高分辨率直流电法
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。
直流电法在矿井水文地质勘探中的应用
直流电法在矿井水文地质勘探中的应用直流电法在矿井水文地质勘探中的应用摘要：通过对直流电法探测原理、施工方法以及应用中应注意的问题进行总结，结合煤矿井下巷道大距离超前探测实例表明井下直流电法理论成熟，分辨率高，探测距离较大，是一种预报巷道前方地质构造的重要手段。
关键词：直流电法；地质勘探；应用煤田开采过程中工作面及巷道涌水严重威胁着煤矿财产和人身安全，因此煤田水文地质调查是煤田地质勘探工作中的一项重要任务【1】。
据不完全统计全国煤矿遭受水害威胁的储量高达250多亿吨，煤矿水害造成人身伤亡上万人，由此可见，矿井水害是煤矿的致命灾害，严重威胁煤矿的安全生产，因此，查明矿区复杂的地质构造尤其是水文地质条件，以便及时采取防治措施，防患于未然，保证安全采煤已成为大水矿区等待解决的首要问题。
目前，应用于水文地质勘探工作的物探方法很多[2-3]，主要有，电法勘探、地震勘探、EH-4、直流电法等，其中直流电法具有理论成熟、方法灵活、抗干扰能力强的优点，应用于煤矿水害防治的多个方面。
如查找巷道周围隐伏构造破碎带位置、划分顶底板岩层贫富水区域、确定放水孔位置及工作面回采时的易突水地段等。
因此直流电法勘探是一种在矿井防水害方面行而有效的方法。
一、直流电法超前探测的基本原理1.装置方式选择井下直流电法勘探通常采用单极偶极装置、对称四极探深装置和三级探测装置。
单极偶极装置主要应用与巷道侧帮和掘进工作面超前探测。
其缺点是测量电极间浅层物性不匀，对探测结果的影响较大，一次场信号往往较弱，信躁比较低，易受干扰影响。
对称四极探深装置的的优点是采集到的信号强，信噪比高，稳定性好，探测曲线的异常形态较为简单，易解释。
缺点是施工人员较多，在巷道端点布线受限制，造成端点处存在一定的盲区。
三极测深装置的工作布置方式为A-M-O-N-B(∞)【4】。
其优点是探测灵敏度高，所需人员较少，井下施工方便，布置方式灵活，特别适于较短巷道内施工。
缺点是采集到的信号稍弱，探测曲线的异常形态相对复杂。
超高密度直流电法在边坡工程中的应用
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复杂 ．勘 察 设 计 阶 段按 现 有 规 范要 求 无 法 完成 详 细 的地 质 资 料 收 集工 作 ．由此 造 成实 际工 作 中需要 等 到边 坡 开 挖 揭示 地 质 隐 患 、甚 至 发 生变 形 之 后 ．才 研 究解 决 的 方 法 。这 时 往 往 问题 已 经发 生 ．必 须 付 出更 高 的代 价 进行 方 案 的 变更 ：另 外 在 已竣 工 的 高 速公 路 工 程 中 ．高边 坡 的稳 定 性 问题 依 然 突 出 ．由 于 支 护 结 构 设 计 和施 工 环 节 均 存 在 对 诱 发 坡 体 变 形 的地 质 因 素认 识 不 足 ．导 致 有 时在 设 计 偏 于保 守 的情 况 下 大 变形 仍 然 发 生 ．时刻 威 胁 着 高 速公 路 的 运 营 安全 本 文在 利 用超 高密 度 直流 电法勘 探 反演 系统 获取 更 多 的边坡 地 质信 息方 面做 一 些探 讨
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式中：① ）一｝ ห้องสมุดไป่ตู้（ 一 ）】Ｉ ； （ ）＝ 一％
ｍ 为 电阻率 数 据 ；Ａ为 平衡 因子 ；ｄｒｍＪ为 正演 推算 的 电场 数 据 ； 为 实 测 电 场数 据 ；ｍｏ为 反演 初 始 模 型 电阻率 数据 ；Ｗｄ和 为 加权 因子 。
理论 及工作原理
１．１ 超 高 密 度直 流 电法勘 探 反演 系统 的 理论 原理 超 高 密 度 直 流 电 法 勘 探 反 演 系 统 的基 本 工 作
原 理 与 高 密 度 电 阻率 电法相 同 ．都 是 以岩 土 的 电性 差 异 为 基 础 的 电探 方 法 ，通 过 对人 工 施 加 电场 的作 用 下 传 导 电 流在 岩 土 体 中 的分 布 规 律 ．利 用 数值 模 拟 方 法 ．包 括 电 阻 率 的 正 演 与 反 演 计 算 ．最 终 得 到 电阻 率分 布 图
YDZ(A)直流电法仪全说明
YDZ(A)直流电法仪全说明YDZ(A)防爆数字直流电法仪使用说明书煤炭科学研究总院西安分院发布井下电法基本原理矿井直流电法属全空间电法勘探。
它以岩石的电性差异为基础，与地面电法不同，在全空间条件下建场，在地下巷道中进行电法测量工作，地下电流通过布置在巷道内的供电电极在巷道周围岩层中建立起全空间稳定电场，该稳定电场特征取决于巷道周围岩石的电性特征及其赋存状态，测量该电场的变化规律，使用全空间电场理论处理和解释，就可找到巷道周围岩石中引起电场变化的水文、地质构造等规律。
