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。

岩溶精细化探测三维激光、声呐一体式扫描仪的研制与应用

为实现岩溶的精细化探测和三维数字化成果,研制了一套将激光和声呐扫描技术融合到同一套设备中的三维扫描设备。该设备的扫描方式可以在无水环境中的激光扫描和充水环境中的声呐扫描之间自动切换。通过逐层自动化扫描实现了岩溶内部形态的精确测量,并利用二维扫描成果构建了三维模型,可准确计算岩溶的大小、形状和走向,为工程设计、施工和评价提供了可靠的基础资料。

双偏振天气雷达精细化探测技术对2021年两个龙卷风暴识别能力的影响分析

新一代天气雷达观测的反射率因子和径向速度为强对流风暴和龙卷的识别预警提供了重要支持,新一代天气雷达实施双偏振升级后其基数据分辨率为1.0°×250 m(当前分辨率)。为了测试进一步提高数据分辨率的可行性,杭州和深圳竹子林双偏振雷达将数据分辨率提高到0.5°×62.5 m/125 m(精细分辨率)开展精细化探测技术试验。该文以2个龙卷天气过程为例,分析了径向速度数据质量,对比分析了两种分辨率下的龙卷风暴回波特征和多个雷达特征量以及TVS识别结果。结果表明:(1)精细分辨率的径向速度(特别是参差PRT模式径向速度)中存在一些非速度模糊奇异值,增加了识别虚假TVS的可能性;(2)精细分辨率雷达回波能更好地描述龙卷风暴特征;(3)精细分辨率的中气旋中心位置与龙卷灾害路径更加一致,Zmax、VIL、SHI和中气旋旋转速度、方位切变等雷达特征量大多大于当前分辨率的,TVS识别次数也多于当前分辨率的。因此,在不考虑径向速度质量的情况下,相比当前分辨率探测,精细分辨率探测更有利于龙卷风暴的识别。

回采工作面地质构造精细化综合探测技术研究与应用

回采工作面内的地质构造及地质异常对煤矿的安全高产高效影响巨大,无计划揭露构造造成的人员伤亡和财产损失不可估量。为准确探明采面内构造,从物探和钻探角度出发,利用槽波地震勘探、无线电波透视、钻探及钻孔测井等手段,展开精细化综合探测。结果表明:槽波地震勘探和无线电波透视可以大体圈定采面内的异常范围,并对陷落柱进行初判;针对物探异常区域的钻探和钻孔测井能够对地质构造进行准确定性;最终通过精细化综合探测技术可以对采面内构造进行准确的预测预报,保证矿井的安全高效生产。

高密度电阻率法在雄安新区浅表古河道精细化探测中的应用研究

为实现雄安新区浅表古河道的精细化探测,在遥感工作的基础上,在研究区开展了两条高密度电阻率法剖面探测,经钻孔验证,利用高密度电阻率法确定的古河道分布范围具有较高的准确度,探明区内古河道具有“弯曲”、“迂回”和“辫状”的平面分布特征,实现了精细化探测的目的,取得了良好的应用效果,为探测和研究浅表古河道提供了新思路,为类似地质条件区域调查古河道方法选择提供了借鉴和参考。

新一代双偏振天气雷达(CINRAD/SAD)精细化探测技术

新一代双偏振天气雷达在暴雨、台风等灾害性天气监测和预警中发挥了重要的作用。随着气象现代化发展以及预报时效性、精细化度的要求不断提高,S波段新一代双偏振天气雷达已不能充分满足发展过程迅速的中小尺度天气系统的研究、预警。气象雷达的时空分辨率对探测强对流过程中小尺度结构有重要作用,提高天气雷达时空分辨率是精细化探测技术的关键,本文着重从新一代天气雷达的时空分辨率、体扫方式等方面,通过对天气雷达脉冲重复频率、信号处理方法及扫描方式等进行改进,提高新一代双偏振天气雷达对中小尺度气旋和龙卷风等灾害性天气的探测能力,以获取快速变化的天气过程精细化特征,获得更新更快、分辨率更高的观测资料。

