作面底板灰岩水的赋存特征,采用理论分析、数值模拟和实测数据相结合的研究方法,系统研究了三维观测和二维观测模式的数据特征和分辨能力。研究结果表明:相较于传统的同侧发射接收二维观测模式,对侧发射接收的三维观测模式对工作面底板低阻体的反应更为灵敏;对侧发射接收三维观测模式所得数据,经过常规视电阻率公式计算后,视电阻率与实际电性有时相反,因此需要采用三维反演方式进行数据处理;对河南永城某煤矿21106工作面观测到的三维模式数据进行了三维反演处理,经井下钻探资料验证了三维观测结果的可靠性。研究结果为二极装置条件的二维观测和三维观测数据解释提供了依据。

基于高密度电法的城市岩溶地下水通道三维电性成像

岩溶地下水通道是隐伏岩溶区常见的地质现象,开展城市隐伏岩溶通道探测对城市地下空间开发和地质灾害防治具有重要意义。岩溶通道常具有高度的空间变异性,常规二维探测难以对其进行较好的表征。基于此,文章采用三维高密度电法对城市隐伏岩溶地下通道进行了精细探测,结合地球物理数值模拟和应用实例,分析三维高密度电法对不同充填类型岩溶地下通道的成像效果。结果表明:三维高密度电法较二维探测在数据量和分辨率上均有较大提升,可更直观地表征目标体三维电性结构特征,该探测方法对岩溶地下水通道成像具有优势;通过对武汉市源泉村岩溶地下水通道三维电性成像,揭示了该低温热泉的地下水运移特征,可为城市地热勘探开发提供参考。

高密度电法在煤层工作面底板含水体探查中的应用

根据高密度电阻率法的工作原理、装置形式和异常特点,结合对华丰煤矿31105工作面底板含水体探测的实例,阐述高密度电阻率法在矿井含水层富水性评价过程中的应用,通过地电影像的图像显示,使得断面异常形态清晰明了。探查结果表明,31105工作面底板存在五个主要的徐、奥灰低阻异常,为底板水防治的重要部位。

高密度电法勘探数据在Voxler平台的三维可视化展示——及其在尾矿库隐患勘查中的应用

尾矿库内堆放的有污染的固体和液体废物若得不到合理妥善的处理,会对周边的环境造成严重的污染.为了确定尾矿库的稳定性,分析尾矿库内的固、液废弃物对周边土壤和地下水的影响,急需查明尾矿库的形态特征和库容规模.高密度电法作为一种常规的物探方法,以其简便、快捷、高效等特点,在确定尾矿库形态特征方面成为现场探测的首选技术手段.本研究运用高密度电法反演得到尾矿库的底界面范围,并结合钻孔验证,在Voxler平台构建了尾矿库的可视化三维模型,从而更加精确计算尾矿砂的方量,证明了高密度电法在确定尾矿库形态特征中的可行性.

高密度电法三维反演分析--以陕西凤翔实测数据为例

三维高密度电法勘探工作成本低、效率高、信息丰富、解释方便,其结果能够直观地显示目标异常体的走向、空间位置和形态等,被广泛应用于隐伏断裂、岩溶、滑坡、考古、尾矿库隐患探查监测及其他工程项目。本文应用Res3Dinv4.0软件对已采集的宝鸡市凤翔区高密度电法勘探数据进行三维反演研究,获得了区内电阻率的空间分布特征,并根据周围地表情况和地质资料推断出了区内的渗流通道位置,为区内研究地层地球物探特征提供了可靠的基础资料。

矿井高密度电法探查工作面内构造

介绍了利用矿井高密度电阻率法探查黄陵一号煤矿工作面内部煤层缺失的探测方法和应用效果。钻探验证表明,这种探查方法可靠,所推断的构造位置准确。这一探查结果为煤矿安全生产提供了科学依据,节约了生产成本的投入。

