高密度电阻率法在近地表隐伏断层检测中的应用

隐伏断层对于道路、地基等具有重大威胁,高密度电阻率法是以地层之间电阻率差异为基础的探测地下构造和电性异常体的一种间接性的地球物理方法,近年来,在近地表探测隐伏断层方面应用广泛。基于此,首先对断层模型进行正演模拟,研究了断层模型的响应规律,然后以山西某段公路隐伏断层检测为例,简要介绍了高密度电阻率法的基本原理以及常用的两种施工装置,即温纳四极装置(α)和单边三极装置,分析了两种施工装置的优缺点,以实测视电阻率剖面图和反演视电阻率剖面图进行对比研究,揭示了反演结果的优势,并在反演结果的基础上进行背景电阻率值的剔除,在断层产状判断及其影响区域划分上进行定量解释,验证了高密度电阻率法探测近地表隐伏断层的可行性,为后续施工提供了可靠的地质资料。     

基于三维高密度电阻率法的露天铁矿山采空区精准探测

针对露天铁矿山地下隐伏采空区精准探测的技术难题，以某露天铁矿山实际矿床地质特征和不同岩矿体电阻率值为基础，建立三种异常识别模型，分析横向电性不均一条件下采空区的异常响应特征，得到了地电场分布规律并通过现场试验进行应用研究.结果表明：异常识别模型能够较准确地模拟地电场分布；三维高密度电阻率法在大面积探测工作中能够有效克服二维高密度电阻率法体积效应对采空区位置精准判别的干扰，减弱了异常扩展等效应.     

基于高密度电阻率法的铁矿山采空区数值模拟

应用高密度电阻率法,以鞍山—本溪地区铁矿山主要岩矿体电阻率值的实测结果为基本参数,选用适合现场作业的温纳和偶极两种装置,并根据现场地质情况建立简单地质条件、围岩存在和复杂地质条件三种空区探测模型;详细分析了不同地质条件下的地电场分布规律和空区异常反映特征.结果表明,不等电性地质体的存在影响了空区异常的反映,空区异常在复杂地质条件下往往以次级异常或弱异常的形式显示.应用该模型对鞍山—本溪地区铁矿山空区探测结果进行解译,准确地推测了多处空区,证明了该模型在铁矿山采空区探测中的有效性.     

云桂线富宁隧道物探与钻探对比分析

富宁隧道是云桂线重点隧道之一,地质条件复杂.在地质测绘的基础上,勘察主要采用可控源音频大地电磁法(CSAMT)和深孔钻探对隧道进行探测,较详细地查清了隧道区的地层岩性、地质构造、水文地质条件、围岩等级及异常带等.通过对物探和钻探的对比分析,发现可控源音频大地电磁法对岩性的解译准确率较高,对隧道围岩等级的划分较好,对断层的解译准确率相对较低,在对岩溶强烈发育或岩性变化所致的岩体极破碎、极软弱或富水等异常带因物性特征相似,物探难以区分,需综合分析后确定.可控源音频大地电磁法比较适合复杂长大隧道的勘察,但需结合地质测绘、钻探进行综合解译.     

CSAMT在隐伏金属矿勘查中的应用研究

以江-绍拼合带四都高塘隐伏多金属找矿区的地质与地球物理特征为基础,通过采用CSAMT法实地勘查和数据的预处理及反演等研究,较好地给出了低阻异常带及断层的位置,其特征是卡尼亚电阻率拟断面图为低阻区,而在相位断面图上表现出视相位较高,并且在断层处其较低频率的相位值具有横向突变的特征。该研究解释的地质成果不仅得到了钻孔验证,而且得到了具有工业价值的铜矿体。该研究所给出的数据处理方法和有关参数对在该区寻找地下隐伏矿体具有较大的实用价值。     

利用高密度电阻率法进行断层破碎带探查的数值模拟方法

为明确不同条件下断层破碎带的异常特征,提高高密度电阻率法（HDR）的应用效果,该文在大量探测实例的基础上提出断层破碎带的地电模型;用有限元数值模拟的方式计算出不同地表电性层的情况下,高、低阻断层破碎带在不同电测的异常特征并确定最佳采集装置形式;并正演模拟倾斜断层的异常分布形态,给出为提高视电阻率断面对断层产状反映能力的数据处理方法。     

