高密度电法勘探
高密度电法
高密度电法勘探指的是直流高密度电阻率法，实际上是一种阵列勘探方法，野外测量时只需将全部电极（几十至上百根）置于测点上，然后利用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现数据的快速和自动采集。
本次高密度电法勘探采用的仪器以WDJD-3多功能数字直流激电仪为测控主机，配以WDZJ-3多路电极转换器构成高密度电阻率测量系统，该系统具有存储量大、测量准确快速、操作方便等特点，并且可方便地与国内常用高密度电法处理软件配合使用，使解释工作更加方便直观。
该系统可广泛应用于能源勘探与城市物探、铁道与桥梁勘探等方面，亦用于寻找地下水、确定水库坝基和防洪大堤隐患位置等水文、工程地质勘探中, 还能用于地热勘探。
工作时每个排列实接电极数60根，测量一个断面时所有实接电极一次铺完，供电电压200-300V，电流大于3A,本次工作采用的电极间距为10m。
为了充分利用每个排列的观测数据和保证测量数据的横向和垂向反演精度，我们选用了2排列装置（见图2-1），固定断面扫描测量，断面上的测点呈倒梯形分布。
当实接电极数为60根时，剖面数为28，断面测点总数为841。
当剖面长度大于一个排列长度、在进行下一个排列测量时，电极布置应与前一排列重合30根，保证倒梯形断面上的测点无空隙。
野外工作中，为确保观测质量，取得详实、可靠的数据，每次开工前，对仪器的工作状态进行严格检查，保证仪器工作正常，并在每次测量前，对60根电极进行自动接地电阻检查，确保电极接地良好、各电极接地电阻均一。
高密度电法剖面电极布置及断面扫描测点见图2-1。
A M NB AM = NB = n * MN ,MN不变,同时移动。
n=1n=2n=3n=4n=5n=6n=7n=8n=9n=10n=11n=12n=13n=14排列（施伦贝谢尔装置：AM＝NB，MN不变）示意图图2-12内业资料处理使用Res2dinv电法处理软件；经该软件处理的数据自动转换成断面上对应的各测点的电阻率，以不同颜色在剖面上呈不同层次展示，因而各电性层层次清楚明了，地层异常部位亦非常清楚的展示出来。
高密度电法在张家口煤矿采空区勘查中的应用
高密度电法在张家口煤矿采空区勘查中的应用高密度电法是一种利用地下电阻率差异来探测地下结构的地球物理勘查方法。
在张家口煤矿采空区勘查中，高密度电法具有独特的优势和广阔的应用前景。
本文将从高密度电法的原理、在煤矿采空区勘查中的应用及前景展望等方面展开论述。
一、高密度电法原理高密度电法是一种以电法勘查为基础的地球物理勘查方法。
它利用地下介质的电阻率差异来探测地下结构，通过电磁场的传播和接收来获取地下情况。
高密度电法勘探时所使用的电流和电极间距都相对较小，因此称之为“高密度电法”。
其原理是通过在地面布设一定数量的电极，通入直流电流，测量地下各点的电位差和电流，根据这些数据来计算地下电阻率分布，从而推断地下构造。
高密度电法通过对地下电阻率差异的探测，能够准确地勘查出地下煤层的位置、厚度、质量等信息。
1. 煤矿采空区的特点张家口地处北方煤炭资源丰富的地区，煤炭开采量大，煤矿采空区也相对较多。
煤矿采空区是指煤矿开采后形成的地下空洞,是一种特殊的地下工程构造,具有比较复杂的地下构造特征。
因为煤矿采空区会造成地表塌陷和地下安全隐患，因此需要对煤矿采空区进行详细的勘查。
2. 高密度电法在煤矿采空区的应用由于高密度电法具有成本低、覆盖面广、分辨率高的优势，因此在煤矿采空区的勘查中得到了广泛的应用。
通过高密度电法勘查，可以对煤矿采空区的地下情况进行详细的了解，包括采空区的大小、位置、形态、状态等信息，为采空区的治理和利用提供必要的数据支持。
在煤矿采空区的高密度电法勘查中，通常采用交错排列的电极布置方式，以更好地提高勘探的分辨率和精度。