1(井下高分辨直流电法技术井下直流电法的方法技术很多，巷道迎头超前探测使用三点——三极探测法效果好;在工作面采用高分辨电测深法和电透法效果好。
高分辨电测深法是研究某一深度方向地层电性变化的规律，从而获得该深度方向上地层中各井下电法探测原理示意图板顶煤层 A + M NB —电流线底板ρs 溶洞实测视电阻率曲线种地质信息的一种物探方法(参见原理示意图)。
它是在同一点逐次增大供电电极距，使勘探深度由小逐渐变大，观测测量点附近沿深度方向由浅到深岩石电阻率的变化特征。
它主要用于研究解决电性分层和水文地质问题。
该技术改变了传统的探测方法和解释方法，包括:(a) 不使用传统容易的对数坐标，而使用难度较大的算术坐标，进行高密度采集数据;(b) 改变过去单点解释方法，使用新的断面连续解释方法，能大大提高物探解释的准确性;(c) 确定相应方法判断解释潜在突水通道的物探标准。
井下采集第一手资料是反映岩石电性特征的视电阻率，使用西安分院研制的具有国内先进水平的矿井电法专用软件进行处理和解释:(1)单独提取视电阻率中的含水信息——用于解释工作面巷道底板50m深度内的含水、导水规律，潜在的突水通道。
(2)单独提取视电阻率中的岩石电性分层信息——用于解释工作面底板隔水层厚度、含水层厚度、含水层原始导升高度。
(3)超前探测——井下巷道侧帮、迎头前方50~60米内的断层及含水、导水构造。
直流高密度电法在地质灾害治理中的效果和作用
直流高密度电法在地质灾害治理中的效果和作用汪永辉【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2015(34)4【摘要】根据皖南地区地质灾害的实际特点，能用于山区地质灾害勘察的物探方法相对较少，浅层地震探测基岩面法是工程物探的首选方法，但当遇到山区相对高差大，地形切割强烈，植被发育茂密且腐殖层厚度很大时，声波信号受屏蔽导致地震探测失效；因此尝试采用直流高密度电法探测山区覆土层厚度和基岩面起伏情况。
根据物性标本观测资料建立模型并进行正反演计算分析，通过对休宁县七里顶地质灾害物探方法勘查实例，证实直流高密度电法可以获得较为理想的探测效果。
在局部地形较平缓、地震反射波有效的区段进行两种物探方法的综合解释，可以提高解释的可靠性及解释精度。
科学、合理地应用物探中各种方法，提高物探成果的解释精度，减少人为因素干扰，为皖南地区地质灾害治理工作提供可靠的理论依据，为灾害治理工程建设提供技术支持。
%According to the actual characteristics of the geological disasters in south Anhui, the geophysical exploration methods can be used for the surveys of mountain geological disasters are less. Bedrock surface method of shallow seismic exploration is the first selection of engineering geophysical exploration methods. But when the relative elevation difference of mountains is big, the terrain cutting is strong, vegetation development is dense and the thickness of humus layer is very large, the earthquake detection would be failure because the acoustic signal is blocked. So, the workers try to use direct current highdensity resistivity method to detect the mountainous soil thickness and the ups and downs of bedrock surface. According to the physical specimen observation data, the model is established and the inversion calculation analysis was carried on. Through the exploration examples of geophysical exploration methods of geological disasters in