深部矿井底板隐伏含水构造瞬变电磁探测应用

介绍了瞬变电磁法视电阻率计算和时-深转换基本原理;根据现场地质水文资料,并结合实际巷道工作面操作环境,应用PROTEM EM-47HP系统,对12051工作面底板开展隐伏含水构造探测,印证了该系统对低阻异常体敏感、定向性好、精度高的特点;利用BETEM后处理软件分析数据,经正-反演处理得到底板地层视电阻率断面图和顺层剖面图,初步确定了存在突水危险的隐伏含水构造异常区,为下一步钻孔查证提供了依据。     

超前地质预报在淘金山隧道施工中的综合应用

1前言 向莆铁路淘金山隧道位于福建省沙县境内，设计为单洞双线，隧道全长8093m，洞身最大埋深252．77m，最大开挖断面145m^2。该隧道为我指挥部地质条件较复杂的隧道，为了有效防范并降低施工风险，做到隧道开挖支护为动态施工，通过采用综合超前地质预报手段，即地质素捕法、超前水平钻孔法、TSP203法，     

可控源音频大地电磁测深法在玉蒙铁路秀山隧道中的应用效果分析

玉溪至蒙自铁路秀山隧道地质条件复杂,全隧采用可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)对隧道地层岩性、地质构造、岩溶特征、地下水特征、含煤地层的分布等地质情况进行勘察,经施工对比分析,发现CSAMT法能较准确的解译隧道区发育的断层带、富水带等异常带,对设计和指导施工取到了很好的作用.     

浅层物探技术在管道施工中有效提高施工安全性的应用研究

随着我国经济和社会的迅速发展,管线运输已成为油气运输的重要方式。近年来国家大力发展长输管线的建设施工,但是在管道非开挖工程如盾构、顶管、HDD,仅靠钻探对地质结构的判断是不够的,对断层、变异岩体必须依靠准确精细的物探。本文对现在国内外管线施工中常用工程物探手段进行简要论述。着重论述浅层地震法、电阻率法、地质雷达的综合运用。但是由于地球物理勘探的局限性,实际施工过程中应多种物探手段相结合,物探与钻探相结合,以期对地质条件进行准确解释,为管线施工建设和安全运营打下良好基础。     

高密度电法在工程勘察中实测效果分析

高密度电法具有数据采集密度大、观测精度高及其分辨率高等特点,在工程地质勘查中得到广泛应用。结合工程实例阐述高密度电法在探测基岩面及坑道等方面的应用,并对工区内同一条测线的多种装置勘探结果进行比较。结果表明:温纳装置采集信号强度大、信噪比高、探测基岩面起伏及局部异常低阻地质体效果较好;同一地质条件相同剖面长度下:温纳装置对水平电性变化较为敏感,偶极装置适用于垂向电性变化大的地区;不同装置形式组合测量会得到更好的勘探效果。     

低频电阻率法在地震预报中的应用

短周期地震预报现在仍是一个难题,但它非常重要。低频电阻率法是一种可用的方法。岩石形变导致岩石电阻率变化,变化的幅度不但决定于形变的大小,而且决定于地压的方向。无论何种类型的地震由于地压效应,岩石均会发生形变,虽然地震看起来是一个突发事件,但其形成和发展是一个过程。在能量积聚期间,地压逐渐增加,相应地岩石发生形变。然而,形变随时间变化的梯度是很小的。因此形变电阻率也很小,在这种情况下,岩石的形变大多数是弹性形变。在能量释放阶段,在能量积聚最集中的部位,将超过弹性限度,以致产生永久形变,因此在会发生地震的某些范围内,形变电阻率将可以观测到。     

基于八叉树网格的直流电阻率法有限元数值模拟

在VC环境下,使用C语言,实现了基于八叉树网格的三维直流电阻率法有限元数值模拟程序。三个典型模型的算例被用来证明八叉树网格方案适合于复杂地电模型的数值模拟：数值模拟了球体模型,随着网格对球面边界的不断逼近,数值模拟的精度也逐步提高;计算了覆盖层下倾斜板状高阻体模型,在偶极-偶极视电阻率断面上,能清晰地看见高阻体模型的形态、埋深;仿真了联合剖面法测量三维地形下埋藏低阻椭球体的情况,由于地形的影响,在视电阻率曲线上不能发现低阻异常的存在,利用比较法进行地形改正后,低阻异常得到凸显。     