还可以通过对不同频率的电流进行勘查，来获取更加丰富的地下信息。
通过对勘查数据的分析和处理，可以准确地绘制出煤矿采空区的地下构造图，为煤矿采空区的治理和开发提供科学的依据。
在具体的应用中，高密度电法可以有效地识别煤矿采空区下方的煤层残缺和煤层破碎带，为深部煤层的开采提供重要的参考信息。
高密度电法还可以对煤矿采空区的地下水文地质情况进行详细的勘查，为采空区的排水和防渗工程提供重要的数据支持。
高密度电法应用技术
高密度电法应用技术一、工作原理高密度电法应用技术是近几年发展应用起来的地球物理电法勘探技术，其工作原理与传统的电法勘探基本相同，其地球物理前提是被勘探体中介质的电性差异。
通过向被勘探体加入一定电压、电流的直流电，由于被勘探体中介质不同或电性存在差异，致使被勘探体存在电位、电流异常，这种异常经过反演得到被勘探体内部结构。
高密度电法技术与传统的电法勘探相比，具有一个排列多电极同时作业、极距根据需要可以加密调整、野外工作效率高、勘探精度高、勘探深度大等优点。
二、G MD高密度电法仪性能指标及野外工作布置（一）仪器性能指标该仪器性能优越，与国外同类仪器相比，各项性能指标处于领先地位。
外业施工方便，一根电缆(10芯)覆盖整个剖面，国内首创，连接方便、灵活。
1、仪器性能指标参数(1) 最大电极通道数240道(2) 电位测量范围±10V，分辨率10μV(3) 电流测量范围±3A，分辨率0.01mA(4) 输入阻抗大于20MΩ（内部>100 MΩ）(5) 供电电流±3A，最大电压400V(6) 50Hz工频抑制≥60dB2、仪器性能指标测试结果高阻斜板高阻背斜（模型）直立铜板充水铜球（二）野外工作布置高密度电法技术野外工作测线布置根据勘探目的，结合场地情况（地质、地形等），进行布线设网。
电极数量、极距应根据勘探目标体的大小、埋深等因素进行选择。
下图为高密度电法野外工作示意图。
三、高密度电法应用领域高密度电法技术应用领域非常广阔，涉及到水利水电、公路、铁路、城市建设、环保、地矿等部门。
在水利水电部门，应用高密度电法技术，进行堤、坝的隐患（管涌、脱空、塌陷等）探测、江河水位探测、地下水位探测和找水等工作；在公路部门，应用高密度电法技术，进行地质构造探测（岩溶、断层破碎带、滑坡体等）、路基检测等；在地矿部门，高密度电法技术用来地质勘探、矿床探测等。
总之，高密度电法技术愈来愈来被工程界看好，其应用领域会被人们的实践不断扩大。
高密度电法勘探实施方案
高密度电法勘探实施方案一、背景介绍随着石油勘探技术的不断发展，高密度电法勘探作为一种高精度、高效率的勘探方法，受到了广泛关注。
其在地下储层、构造等方面具有较高的分辨率和探测深度，因此在石油勘探领域具有重要的应用前景。
为了更好地开展高密度电法勘探工作，制定科学合理的实施方案显得尤为重要。
二、实施方案内容1. 勘探区域选择在进行高密度电法勘探前，首先需要对勘探区域进行详细的地质勘察和资料分析，确定勘探区域的地质构造、地层特征等情况，从而选择合适的勘探区域。
同时，要考虑地质构造的复杂程度、地下水情况等因素，确保勘探工作的顺利进行。
2. 仪器设备准备在确定勘探区域后，需要准备好高密度电法勘探所需的仪器设备。
包括高密度电法仪、电极、数据采集设备等。
在选择仪器设备时，要考虑其性能参数、稳定性和可靠性，确保勘探数据的准确性和可靠性。
3. 勘探方案制定制定高密度电法勘探方案是勘探工作的关键环节。
需要根据勘探区域的地质情况和勘探目的，确定合理的勘探参数和方案。
包括电极布设方式、测线布设方式、采集参数设置等。
同时，要充分考虑地下介质的特点，确保勘探数据的准确性和可靠性。
4. 勘探数据采集在实施高密度电法勘探时，需要严格按照制定的勘探方案进行数据采集工作。
