[发明专利]一种井-地充电装置及电场测量方法

说明书

本申请提出一种井‑地充电装置及电场测量方法，涉及勘探充电技术领域，所述装置包括：井壁充电电极接到井壁矿导体出露位置的下方，地面无穷远电极接到地面无穷远处，沿测线方向设置第一地面测量电极和第二地面测量电极。所述方法包括：通过井壁充电电极和地面无穷远电极向大地供应直流电；沿测线方向同时移动第一地面测量电极和第二地面测量电极，在每一个测点位置，在供电的瞬间，观测测量电极之间的接地电阻上的一次电位差；在外地场的作用下，具有电子导电的矿体和具有离子导电的围岩界面上产生积累电荷，并形成了附加电场，产生二次电流；根据所述二次电流的变化情况，确定地下矿体的赋存状态。实现对低阻体和高阻体的准确探测。

技术领域

本发明涉及勘探充电技术领域，具体涉及一种井-地充电装置及电场测量方法。

背景技术

传统充电法可以在地面或者井中进行施测。传统的地面充电法在矿体在地面出现露头的情况下，将电源的一端接到地面良导体上，另一端接到地面无穷远处(如图1所示，图1中A为充电电极，B为无穷远电极，M和N为测量电极，x轴和y轴为坐标系)，通过人工源给地面矿体进行供电，供

电时良导体成为一个“大电极”，其电场分布取决于几何参数、电参数、供电点的位置等。因此，通过观测和研究目标体供电后的人工电流场在充电体周围的分布规律，来了解矿体的空间分布、产状、埋深等。

传统的井-地充电法是在矿体在井壁出现露头的情况下，将电源的一端接到井壁矿导体上，另一端接到地面无穷远处(如图2所示，图2中A为井壁处与出露矿体接触的充电电极，B为地面无穷远电极，M和N为地面测量电极)，通过人工源对井壁位置的矿体进行供电，供电时良导体成为一个

“大电极”，其电场分布取决于几何参数、电参数、供电点的位置等。因此，通过观测和研究井中目标体供电后的人工电流场在充电体周围的分布规律，来了解矿体的空间分布、产状、埋深等。

传统的充电法通常把供电电源正极接在良导体上，负极放在无穷远处，并把负极作为电位的相对零，带电后的良导电体是—个近似等电位的带电体。沿测线方向同时移动电极M和N，测量不同测点位置时电极M和电极N之间的电位差，同时记录供电电流，用电位差除以供电电流，获得电位梯度数据，可在地表或者钻孔中观测一次电位梯度的变化。根据实测曲线可分析推断矿体形状，产状、埋深、几个矿体是否相连。这种方法对于确定地下水流速、流向等问题效果较好。当矿体导电性越好，地形平坦、围岩均匀，充电法的地质效果尚可，当矿体条件复杂时，观测效果受到一定的限制。

发明内容

本发明提供一种井-地充电装置及电场测量方法，实现对低阻体和高阻体的准确探测。

为了实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

本发明提供一种井-地充电装置，包括：

井壁充电电极、地面无穷远电极、第一地面测量电极和第二地面测量电极；

所述井壁充电电极接到井壁矿导体出露位置的下方，地面无穷远电极接到地面无穷远处，沿测线方向设置第一地面测量电极和第二地面测量电极。

第二方面，本发明还提供一种井-地电场测量方法，基于上述的井-地充电装置实现，包括：

通过井壁充电电极和地面无穷远电极向大地供应直流电；

沿测线方向同时移动第一地面测量电极和第二地面测量电极，在每一个测点位置，在供电的瞬间，观测一次电流在第一地面测量电极和第二地面测量电极之间的接地电阻上的一次电位差；

在外地场的作用下，具有电子导电的矿体和具有离子导电的围岩界面上产生积累电荷，并形成了附加电场，产生二次电流；

根据所述二次电流的变化情况，确定地下矿体的赋存状态。

可选地，确定二次电流的变化情况包括：