高密度电法在水利工程中的应用进展研究

高密度电法探测技术与传统地质钻探相比,探测时间短,布线灵活,探测结果直观形象等优势。结合文献调研成果,对近年来高密度电法探测技术在地下水资源勘探、堤坝稳定性评估、堤坝安全监测等方面应用案例,总结了高密度电法在水利工程中应用的优势,指出了高密度电法目前存在的问题与局限性,提出多物理场联合勘测、多尺度反演技术和人工智能辅助分析的综合物探技术融合发展方向,为高密度电法探测技术往多元综合物探技术方向发展提供参考。

三维高密度电法技术在岩层富水性探测中的应用

针对目前采用二维高密度探测矿井底板水只能获得巷道底板的富水性特征而不能获得工作面内部的底板富水性情况的现状,通过改造测线的布置方法,改进仪器设备,开发数据采集与处理软件,提出了三维高密度电法探测技术,实现了对工作面底板富水性采前三维数据体的采集,并以slice-dicer为平台实现了采场底板含水性三维电阻率成像,可方便地进行水平及垂直切片,将工作面底板富水状态直观地表现出来,结合实例应用说明该技术的实用性和有效性。

双巷并行三维电法探测煤层工作面底板富水区

在工作面双巷中分别布置电法观测系统,所有电极均布置在巷道底板位置,利用并行电法仪采集电法数据,将双巷各测站采集电法数据进行拼接,联合进行三维电阻率层析成像,得到工作面双巷间底板范围三维电阻率变化情况。根据富水区与正常岩层间的电性差异情况,分析富水区可能的电阻率表现形式,再结合已有地质资料、钻孔涌水及注浆资料,综合分析出工作面底板的富水区及分布范围。对安徽恒源煤电工作面的底板水探测及验证表明,该方法较准确地查明了工作面底板岩层内富水区的分布范围。

高密度电法勘探数据三维处理技术及城市勘察中的应用

在以往的高密度数据反演解释过程中,将地质结构简化成二维,通过地电断面图、切片图进行分析。实际上,地质体具有三维地电结构,二维反演难免会受到旁侧效应的影响,二维图件也不能清晰直观地反映地质体的空间分布情况。本文以某陶瓷厂空洞探测为例,利用实测资料构建三维数据场,在反演参数优化的基础上,选择基于最小二乘法的三维反演技术对数据场进行处理,将反演结果利用三维可视化技术显示出来,对采空区位置及空间形态给出结论。研究结果显示,三维处理技术能够从空间上,多手段、多视角分析物探数据,有效地消除了旁侧效应的影响;物探结果直观清晰地呈现出空洞的分布位置、范围以及空间特征,与钻探结果吻合较好。

三维高密度电法高分辨数值模拟与分析

随着三维高密度电阻率法在工程中的推广与应用,提高资料的处理与解译的分辨率的研究显得十分重要。本文基于三维高密度电法的理论,提出建立不同地电模型、利用有限差分法和最小二乘法进行资料处理。论文进一步对模拟结果进行空间定位分析和形态效应分析,进而得出异常体的变化规律。模拟与分析表明,三维高密度电法在探测异常体的空间定位上具备较好的准确度。

高密度电法的三维数据场可视化

高密度电法是重要物探方法之一,由于它具有施工快捷、分辨率高、可靠性好、图像直观等优点,已被广泛应用于寻找金属非金属矿、地下水及各类工程地质勘察等众多领域.目前,该方法在数据资料处理方面还局限在二维图像.本文结合在山西阳泉复杂采空区利用高密度电法和高精度GPS测量联合勘察的工程实例,基于WinDisp软件平台,实现了高密度电法的三维数据场可视化,构建了视电阻率参数下的三维地质体结构模型,并且可以任意移动、旋转、切片、分层显示、实时显示真实地理坐标等.该模型客观、真实、形象地反映了电性异常的三维地质结构,为高分辨率预测复杂采空区的空间分布特征提供了直观、可靠的资料.

三维高密度电法用于工程勘查的试验

国内三维高密度电法在工程上的应用,大都采用二维数据反演,通过三维成图软件把视电阻率剖面连成三维视电阻率分布立体图,而很少将三维数据拼接在一起,通过三维软件反演。结合管线探测,对真三维高密度电法进行了探测试验,并取得了良好的勘探效果,为三维高密度电阻率法的进一步推广提供了宝贵的实践经验。