Qiliding, Xiuning County, it is confirmed that direct current high-density electrical method can obtain the ideal effect. The integrated interpretation of the two methods of geophysical exploration in the area of the topography is smooth and seismic reflection wave is effective can improve the reliability of interpretation and the interpretation accuracy. Scientific and reasonable application of geophysical exploration in various methods, improvement of the interpretation accuracy of the geophysical exploration results, reducing of the artificial interference factors can provide reliable theoretical basis for geological disaster management work in south Anhui and provide technical support for disaster management project construction.【总页数】4页(P298-300,301)【作者】汪永辉【作者单位】安徽省地质矿产勘查局332地质队，黄山245000【正文语种】中文【中图分类】P631.2【相关文献】1.高密度电法在地质灾害治理中的应用 [J], 张铁桩;张渊;张圣仙2.直流高密度电法在浅海工程勘察中的应用 [J], 刘宏岳3.城市地质调查与地质灾害治理在城市建设中的作用 [J], 李振4.三维直流并行高密度电法与瞬变电磁法在某玻璃管拟建场地勘察中的应用 [J], 姚丽芳;张顺中;陈兴海;潘乐荀;汤连生5.水工环地质调查在地质灾害治理中的应用效果评价 [J], 赵少东;王雪平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
劳雷工业公司 高密度直流(陆地、水上、井中)电法仪- AGI 说明书
高密度直流(陆地、水上、井中)电法仪- A G I仪器系统简介：美国AGI 公司SuperSting R8/IP 高密度/激发极化电法仪通过多道电极地址开关自动转换测量电极，一次性测量两种参数，集电测深和电剖面装置于一体，一次布极可获得更丰富的信息，具有直观、高效、高分辨率、高精度等特点。
按照其工作场地分为：地面、井下、水下及水面动态高密度电法勘探。
在测量电阻率的同时，该仪器还可进行激发极化法勘测，通过岩石、矿石的激发极化效应来寻找金属矿和解决水文地质、工程地质等问题。
美国AGI 公司是美国唯一的一家专门从事高密度电法和激发极化法的仪器和软件开发和研究的公司。
产品销售到世界上50多个国家，拥有多项高密度电法专利。
其在中国的独家总代理为劳雷工业公司。
应用领域陆地地面高密度电法勘探应用领域：（附图右） ◆ 堤、坝的隐患（管涌、脱空、塌陷等）探测 ◆ 江河水位探测、地下水位探测和寻找地下水等工作 ◆ 地质构造探测（岩溶、断层破碎带、滑坡体等） ◆ 路基检测；地质勘探、矿床探测、地质填图 ◆ 施工场地详勘、洞穴和地面沉降的探测、考古研究 ◆ 公路、铁路、水利水电、地矿、环境等检测。
水上高密度电法勘探应用领域：（附图左）◆ 圈定淡水和海水的界面 ◆ 水下岩溶坑 ◆ 裂隙/断裂带 ◆ 圈定灰岩溶解区 ◆ 水下地质填图 ◆ 寻找砂矿床用来改善沙滩质量仪器优势特点◆ 主动式/分布式电缆；一根11芯或6芯电缆可串联无数个智能化电极，网络程控，自动切换；陆上高密度测量水上高密度测量◆ 双模式专利技术，同时获取视电阻率和极化率；并且仪器采用8通道模式采集数据，使得野外工作效率提高至常规高密度勘探方法的6-8倍。
◆ 独特工艺保障高精度和高稳定性，自动检错警示和记录。
可以做检测电缆及电极开关，以及接地电阻检测。
◆ 电瓶是可以双接的，换电池不用关机；并且可以采用小型发电机供电，或者配置10Kw 大功率发射机用于解决大剖面、大排列供电问题，适合同时做大功率激电测量。
DZD-6A高密度电法测量系统_仪器使用说明书
DZD—6A 多功能直流电法(激电)仪
使用说明书
中装集团 重庆地质仪器厂
中集集团 重庆地质仪器厂
DZD-6A 多功能直流电法(激电)
目录
