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物探与化探  2022, Vol. 46 Issue (3): 563-569    DOI: 10.11720/wtyht.2022.1459
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直流电阻率法与工作面透明化
饶荣富(), 苏本玉()
中国矿业大学(徐州) 资源与地球科学学院,江苏 徐州 221116
Direct current resistivity method and the transparency of mining face
RAO Rong-Fu(), SU Ben-Yu()
School of Resources and Geosciences,China University of Mining and Technology(Xuzhou), Xuzhou 221116,China
全文: PDF(3263 KB)   HTML
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摘要 

通过先进的勘探设备与技术实现综采工作面的透明化,使煤层信息更加全面、准确,可为综采工作面的智能化生产奠定坚实的基础。直流电阻率法是矿井物探常用方法,其稳定性好、抗干扰能力强,对低阻体和高阻体都有灵敏的反映能力,因此直流电阻率法是实现工作面透明化的关键手段之一。为探究直流电阻率法在工作面透明化中的应用效果,对工作面探明含水构造、巷道迎头超前探测等问题,分别使用不同的工作方法对两种问题的响应特征进行三维正、反演。结果表明在对应的工作方法下得到的三维直流反演数据分布规律与初始模型基本一致,有良好的高、低阻体区分能力。对实际工程中直流电阻率法在工作面透明化中的应用有一定指导作用。

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饶荣富
苏本玉
关键词 电阻率法超前探测三维正反演工作面透明化    
Abstract

The transparency of the fully mechanized mining face achieved using advanced exploration equipment and technology can make the information on coal seams more comprehensive and accurate and can lay a solid foundation for the intelligent production of the fully mechanized mining face. DC resistivity method is a common method for geophysical exploration. Owing to the high stability, great anti-interference performance, and sensitive responses to low- and high-resistance bodies, the DC resistivity method is one of the key means of achieving the transparency of the mining face. To explore the application effects of the method in the transparency of the mining face, this study used different working methods to conduct three-dimensional forward and inverse modeling of the response characteristics for solving proven water-bearing structures of the mining face and frontal advanced detection of roadways. The results show that the distribution laws of 3D DC inversion data obtained by corresponding working methods were basically consistent with those of the initial model, and the DC resistivity method can well distinguish between high- and low-resistivity bodies. Therefore, this study can guide the application of the DC resistivity method in the transparency of mining face in practical engineering.

Key wordsresistivity method    advanced detection    3D forward and inverse modeling    transparency of mining face
收稿日期: 2021-08-20      修回日期: 2022-01-28      出版日期: 2022-06-20
ZTFLH:  P631  
基金资助:国家自然科学基金面上项目“电性源矿井瞬变电磁法基础理论研究”(41974151);江苏省自然科学基金面上项目“矿井瞬变电磁与矿井直流电阻率联合反演基础理论与方法研究”(BK20181360)
通讯作者: 苏本玉
作者简介: 饶荣富(1997-),男,研究生在读,主要从事电磁法数值模拟研究工作。Email: 439639673@qq.com
引用本文:   
饶荣富, 苏本玉. 直流电阻率法与工作面透明化[J]. 物探与化探, 2022, 46(3): 563-569.
RAO Rong-Fu, SU Ben-Yu. Direct current resistivity method and the transparency of mining face. Geophysical and Geochemical Exploration, 2022, 46(3): 563-569.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2022.1459      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2022/V46/I3/563
Fig.1  网格剖分示意
Fig.2  四面体单元格示意
Fig.3  工作面电极布置示意
Fig.4  温纳装置跑极
Fig.5  工作面探测模型
Fig.6  工作面模型网格剖分示意
Fig.7  工作面探测反演结果x方向切片
Fig.8  工作面探测反演结果y方向切片
Fig.9  工作面探测反演结果z方向切片
Fig.10  工作面探测三维电阻率反演
Fig.11  巷道空间超前探测传统布极方式
Fig.12  巷道空间超前探测三测线示意
Fig.13  三测线超前探测跑极
Fig.14  巷道超前探测正演模型
Fig.15  巷道超前探测模型网格剖分示意
Fig.16  巷道超前探测反演结果y方向切片
Fig.17  巷道超前探测反演结果z方向切片
Fig.18  巷道超前探测反演结果x方向切片
Fig.19  巷道超前探测三维电阻率反演
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