電阻率層析成像用于水文地質(zhì)勘探

1、電阻率層析成像用于水文地質(zhì)勘探電阻率層析成像用于水文地質(zhì)勘探在傳統(tǒng)的水文地質(zhì)勘測技術(shù)中，逐漸出現(xiàn)了一種新形式的勘測技術(shù)，即電阻率層析成像技術(shù)，這一技術(shù)具有更加準(zhǔn)確的特點(diǎn)，為水文地質(zhì)勘探行業(yè)帶來了一股新穎的生命力，使得水文勘探行業(yè)煥發(fā)了新的活力。1電阻率層析成像這一技術(shù)主要是以陣列電測采集系統(tǒng)為根底出現(xiàn)的一種新技術(shù)，出現(xiàn)最早來源于美國，然后相繼在日本等興旺國家得到廣泛的應(yīng)用，這一根底的出現(xiàn)是集合了多個(gè)原理而出現(xiàn)的，例如地震波T、電磁波T等，在這些T檢測原理的根底之上得到進(jìn)一步的開展，并且最終為水文勘探中所使用。T投影最常出如今醫(yī)療行業(yè)中，使用T投影的技術(shù)可以對病人的病情作出有效的診治。在此根底上

2、，將這一技術(shù)應(yīng)用在更加廣泛的領(lǐng)域，使得其價(jià)值逐漸凸顯出來。通過精準(zhǔn)的計(jì)算可以得出相應(yīng)的數(shù)值，主要利用反演方法對二維電流場的數(shù)據(jù)進(jìn)展計(jì)算，并最終得出相應(yīng)的結(jié)論。將數(shù)值應(yīng)用在實(shí)際的工程中就可以保證水文地質(zhì)的勘測技術(shù)更加高效，更加完善。通過對計(jì)量結(jié)果的驗(yàn)算，再利用計(jì)算機(jī)將分布的圖形模擬出來，可以有效的保證演算的穩(wěn)定性，使得重建的圖像更為逼真。除此之外，該技術(shù)的特點(diǎn)還在于構(gòu)造簡單直觀，可以一眼明了，信息量也較傳統(tǒng)的方式更為豐富了。這一技術(shù)的應(yīng)用在國外的眾多國家中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，并且在此根底上獲得了更多的進(jìn)展。2工區(qū)地質(zhì)背景以某工程為例，該煤礦本文由論文聯(lián)盟.Ll.搜集整理曾經(jīng)在過去的開采過程中出現(xiàn)

3、過較嚴(yán)重的平安隱患，頂板突水現(xiàn)象嚴(yán)重，并且礦井中的涌水量已經(jīng)打破了原有的范圍，以每分鐘263的速度向外涌水，消費(fèi)過程中由于受到這一情況的影響，必需要停頓礦井作業(yè)，不僅對消費(fèi)上造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也對社會產(chǎn)生了一定不良影響，在這種情況下，相關(guān)的工作人員為了盡量將損失降到最低，要及時(shí)的治理該問題。因此有必要在第一時(shí)間對紅砂層的賦水情況進(jìn)展進(jìn)一步的檢測。一些位置是尤為重要的，例如富水區(qū)以及裂隙帶等，準(zhǔn)確的對這些位置進(jìn)展定位處理有助于盡快解決突水問題。通過對實(shí)地進(jìn)展考察，得知該煤礦位于三面環(huán)山的低洼地帶，周圍環(huán)境的特點(diǎn)是水量豐富，尤其是在雨季，煤礦周圍是三條河流的交匯處，大量的雨水可以對紅砂層進(jìn)