基于精细化探测需求的天气雷达性能提升方案设计

天气雷达在气象保障工作中具有十分重要的作用,然而随着技术的发展和用户的精细化探测需求,当前使用的大部分天气雷达仍有许多可以改进和提升的地方。本文从雷达总体的设计理念出发,再将具体工作分解至雷达各系统,提出了天气雷达性能提升的一种设计方案,希望能为后期天气雷达的工作方向提供思路和方法。

综合勘探技术在采煤工作面构造发育区精细化探测中应用

回采工作面开采范围内地质构造探测对实现煤炭安全高效回采具有显著促进意义。文章以50306综放工作面回采为例,将以加密无线电坑透+钻探(钻孔窥视)技术为核心的综合勘探技术应用到采面构造发育区精细化探测中。现场应用表明,现场探测确定的构造发育区位置及类型与采面回采揭露地质构造类型一致;综合勘探技术可实现采面构造发育区精细化探测,探测成果可在一定程度上指导煤炭生产效率并提高安全保障能力。

“钻孔雷达+钻孔电视”精细化探测技术的应用

结合钻孔雷达探测技术与钻孔电视观测技术各自的优点,将二者联合起来在打通一矿井下进行了现场应用,综合探测结果较为准确。钻孔雷达探测结果显示在探测深度为9.0~13.5 m区域内存在明显地质异常体;钻孔电视观测结果显示在探测深度12.9~13.5 m区域内钻孔壁存在明显的孔/裂隙延伸;综合钻孔雷达探测和钻孔电视观测结果得出在钻孔探测深度9.3 m~13.5 m、距钻孔壁0.5 m~7.5 m区域存在地质异常体(孔/裂隙构造),且该结论与前期施工超前探孔异常情况记录和后期实际掘进施工验证结果吻合。综合分析认为,“钻孔雷达+钻孔电视”精细化探测技术效果显著、探测结果准确度较高,在煤矿井下超前地质异常体探测的应用前景广阔。

地下管线精细化探测技术研究

随着城市化进程的推进,地下管线对人民日常生活的保障地位越来越重要。城市中敷设的地下管线种类与数量越来越多且越来越复杂,为保障后期工程施工安全,如何精准获取地下管线的属性信息急需解决。目前地下管线精细化探测已成为解决该问题的重要技术手段,作者对目前许多物探、测绘技术进行了应用研究。并结合探测技术应用场景基础上探讨各类方式方法的优缺点,综合分析各类精细化探测技术的应用效果,对地下管线精细化探测工作有一定参考价值。

TGP超前地质预报技术的隧道围岩精细化预报

针对目前TGP超前地质预报技术以波速分析为主,少见地质构造界面分析的现状,利用TGP实测二维和三维探测结果,从地层波速和地质构造界面2方面精细成功地预报了某隧道掌子面前方围岩地质情况及围岩级别,结果表明:1)在实际工作中,应严格按照TGP数据采集要求得到高质量的原始资料,才能做进一步数据处理和解译;2)TGP二、三维解译成果大体一致,但所反映细节存在差异,实际工作中应比对二、三维解译成果,研究其相似性和差异性,综合得出预报结果;3)TGP三维地质构造界面解译成果较二维可视化程度高,可直观反映构造界面的走向和倾向、明确构造界面与隧道开挖轮廓的关系。最后通过地质构造界面解译预测了隧道重点施工风险段落和部位,通过地层波速和地质构造界面的综合解译,为隧道动态设计施工提供了重要依据。