采集过程中要注意仪器设备的稳定性和工作环境的影响，确保采集到的数据具有较高的质量和可靠性。
5. 数据处理与解释采集到的高密度电法勘探数据需要进行详细的处理和解释工作。
包括数据的滤波、叠加、反演等处理过程，最终得到地下介质的电阻率分布图和勘探目标的识别。
同时，要结合地质资料和其他勘探数据进行综合分析，确保对地下构造的准确理解和判断。
6. 结果评价与报告最后，根据高密度电法勘探的结果，进行结果评价和总结工作。
编制相应的勘探报告，对勘探区域的地质构造、地层特征等进行详细描述和分析，为后续的勘探工作和地质研究提供重要参考。
三、总结高密度电法勘探作为一种重要的地球物理勘探方法，在石油勘探领域具有重要的应用前景。
高密度电法在张家口煤矿采空区勘查中的应用
高密度电法在张家口煤矿采空区勘查中的应用1. 高密度电法技术的原理及优势高密度电法技术是通过在地下埋设电极，使地下多个测点同时接受电磁波信号，从而获得地下介质的电阻率分布，进而推断地下构造和矿产资源分布的一种技术。
相比传统的地球物理勘查技术，高密度电法技术具有以下几个优势：高密度电法技术具有较高的勘查精度。
通过合理布设测点和高密度的观测，可以获得地下介质的精细结构，为煤矿采空区的勘查和治理提供了可靠的数据基础。
高密度电法技术具有较高的勘查效率。
相比传统的地球物理勘查方法，高密度电法技术可以在较短的时间内获得大量的数据，从而加快了勘查的进度。
高密度电法技术具有较低的勘查成本。
相比其他地球物理勘查技术，高密度电法技术无需大量的人力物力投入，只需少量设备和少数工作人员即可完成大面积的勘查工作，降低了勘探成本。
以某煤矿采空区为例，通过高密度电法技术的应用，取得了显著的成果。
在勘查过程中，首先通过地质调查确定了勘查区域的范围和地质背景，然后选择合适的电极布设方案，利用高密度电法设备进行了勘查。
通过数据处理和解释，得到了地下介质电阻率的三维分布图像，进而推断了采空区的具体构造和煤层残存情况。
通过勘查结果，确定了采空区的具体位置和范围，明确了煤层残留的情况，为矿山的合理开采和采空区的治理提供了科学依据。
勘查结果还为采空区的综合治理提供了技术支撑，为环境保护和资源利用做出了贡献。
随着我国矿产勘查技术的不断发展和成熟，高密度电法技术在煤矿采空区勘查中的应用前景十分广阔。
高密度电法技术可以为煤矿采空区的合理开采提供科学依据，提高了采煤的效率和安全性。
高密度电法技术可以为采空区的综合治理提供技术支撑，为环境保护和资源利用保驾护航。
高密度电法技术的不断发展和完善，将进一步提高勘查效率、降低勘查成本，为煤矿采空区的勘查和治理带来新的技术革新和突破。
高密度电法技术在张家口煤矿采空区的勘查中发挥了重要作用，为煤矿资源的合理开采和采空区的综合治理提供了有力的技术支持。
地质勘查中高密度电法应用初探
地质勘查中高密度电法应用初探1、前言高密度电法是以地下被探测目标体与周围介质之间的电性差异为基础，人工建立地下稳定直流电场，依据预先布置的若干道电极采用预定装置排列形式进行扫描观测，研究地下一定范围内大量丰富的空间电阻率变化，从而查明和研究有关地质问题的一种直流电法勘探方法。
高密度电法实际上是一种阵列勘探方法，它在二维空间内研究地下稳定电流场的分布，野外测量时，将数十个电极一次性布设完毕，每个电极既是供电电极又是测量电极。
通过程控式多路电极转换器选择不同的电极组合方式和不同的极距间隔，用供电电极（A、B）向地下供直流（或超低频流）电流，同时在测量电极（M、N）间观测电势差（ΔUmn），并计算出视电阻率（ρs），各电极同时或不同时沿选定的测线按规定的电距间隔移动。
高密度电法高密度的滚动扫描测量，既丰富了地电信息，提高了电性分辨能力，又减少了人为影响因素，提高了工作效率。
