本文關(guān)鍵詞：地面—巷道直流電法探測(cè)技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：探明井下巷道附近斷層、陷落柱等導(dǎo)含水構(gòu)造,是礦井水害防治工作的重中之重。在井下巷道中布置供電電極的礦井直流電法,已成為礦井水文物探的主要方法之一,而受井下施工環(huán)境影響,仍不能完全滿足精細(xì)探測(cè)的需求且存在一定隱患。鑒于此,本文提出了一種在地面布置供電電極,建立穩(wěn)定人工電流場(chǎng),在井下巷道中布置測(cè)量電極的地面-巷道直流電法探測(cè)技術(shù)。在傳統(tǒng)電法裝置類型的基礎(chǔ)上,提出了地面-巷道直流電法的工作方式,闡述了其相對(duì)于傳統(tǒng)電法的改進(jìn)與優(yōu)點(diǎn),根據(jù)地面偶極源地下電流場(chǎng)基本方程,推導(dǎo)了球體異常模型的場(chǎng)分布方程,研究了地面供電、巷道中測(cè)量的地電場(chǎng)響應(yīng)特征。基于COMSOL仿真軟件,對(duì)典型異常體在地面供電、井下巷道測(cè)量的穩(wěn)定電流場(chǎng)中的響應(yīng)特征進(jìn)行了正演數(shù)值模擬,分別研究了背景場(chǎng)、含巷道空間背景場(chǎng)、巷道不同方位球體異常與板狀異常的電場(chǎng)響應(yīng)規(guī)律。模擬結(jié)果表明:低阻、高阻異常在探測(cè)電位剖面曲線上均有良好的異常響應(yīng),低阻異常響應(yīng)更為明顯,從理論上說明了地面-巷道直流電法對(duì)于井下含水構(gòu)造探測(cè)的可行性。根據(jù)物理模擬相似性原則,以沙槽、水槽模擬圍巖環(huán)境,以銅柱、PC板模擬典型異常體在實(shí)驗(yàn)室對(duì)該方法進(jìn)行了物理模擬實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示:該方法觀測(cè)方式下,巷道前方、旁側(cè)異常體均存在明顯的響應(yīng)幅值,與正演模擬的結(jié)果基本一致。在山西朔州某煤礦進(jìn)行了該方法的實(shí)際探測(cè)試驗(yàn),所測(cè)得的視電阻率數(shù)據(jù)、極化率數(shù)據(jù)較好的反應(yīng)出了已知的含水采空區(qū)的分布范圍,證實(shí)了該方法的實(shí)際可行性。
【關(guān)鍵詞】：地面-巷道直流電法 正演 電場(chǎng)異常響應(yīng) 物理模擬 試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD745;P631.3
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 變量注釋表16-17
• 1 緒論17-22
• 1.1 選題的背景及意義17-18
• 1.2 地面-巷道直流電法研究現(xiàn)狀18-21
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容21-22
• 2 地面-巷道直流電法方法技術(shù)22-29
• 2.1 地面-巷道直流電法探測(cè)方法與裝置類型22-23
• 2.2 地面-巷道直流電法地電場(chǎng)分布特征23-26
• 2.3 地面-巷道直流電法理論探測(cè)效果與極距選擇26-28
• 2.4 本章小節(jié)28-29
• 3 典型異常體異常電場(chǎng)響應(yīng)特征29-56
• 3.1 有限元法29-30
• 3.2 COMSOL正演30-32
• 3.3 地電模型32-34
• 3.4 背景與巷道電場(chǎng)模擬34-37
• 3.5 球體異常電場(chǎng)模擬37-48
• 3.6 板狀異常電場(chǎng)模擬48-55
• 3.7 本章小結(jié)55-56
• 4 物理模擬實(shí)驗(yàn)56-64
• 4.1 物理模擬相似性準(zhǔn)則56-57
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方案57-58
• 4.3 沙槽模擬實(shí)驗(yàn)58-61
• 4.4 水槽模擬實(shí)驗(yàn)61-63
• 4.5 本章小節(jié)63-64
• 5 應(yīng)用實(shí)例64-69
• 5.1 試驗(yàn)內(nèi)容64-66
• 5.2 試驗(yàn)結(jié)果66-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 6 結(jié)論69-71
• 6.1 全文總結(jié)69
• 6.2 今后工作建議69-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 作者簡(jiǎn)歷74-76
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集76

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳錫棟;楊婕;趙曉棟;范細(xì)秋;;有限元法的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用[J];中國(guó)制造業(yè)信息化;2010年11期

  本文關(guān)鍵詞：地面—巷道直流電法探測(cè)技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：434661