一、仪器主要技术指标……………………………………………………1 二、仪器结构………………………………………………………………1 三、操作说明……………………………………………………………2 3—1 开机与对比度的调整………………………………………………2 3—2 简易的操作过程……………………………………………………3 3—3 具体操作步骤………………………………………………………4 四、关于特殊文件(模式)的操作说明……………………………………5 五、仪器的维修和保养…………………………………………………7 附录一：电极排列的说明………………………………………………8 附录二：仪器的成套性…………………………………………………13 附录三：存储数据排列格式……………………………………………14 附录四：装置的电极距选择规则………………………………………15 附录五：操作关键词解释………………………………………………16 附录六：实测曲线………………………………………………………17 6—1 有关绘制实测曲线的说明…………………………………………17 6—2 绘制实测曲线的操作………………………………………………17 6—3 该仪器在做复合四极法和联合剖析面法中的实际运用…………18 6—4 本仪器所设计的装置类型的说明及参数定义……………………19 附录七：问题解答………………………………………………22 附录八： 8—1 找水实例的曲线解释………………………………………………23 8—2 找矿实例……………………………………………………………24 DZD-6A 多功能直流电法(激电)仪装箱单
直流电法数据处理技术
2 直流电法数据处理技术直流电法勘探的基本原理电法勘探是以研究地壳中各种岩、矿石电学性质之间的电学差异为基础，观测和研究电场（天然或人工）空间和时间上的分布规律来勘查地质构造和寻找有用矿产的一类物探方法。
其研究的电学性质为导电性（电阻率ρ）、激电性（极化特性参数）。
常用的直流电法方法有电阻率法（电测深法、电剖面法、高密度电阻率法）、自然电场法、充电法，不稳定场有激发极化法。
主要用于寻找金属、非金属矿床，勘查地下水资源和能源，解决某些工程地质及深部地质问题。
地壳是由不同的岩石、矿体和各种地质构造所组成，它们具有不同的导电性、导磁性、介电性和电化学性质。
根据这些性质及其空间分布规律和时间特性，人们可以推断矿体或地质构造的赋存状态（形状、大小、位置、产状和埋藏深度）和物性参数等，从而达到勘探的目的。
电法勘探具有利用物性参数多，场源、装置形式多，观测内容或测量要素多及应用范围广等特点。
电法勘探利用岩石、矿石的物理参数，主要有电阻率（ρ）、导磁率（μ）、极化特性（人工体极化率η和面极化系数λ、自然极化的电位跃变Δε）和介电常数（ε）。
（1）大地中的稳定电流场基本规律 ①稳定电流场的基本规律ⅰ、稳定电流场满足欧姆定律的微分形式[1][44]：微观欧姆定律σρ==Ej E由于电流是在电场力作用下形成的，某处电流密度j 的方向与该处电场强度E 的方向相同，电流密度j 与该处的电场强度E 和电导率σ成正比，而与该处媒质的电阻率ρ成反比。
ⅱ、连续性方程[1]：散度公式div 0=j在稳定的情况下，电流线是连续的，即穿进闭合面的电流一定等于穿出的电流。
ⅲ、势场特征grad U =-E0rot =E场强E 等于电位梯度的负值，梯度U ∇的方向为电位增加的方向，式中负号表示E 的方向指向电位减小的方向。
②均匀各向同性半无限介质点电流源电场 ⅰ、点电流源的电流场 全空间：假设在电阻率为ρ的均匀各向同性的无限介质中，有一点电流源A ，其电流强度为I ，在距A 点的距离为R 的M 点处的电位，由拉普拉斯方程求得为14πRI U ρ=由公式）和可得：24πRI E ρ=和24πR Ij =半空间:若点电流源位于电阻率为ρ的均匀半空间的表面，电流密度应较无限介质中大一倍，故：22πRIj =可得：22πR I E ρ= 和2πRI U ρ=由以上公式可得，介质中点电流源的电流场之电位、电流密度和电场强度均与供电电流强度I 成正比，而U 与R 成反比，E 及j 与R 的平方成反比。
直流电法的原理和应用教案
直流电法的原理和应用教案1. 引言直流电法是一种测量地下电阻率的地球物理勘探方法，其中直流电流被注入地下，然后测量电压以计算电阻率。
该方法被广泛应用于地质、环境和工程领域，用于研究地下结构和判断岩层、土壤及地下水的性质。
本教案将简要介绍直流电法的原理和应用。
2. 原理直流电法基于欧姆定律，即电流通过导体时，电流和电压之间的关系为V=IR，其中V为电压，I为电流，R为电阻。
根据该定律，通过注入直流电流并测量产生的电压，可以计算地下的电阻率。
3. 测量步骤直流电法的测量步骤如下：1.设置测量线路：根据实际情况，选择合适的电极之间的距离，并设置电流注入电极和电压测量电极。