4、展補(bǔ)給，浸透到土質(zhì)的底部。在此根底上，紅砂層與煤礦地層是直接接觸的，這就為煤礦的平安性埋下了嚴(yán)重的平安隱患。在這種情況下，要想對平安隱患進(jìn)展嚴(yán)格的控制，就要從水文條件的勘測入手，采用本文中所提到的電阻率層析技術(shù)具有明顯的效果。根據(jù)勘測的結(jié)果分析在淺層的三個(gè)地層中，都具有相應(yīng)的含水性，并且透水性也極強(qiáng)，而紅砂層從自身的性狀上分析是一種補(bǔ)給條件良好的層面，可以承受較對的含水量，具有足夠的厚度，并且在其內(nèi)部同時(shí)具有較多的夾層，在一定程度上也可以分擔(dān)含水量的負(fù)擔(dān)。但是紅砂層假如與煤層的間隔 較近，就會造成一定的平安隱患，因?yàn)樯喜康乃磿高^紅砂層直接滲入進(jìn)土層之中，因此為煤礦的開采造成一定的難度，同時(shí)

5、也帶來了嚴(yán)重的問題。野外探測前對研究地區(qū)的3種代表性巖樣泥質(zhì)砂巖、紅砂巖及灰?guī)r進(jìn)展了物性測定，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)獲得了巖樣烘干后及真空下水飽和兩種狀態(tài)下的電阻率、密度和孔隙度數(shù)值。結(jié)果說明，紅層砂巖的孔隙度最高13%左右，節(jié)理裂隙發(fā)育，連通性強(qiáng)，含水之后電阻率下降一個(gè)數(shù)量級以上。紅層中的相對隔水層看來主要是以鈣質(zhì)膠結(jié)為主的砂礫巖?；?guī)r樣品很致密，密度相當(dāng)大2.7g/3而孔隙度很小僅為紅砂巖的1/10，推斷一灰?guī)r層能起到重要的隔水作用，漏水通道只會集中在巖溶發(fā)育和破裂嚴(yán)重的部分地段?；?guī)r的電阻率比紅層砂巖高2個(gè)數(shù)量級，有利于從T圖象中識別出一灰?guī)r層頂界面的埋深。3圖象分析程度坐標(biāo)270處存在一個(gè)明顯的直

6、立狀電性邊界，正對應(yīng)于一灰?guī)r層西端的侏羅紀(jì)侵蝕邊界由此向西一灰?guī)r層不再存在，紅砂巖層直接覆蓋在石炭系煤系地層上，把該剖面劃成東西構(gòu)造截然不同的兩大部分。該邊界西側(cè)的電阻率變化范圍較大10300，除10以內(nèi)的表淺層外，下部未見層狀構(gòu)造。低阻區(qū)A的電阻率低于25，范圍廣闊，中心部位在4075處，相對邊界東側(cè)低阻層的垂直落差約40。它的出現(xiàn)顯然是因紅砂巖層中的高連通孔隙度使地下水富集所造成。受其滲漏影響，淺部地下水位急速下降，降水漏斗已經(jīng)形成，影響范圍達(dá)幾百米，圖象中表現(xiàn)出620厚的高阻區(qū)。該處地表3個(gè)魚池一直存在的幾乎每10天30的水位下降，正是對深部漏水的一種反映。筆者將所有的RT剖面進(jìn)展了綜合，以提醒含水構(gòu)造的平面展布。群組內(nèi)部巖石裂隙的連通性好，而彼此之間相對阻塞或少有溝通。地下水的滲漏方向有一定規(guī)律性：在東西兩側(cè)侵蝕邊界處流向外側(cè)，即指向紅砂層降水漏斗；而在中間部位流向北東方向，即巖層的傾斜方向。鉆孔資料和T圖象還提醒，一灰?guī)r層沿著走向存在輕度的撓曲，在其變形最大的部位存在一系列橫向的張性破裂，為紅層水的下滲和巖溶的發(fā)育創(chuàng)造了有利條件。估計(jì)這些裂隙帶將沿著傾向繼續(xù)向北東方向延伸，并在某處集中或削減。這一綜合分析結(jié)果為治水工程提供了設(shè)計(jì)根據(jù)。這次電阻率層析成像的應(yīng)用仍是初步的，發(fā)現(xiàn)有較多的技術(shù)環(huán)節(jié)需要改進(jìn)，這些都有待于今后進(jìn)一步的