当测量结果送人微机后，还可对数据进行处理并给出关于地电断面分布的各种物理解释的结果。
本次专项勘查使用重庆奔腾数控技术研究所研制的WDJD-3型高密度电法系统进行勘探。
2、項目概况贵州省某高速公路隧道右线出口端施工到YK157+535位置发生涌水，严重影响隧道正常施工，隧道施工一度中止。
同时由于地下水位下降，发生涌水段附近地表泉水枯竭，村民农业灌溉用水紧张。
涌水导致的地表塌陷也造成了一定的安全隐患。
应业主要求，我单位在地质调查的基础上采用高密度电法对隧道涌水段地表进行了物探勘查，旨在查明隧道涌水原因、地表坍塌原因及涌水段隧道地质状况，以保证隧道施工安全，为设计变更提供依据。
3、现场地质调查分析隧道右线出口端施工到YK157+535位置后，掌子面左侧拱脚位置发生涌水，沿炮眼地下水呈柱状喷射而出，初始涌水流量约20t/h，出水较浑浊，较大规模涌水持续时间约3天，而后涌水逐渐减弱。
涌水发生后，隧道洞身槽谷段地表发生塌陷，陆续出现直径约2～3m的陷坑4个，目测陷坑深度2～6m。
高密度电法在张家口煤矿采空区勘查中的应用
高密度电法在张家口煤矿采空区勘查中的应用高密度电法是一种广泛用于地质勘查和工程勘探的地球物理方法，其原理是利用地下电阻率差异进行勘查，对于煤矿采空区的勘查具有重要意义。
张家口位于河北省北部，拥有丰富的煤矿资源，然而煤矿采空区的开采对地下空间造成破坏，因此需要对采空区的地质情况进行准确勘查，以保障采煤工作的安全进行。
本文将探讨高密度电法在张家口煤矿采空区勘查中的应用。
一、高密度电法原理高密度电法是电法勘查的一种特殊方法，其原理是利用电磁场在地下介质中的传播规律来推断地下介质的电阻率变化，从而获得地下介质的结构信息。
高密度电法具有多频段、多参数的特点，能够对地下细微结构及较高密度物体进行较精细的探测。
通过对地下介质的电阻率进行测定，可以得到地下介质的分布情况，从而为煤矿采空区的勘查提供重要数据。
1. 识别采空区边界煤矿采空区是指经过采煤后形成的地下空洞，是矿山开采活动留下的痕迹。
采空区的存在对周围地质环境和地下水流动产生影响，因此需要对采空区的地质情况进行准确勘查。
高密度电法可以通过测定地下介质的电阻率变化，识别采空区与非采空区的边界，从而确定采空区的范围。
2. 发现地质构造煤矿采空区的地质构造通常会受到影响，因此需要对采空区的地质构造进行分析。
高密度电法可以通过测定地下介质的电阻率变化，发现地下构造异常，如断层、褶皱等，进而推断采空区地质构造的情况。
3. 评估地下水情况煤矿采空区是地下水流动的重要通道，地下水的流动对采空区的稳定性产生重要影响。
高密度电法可以通过测定地下介质的电阻率变化，评估地下水的分布情况及流动方向，为采空区的水文地质分析提供重要数据。
4. 辅助其他地球物理勘查方法高密度电法可以与地震勘查、电磁勘查等地球物理勘查方法相结合，从多个方面对煤矿采空区进行综合勘查，从而更全面地了解采空区的地质情况。
在张家口的煤矿采空区勘查中，高密度电法已经得到了广泛应用。
在某煤矿的采空区勘查中，地质勘查人员利用高密度电法对采空区进行了详细勘查。
高密度电法的原理及应用
高密度电法的原理及应用1. 引言高密度电法（High-Density Electrical Method）是一种地球物理勘探方法，利用电流通过地下的传导率差异来揭示地下的电阻率变化。
该方法广泛应用于矿产资源勘探、地下水资源评价、环境地质调查等领域。
本文将介绍高密度电法的原理及其在不同领域的应用。
2. 高密度电法的原理高密度电法是一种电阻率测量方法，通过电极对地的注入电流和测量地下电势差来反推地下电阻率分布。
其原理基于地下不同岩石和介质的电导率不同，从而推断地下结构和成分变化。
高密度电法的原理如下： 1. 在地表上选取适当的测线布设电极，并在地下注入一定电流。