空区探测及3D建模技术在采矿损失贫化核算中的应用

针对焦家金矿深部矿体上向水平进路充填采矿法二步骤矿柱回采降低采矿损失贫化的问题,采用VS150空区扫描系统对矿房回采后形成的空区进行精细化探测,将其结果导入3Dmine软件中生成三维模型实体。通过对模型切割水平剖面和垂直剖面,定量分析采场超、欠挖情况,计算得出矿石贫化率为5. 1%,采矿损失率为6. 8%;同时,通过垂直剖面中的矿柱轮廓,为下一步矿柱回采时炮孔精细化设计提供详细依据,从而达到降低采矿损失贫化的目的。对类似矿山二步骤矿柱回采降低采矿损失贫化具有一定的参考价值。

基于综合物探的黄土滑坡优势通道探测

黄土区域优势通道的发育,改变了降雨及灌溉水的径流和入渗过程,降低了土体强度,造成斜坡失稳易发崩塌、滑坡等地质灾害。针对黑方台DH2~#滑坡体及后缘,总结了优势通道的物性特征,选用优势通道非侵入式研究方法,开展了基于地球物理方法的优势通道精细化探测方法有效性研究。该研究在人为浇水漫灌干预的基础上,采用小点距的高密度电法(0.20 m)和探地雷达(0.02m)初步查明了微型裂隙(宽度为0.2~0.5cm)、滑坡后缘裂缝及滑动面等优势通道的发育展布特征,实现了黄土微小裂隙等优势通道精细刻画,证明了精细物探应用的有效性。同时,论述了在灌溉水入渗和冲蚀、黄土蠕动及滑动等综合作用下,微型裂隙逐渐发育为裂缝,进而形成滑动面的转化关系,为黄土优势入渗及滑坡研究提供研究基础。该技术在黄土地区的地裂缝、微型断裂探测等城市地质问题中具有较大的应用前景。

精细化气象预报产品在奥帆赛中的应用

开展精细化天气预报服务是社会经济发展的需要,也是气象预报发展的必然趋势。为满足对中小尺度天气短时预报"定时、定点、定量"的要求,精细化气象预报产品必须具有快捷性服务、预报要素更有针对性、预报结果的空间分辨率更高的特点。从奥帆赛气象服务保障工作入手,通过分析奥帆赛气象服务的具体事例,浅述精细化产品在气象服务中的实际应用情况和发挥的重要作用。

瞬变电磁精细探测方法在隧道地质预报中的应用研究

针对当前隧道超前预报中水害探测使用方法的不足,研究出基于隧道水害探测的瞬变电磁精细化探测方法,该方法主要包括隧道超前探测的精细化现场施工方法和瞬变电磁数据的精细化处理方法,并包括在精细化探测中需要注意的问题。通过对隧道瞬变电磁精细化现场施工方法和数据精细化处理方法的研究,总结出适合隧道超前探测的瞬变电磁探测成套技术。瞬变电磁精细探测方法在四川、贵州、云南等地的应用证明,该方法能准确有效地对异常区进行探测,成为隧道地质预报中探测水害的有效手段。

矿井水害的钻物探一体化地质超前精细综合探测系统与应用

为了更好地解决矿山巷道(隧道)超前地质精细探测预报问题,通过对目前矿山巷道(隧道)超前地质探测技术存在问题的分析研究,提出一种新的矿山掘进巷道(隧道)钻孔雷达和钻孔电视成像的钻物探一体化超前地质精细探测预报技术和方法,它克服巷道干扰因素的影响,通过钻孔观测探测把掘进面远距离探测演变成钻孔近距离观测探测方式,同时,通过钻孔电视成像技术实现掘进前方的精细地质编录并系统分析了该技术的理论和分析方法,经过井下现场模拟试验、煤矿及隧道试验、探测和分析,总结出一套基于钻孔雷达和钻孔电视成像的钻物探一体化超前地质精细探测预报方法,使之成为地质与物探相结合的综合超前地质探测预报方法。