高密度电阻率法在路基空洞探测中的应用

为了研究高密度电法应用于已运营公路路基空洞病害无损检测的可行性与适用性,依据长沙绕城高速公路路基空洞病害模拟试验,分别对同路段预埋病害区和正常路基区进行探测,并结合干燥空洞的电性特征,探讨了高密度电阻率法温纳排列对路基空洞病害的探测应用.通过比对分析探测结果可知,预埋病害区探测结果显示视电阻率有明显异常区域,并且视电阻率异常区位置及尺寸与预埋空洞大致相同.这也验证了高密度电法在路基空洞病害检测中的可行性和适用性.     

不同装置下点源球体的近似解与精确解对比

针对利用简单加倍的方法求解点源球体解析解的局限性,采用双球坐标系,通过镜像法求解点源下球体的精确解,将其与简单加倍求得的近似解进行对比,给出了简单加倍方法的适用条件,从而在实际中能够更准确地使用简单加倍的方法.研究结果表明:对于二极装置,当球心埋深h≤1.5r0时,利用简单加倍方法求得的近似解与精确解的误差已达到10％以上;对于中梯装置,当球心埋深h≤1.7r0时,二者的误差达到10％;二极装置的视电阻率曲线随着极距AM的增加会出现反向异常的现象,且极距越大,反向异常越明显.     

低电阻率高性能BaTiO3基PTCR陶瓷材料

目的研制低电阻率高性能BaTiO3基PTCR陶瓷材料.方法采用"溶胶-凝胶一步法"新技术和改进的烧结工艺.结果获得了室温电阻率ρ为6.76Ω·cm,电阻率突变ρmax/ρmin为105,温度系数α30为11.63,耐电压Vb为104.8V·mm-1,居里温度TC为100℃的PTCR陶瓷材料.结论液相添加剂ST掺杂中,各掺杂量的不同对PTCR陶瓷的电性能有不同程度影响.室温电阻率ρ随Si含量或Ti/Ba含量的增加呈U形变化;温度系数α30随Si含量增加单调递减,而随Ti/Ba含量的增加呈倒U形变化.     

基于数值模拟的地下空洞高密度电法分析

采用高密度电法探测地下空洞时,由于受到地下空洞类型、地下电流分布等干扰因素的影响,常常会导致探测结果有所偏差.利用ANSYS对典型地下空洞地电模型进行了数值模拟,结果表明探测精度不仅与空洞埋深、电阻率值高低及相邻洞体间距有关,还与所采用的探测装置类型、电极间距等因素有关;还通过对实际煤矿采空区开展高密度电法的数值模拟,计算结果与现场实测结果基本一致,也证明将数值模拟技术与现场实测结果相结合,对于补充解释和准确判断地下空洞的分布具有较好的参考价值.     

随钻电磁波电阻率测井视电阻率提取及正演模拟分析

随钻电磁波电阻率通过记录接收线圈之间的幅度比和相位差求取视电阻率值,反映地层物理量信息。应用有限元法对传感器测井响应特性进行了模拟。结果表明,相比于幅度差、相位差在高频率、短源距的条件下探测响应更加敏感。提取的视电阻率曲线显示,在围岩和侵入的影响下,视电阻率值和实际电阻率值之间存在差异,高频率、短源距视电阻率曲线更加接近实际电阻率值。     

四探针法测试半导体掺杂浓度的实验研究

为了解决半导体掺杂浓度的测试问题,需要采用简单易行的方法对半导体进行测试。在微电子技术领域,四探针技术一直是测量电阻率的常用方法。结合吉林大学在半导体器件物理与实验精品课程的建设,以训练学生对半导体物理学专业知识的理解和掌握,笔者对四探针法测试半导体掺杂浓度进行了实验研究。通过建立半无限大和无限薄层两个理论模型,对不同厚度半导体材料的电阻率测试方法进行了实验研究,并对原理进行了讨论。为了解决商用测试设备昂贵且无法满足实验教学需求的问题,笔者提出自制实验测试装置,采用钨合金的简易手动探针台,并根据实验需要自行设计了四探针测试架。实践应用表明: 四探针测试系统的建立可以完成测量 半导体掺杂浓度的任务,满足了半导体物理实验的教学需求,取得了较好的教学效果。 关键