2. 通过一组电极对地的电流注入和另一组电极对地的电势差测量，得到地下电压分布图。
3. 根据电流和电压数据，计算地下电阻率分布。
4. 通过解释电阻率数据，推断地下的岩石类型、含水性、断层和构造等信息。
3. 高密度电法的应用3.1 矿产资源勘探高密度电法在矿产资源勘探中发挥着重要作用。
通过测量地下电阻率分布，可以推断不同岩石类型和含矿石层的存在。
应用高密度电法可以帮助勘探人员快速找到潜在的矿产资源，指导矿区的开发和利用。
3.2 地下水资源评价高密度电法在地下水资源评价中也具有广泛的应用。
地下水的存在和分布与地下岩层的含水性和渗透性有关，而这些特性可以通过电阻率来反映。
通过高密度电法测量，可以快速获取地下水含水层的位置、厚度和均匀性等信息，为地下水资源开发和保护提供重要依据。
3.3 环境地质调查高密度电法在环境地质调查中的应用也日益广泛。
例如，在城市土地开发过程中，为了评估土壤和地下水的环境质量，需要了解地下污染源的存在和扩散情况。
高密度电法可以通过测量电阻率来揭示地下的地质层分布和污染程度，为环境保护和治理提供重要信息。
4. 结论高密度电法是一种有效的地球物理勘探方法，应用广泛于矿产资源勘探、地下水资源评价和环境地质调查等领域。
通过测量地下电阻率分布，可以推断地下结构和成分变化，为资源开发和环境保护提供重要依据。
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• （2）电测剖面原理
• 电测剖面法就是在供电和测量电极保持一定距离，按一定 的探测深度，沿着测线方向逐点进行观测，获得电阻率曲 线，以此反映一定深度内电性层的变化情况，即电阻率剖 面法是研究岩层电阻率在一定深度范围内的水平方向上物 性变化的探测方法。
1. 3 高密度电阻率法的测量过程
1. 3 高密度电阻率法的测量过程
1、Auto 2、Step 3、On—Line Select(1-3) 5 、 WORK2
1. 3 高密度电阻率法的测量过程
• (二)按住模式键，同时打开仪器电源开关 • 按数字键2，选中高密度电法DUK-2A，如果您要选择四 极法，请选择模式一，按模式键，再“回车”，再按数字 键1，再“回车”，再按数字键1，再“回车”，便进入设 置工作参数环境，屏幕显示如下：
关于阵列电探的思想早在70年代末期就有人开始考虑实施。英国学
者所设计的电测深偏置系统实际上就是高密度电法的最初模式，80年代
中期，日本地质计测株式会社曾借助电极转换板实现了野外高密度电阻 率法的数据采集。只是由于整体设计的不完善性，这种设备没有充分发 挥高密度电阻宰法的优越性。 80年代后期，我国地矿部系统率先开展了高密度电阻率法及其应用 技术研究，从理论与实际结合的角度，进一步探讨并完善了方法理论及 有关技术问题、研制成了几种类型的仪器。近年来该方法先后在重大场
地的工程地质调查、坝基及桥墩选址、采空区及地裂缝探测等众多工程
勘察领域取得了明显的地质效果和显著的社会经济效益。 主要内容是学习高密度方法原理、野外工作方法、数据采集、资料解
释等方面。
1. 2 高密度电阻率法的基本原理
• 电阻率法勘探都是要将所测的电流或电压值换算成电阻率 值，但是只有当地面为无限的水平面，并且地下充满均匀 各向同性的导电介质的条件下才可以得到大地的真电阻率 值，在实际工作中，地形往往起伏不定，地下介质也不均 匀，各种岩石相互重叠，断层和裂隙纵横交错，或者有矿 体充填其中。这时候经过测量所得的电阻率不是目标电阻 率，我们称为视电阻率
1. 2 高密度电阻率法的基本原理