精细被膜解剖技术联合神经探测在甲状腺全切术及中央区淋巴结清扫术中的应用

目的探讨精细被膜解剖技术联合神经探测在甲状腺全切术及中央区淋巴结清扫术中的应用价值。方法 123例甲状腺癌患者,根据手术方式不同分为研究组(83例)和对照组(40例)。研究组使用精细被膜解剖技术联合神经探测行甲状腺全切术及中央区淋巴结清扫术,对照组以传统方法行甲状腺全切术及中央区淋巴结清扫术。比较两组患者术后并发症发生情况。结果研究组短期性喉上神经损伤率为0、长期性喉上神经损伤率为0、短期性喉返神经损伤率为1.2%、长期性喉返神经损伤率为0、短期性甲状旁腺功能减退率为2.4%、长期性甲状旁腺功能减退率为0,均低于对照组的12.5%、7.5%、15.0%、10.0%、20.0%、7.5%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论将精细被膜解剖技术联合神经探测应用在甲状腺全切术及中央区淋巴结清扫术中可降低术后低钙、喉上及喉返神经损伤风险。

面向XL-MIMO可视区域识别的非均匀空间采样

超大规模多输入多输出(XL-MIMO)是面向未来6G超级无线宽带和超大规模连接的关键技术,其空间非平稳特性导致局部天线阵列区域可能仅会被部分用户“看到”,称为用户可视区域(VR)。利用VR可实现XL-MIMO低复杂度传输设计,如何识别用户VR是其必要前提。由于用户VR与其空间位置存在天然联系,可通过选择少量用户估计并反馈其所在位置处的VR,然后结合用户位置外推出其余用户VR。该过程可解释为“VR地图”的空间采样与重建,外推效果与采样点位置选择关系密切。为提高采样效率,基于探测与细化相结合的设计理念,提出了一种有限样本下的非均匀空间采样方案,并分析探测细化调控因子的设计方法。仿真结果表明,所提方案相较于传统随机采样具有更高的效率,可显著提升小样本下的VR识别准确性。

矿井瞬变电磁法宽巷道跟踪超前探测应用研究

矿井瞬变电磁法超前探测技术越来越多地运用到煤矿巷道安全掘进预测预报中。该文主要介绍矿井瞬变电磁法超前探测的基本原理及探测方法,并利用巷道宽度,进行前方加密探测,提高了分辨率,提高了探测成功率。

煤层采动底板变形破坏过程多参数精细感知方法研究

煤层采动过程中,通过测试参数感知底板变形破坏过程是采场地质保障的有效方式。利用有限差分法构建煤层采动底板破坏数值模型,获取塑性区的分布和演化特征,结果显示底板破坏深度为21 m。在煤层底板钻孔中植入电缆和分布式光纤,通过对电极电流值和光纤应变的连续采集,获得采动效应下的特征参数图谱,进一步分析底板的变形破坏程度。结果表明:电极电流的初始值在40 mA以上。随着工作面的推进电流值轻微升高,当工作面推进到孔口附近时,电流降到1 mA以下,岩层破坏;光纤测试方面,随着工作面的推进光纤应变不断增大,当工作面靠近孔口时,光纤应变峰值为8.589×10^(−3),之后岩层破裂,能量释放,光纤应变回弹。电极电流和光纤应变参数图谱显示底板的变形破坏过程分为4个阶段,分别为无影响阶段、微影响阶段、显著影响阶段和破坏阶段。监测数据对底板变形破坏过程起到了良好表征作用,但存在一定差异,具体表现在超前应力和破裂伊始的感知上,电极电流的响应要略早于光纤应变。电极电流的结果显示底板破坏深度为20.8 m,光纤应变的结果显示底板破坏深度为21.0 m。构建电极电流值和应变值的核密度图,对于底板浅部的监测点,数据点离散程度较大;而埋深较大的监测点受动效应影响较小,回采过程中数据点分布较为集中,离散程度较小。通过多测试参数联合感知,实现煤层采动底板变形破坏过程的精细表征和评价。