文档介绍：高密度电法在矿山地质灾害勘察中的应用
高密度电法在矿山地质灾害勘察中的应用
摘要:本文主要就是以工程勘查之中应用最为广泛的高密度电法为基础,采用的是一种特殊的接地辅助装置,这样一来就很好的克服了该方法在矿区基岩裸露地面的接地障碍,并且将其很好的应用于某矿区之内,地下采空区以及已知断层的探测任务之中。相关的资料解译成果表明,高密度电法在此类的勘查任务之中具有比较高的有效性以及可行性。
关键词:高密度电法;矿山地质灾害勘察;应用
中图分类号: TD1 文献标识码: A
引言
我们国家拥有相当规模的大中型的矿山,因为其中的各种原因,在矿山开发的过程之中,均对区域生态环境产生了比较严重的破坏,直接性的导致各类地质灾害频繁的出现,所以对于矿山地质灾害体的调查已经是势在必行。
1、高密度电法的原理
高密度电法属于直流电法勘探的一种,它以不同地质体的电性差异为基础,研究人工施加稳定直流电场时地下相应传导电流的分布规律,以此来探测地底构造以及地下电性分布不均匀体。高密度电法是组合电阻率剖面和电阻率测深2种方法的观测系统,因而较其他类型的直流电法拥有施工效率高、采集数据量大、数据观测精度高的优势。高密度电法有十几种不同的数据采集装置类型,其中三电位电极系的α、β、γ装置现今应用相对较为广泛,经研究证实,α装置在抗干扰方面较其他装置存在明显优势,故本研究采用α装置进行数据采集和分析。
2、接地有效性实验
矿山采矿作业使得采场地形地貌十分复杂且人为干扰较多,主要存在以下几点:地形开阔度低、地表基岩裸露、矿区工程车辆及生产爆破作业带来的震动干扰、矿区内电缆及通信线等带来的电磁干扰。以上几方面都给地球物理方法野外作业带来了不小的阻碍,严重影响了物探手段在需解决矿区勘察的适用性。其中基岩裸露就是高密度电法的最大难题,在高密度电法进行野外数据采集时,一般需要将铜电极打进地表,让其与大地接触良好,但采场内部均为基岩裸露或是碎石堆积区域,野外数据采集十分困难。为了解决以上难题,借鉴前人经验制作了特殊的接地辅助装置。采用较大塑料饮料瓶,剪去瓶底,填充湿润的泥土并压实,测量时将装满泥土的瓶子直立压紧放在测点位置上,使瓶中泥土与地表接触良好,然后再插入电极,以此完成相关野外数据采集工作。
为了验证这种特殊接地方法的有效性,选择某水泥地和土地分界位置布设2条紧挨的高密度电法测线,其中位于水泥地上测线采用上述的接地辅助装置进行原始数据采集,而另一条测线则将铜电极直接打进土中完成了数据采集,两测线点距均为5m,有效电极数为30个,均采用三电位电极α装置进行数据采集,隔离系数为1~8,供电电压为180V。原始数据经过相关数据处理工作,得出了两测线反演电阻率成果对比图。从中可以明显的看出,两测线电性剖面的高低阻异常区域在电阻率值范围、形态大小及分布位置方面均在很大程度上保持了一致,这就很好地证明了上述接地辅助装置的有效性,为后续高密度电法在露天矿山地质灾害勘察的应用研究奠定了基础。
3、高密度电法电极排列的发展
、高密度电阻率法测量方式
高密度电法开始时,研究的排列方式主要有三种:α、β、γ。现在排列方式已发展到十几种。不过仔细研究就可发现,所有排列都是从对称四极、偶极-偶极、单极-偶极、单极-单极演变而来。至于所谓的滚动排列装置,在电极