2.注入电流：将直流电流注入地下，通常采用电池或发电机提供稳定的直流电源。
3.测量电压：使用电压测量仪器测量在地下电流注入点周围产生的电压。
4.计算电阻率：根据测得的电流和电压数据，使用欧姆定律计算电阻率。
4. 应用直流电法在地球物理勘探中具有广泛的应用。
4.1 地下结构研究直流电法可以用来推断地下的岩层和土壤结构。
不同的岩层和土壤具有不同的电阻率，通过测量地下的电阻率分布，可以推断地下的岩层类型、厚度和连通性。
4.2 地下水资源调查直流电法可以用于地下水资源的调查和评估。
地下水具有较高的电导率，因此在地下水含量较高的地区，地下的电阻率将相对较低。
通过测量地下的电阻率分布，可以确定地下水含量丰富的区域，有助于地下水资源的开发和管理。
4.3 环境污染监测直流电法可以用于环境污染监测。
不同类型的污染物在地下环境中具有不同的电阻率特征。
通过测量地下的电阻率分布，可以检测和定位地下的污染源，为环境污染治理提供依据。
4.4 工程勘察直流电法在工程勘察中也得到广泛应用。
例如，在建设大型工程（如隧道、桥梁等）之前，需要了解地下的岩石和土壤结构。
直流电法可以用来识别岩石和土壤的不均匀性，判断地下的稳定性和承载能力，为工程施工和设计提供参考。
5. 总结直流电法作为一种测量地下电阻率的地球物理勘探方法，具有重要的理论基础和广泛的应用领域。
高密度直流电法在公路勘察中的应用
高密度直流电法在公路勘察中的应用冉云【摘要】高密度直流电法勘探因其施工方便、信息量大、勘察结果直观,在公路勘察中越来越引起人们的重视.但在数据的处理与地质解释过程中,存在数据甄别粗略,处理解释过程过于依赖软件反演,导致数据中有用信息被“忽略”,勘查数据得不到有效利用,很大程度上影响了高密度电法在公路勘查中的应用.通过工程实例,说明了高密度电法在公路勘查中的优势所在.同时提出对勘查数据,应当结合不同地层岩性物性资料进行精细化处理,捕捉数据的细微关键变化,综合分析视电阻率曲线拐点及形态起伏变化特征,才能够提取到更多的地电信息,有助于形成合理的地质解释.【期刊名称】《山西交通科技》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】3页(P6-8)【关键词】高密度电法;公路勘察;数据;精细化处理【作者】冉云【作者单位】山西省交通规划勘察设计院,山西太原 030012【正文语种】中文【中图分类】U412.22高密度直流电法是电测与电剖面法的结合，是一种阵列式电法勘探方法。
野外施工时，一次布设电极可达几百个，采用智能化采集系统，提高工作效率的同时降低了劳动强度。
原理与常规电法相同，仍以地层导电性差异为基础，研究外加电场下，传导电流分布规律，但采集的数据量成倍加大，可以在一个装置排列上一次完成横纵向二维勘探。
既能显示地层岩性在某一埋深水平方向上的变化，又能提供岩层视电阻率纵向上的变化特征。
因此，对于公路勘察中的断层、煤层采空区、岩溶等局部视电阻率异常都有很好的效果。
1 野外施工的装置选择高密度电法常用的装置包括温纳装置、偶极-偶极装置、三极装置、温纳-施伦贝尔装置等十多种。
勘察装置类型主要依据勘察精度要求、场地大小等来选择。
不同的装置，对异常的灵敏度不同。
一般地，温纳α装置对电阻率的垂向变化比较敏感，用来探测水平目标体的垂向变化比较有利；施伦贝尔1装置对目标体在水平方向上的变化反应较为灵敏，一般用来进行水平方向上的异常区勘察；三极装置有更高的灵敏度和分辨率，但同时也带来一些假异常，给数据的解释带来困难。
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高分辨率直流电法
高分辨率直流电法是一种地球物理勘探技术，以探测物质中的导电性
变化为基础，广泛应用于矿产勘探、地下水、地质构造等方面的探测。
该技术主要是利用电极间施加电压并记录电位差的变化，通过反演计
算得到地下的电阻率分布。
在这个过程中，高分辨率直流电法可替代
传统电法技术，其纵向分辨率达到10米至100米，侧向分辨率为1
米至10米。
高分辨率直流电法具有成本低、调查速度快等优点，可以在较短的时
间内对大面积的地下对象进行有效识别。
此外，该技术还具有高效率
的优点，能够在不影响地下某些生态系统的情况下进行勘探工作。
在矿产勘探方面，高分辨率直流电法可以在不进行开掘的情况下发现
矿物资源的分布情况，并为进一步的勘探工作提供必要的数据。
在地
下水勘探方面，该技术可依据地下水的电导率分布，找到地下水层、
水源以及流通路径等信息。
另外，高分辨率直流电法还可用于地质构
造等方面的勘探，提供了重要的数据信息。
总之，高分辨率直流电法作为一种地球物理勘探技术，为人们提供了
更为准确、可靠和高效的勘探方案。
随着科学技术的不断发展，相信高分辨率直流电法在未来的应用中将会发挥更加重要的作用。