• 高密度电法实际上是一种阵列勘探方法，它在二维空间内 研究地下稳定电流场的分布，野外测量时，将数十个电极 一次性布设完毕，每个电极既是供电电极又是测量电极。 通过程控式多路电极转换器选择不同的电极组合方式和不 同的极距间隔，从而完成野外数据的快速采集。当电极捧 列间距为△x时，测量电极距a＝n•r．依次取n＝l，2，…， 每个极距依固定的装置形式逐点由左至右移动来完成该投 距的数距采集。对某一极距而言，其结果相当于电阻率剖 面法，而对同一记录点处不同极距的观测又相当于一个电 测深点。
1. 3 高密度电阻率法的测量过程
DUK-1探测系统测试记录仪 DUK-1探测系统电极控制仪
1. 3 高密度电阻率法的测量过程 高密度电法野外观测示意图
1. 2 高密度电阻率法的测量过程
• 首先布好电极，再接上大线，连好仪器上的对应连线。 • 具体操作分两步： • 先打开多路电极转换器开关，再打开主机开关，如发现多 路转换器显示器出现MN对应数据跳动不停时，再应分别 接主机复位键和多路转换器复位键一次，此现象即可消除。
1. 2 高密度电阻率法的基本原理
1. 2 高密度电阻率法的基本原理
• （1）垂向直流电测深原理
• 直流电测深法是研究指定地点岩层的电阻率随深度变化的 一种物探方法。该方法是在地面上以测点为中心，从近到 远逐渐增加观测装置距离进行测量，根据视电阻率随极距 的变化可划分不同的电性层，了解其垂向分布，计算其埋 深及厚度。
U MN s K I
1. 2 高密度电阻率法的基本原理
• 视电阻率虽然不是岩石的真电阻，但却是地下电性不均匀 体和地形起伏的一种综合反映。故可利用其变化规律发现 和勘查地下目标，达到解决工程地质问题的目的。高密度 电阻率法实际上是多种排列的常规电阻率法与资料自动反 演处理相结合的综合方法，它仍然是以岩土体导电性差异 为基础的一类电法勘察，只不过电极布设一次完成，能有 效进行多种电极排列方式的测量，如温纳装置，施伦贝射 装置，偶极－偶极装置等，从而可以获得较丰富的地电结 构信息，数据的采集基本实现自动化。
干扰 ② 能有效的进行多种电极排列方式的扫描测量，团而可 以获得较丰富的关于地电断面结构特征的地质信息 ③ 野外数据采集实现了自动化或半自动化，不仅采集速 度快，而且避免了由于手工操作所出现的错误 ④ 与传统的电阻率法相比，成本低、效率高，信息丰富， 解释方便。勘探能部电极(几十至上百根)置于测点上，然后利 用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现数据的快 速和自动采集，当将测量结果送入电脑后，还可对数据进 行处理并得出关于地电断面分布的各种图示结果。
1. 1 高密度电阻率法概述
高密度电阻率相对于常规电阻家法而言、它具有以下特点： ①电极布设一次性完成，减少因电极布置而产生的故障和
§1 高密度电法及其在工程与环境中的应用
1. 1 高密度电阻率法概述 • • • • 是一种重要的工程物探方法 以地下岩土介质的电性差异为基础 主要是观测研究人工建立的地下稳定电流场的分布规律 主要用于水文、工程和环境地质调查
§1 高密度电法及其在工程与环境中的应用
1. 1 高密度电阻率法概述
高密度电阻率法实际上是一种阵列勘探方法。野外测
开关显示主菜单
MAIN 1、INPUT 3、WORK1 5、WORK2
MENU 2、TEST 4、LOAD 6、SDWR
1. 3 高密度电阻率法的测量过程
• (一)先操作多路转换器：在主菜单的提示下： • 1)输入参数 • 键入1(INPUT)再键Y键输入有关参数：首先输入通道电极 总数，如SW=60， 再按Y键。 • 输入起始电极数如CHO=1，再按Y键 • 输入测线上有效电极数，如CH=50，再按Y键 • 输入最小间隔系数(最小层数，如Min=1)，再按Y键 • 输入最大间隔系数，如Max=16，为16层，再按Y键，显 示：