[发明专利]一种综合电法勘探方法及装置

说明书

本发明提供的一种综合电法勘探方法及装置，其方法包括：通过扫频方式向被测地质输入预设带宽的交流频率信号，接收通过测量电极所记录下的电压数据，得到幅频响应曲线；根据幅频响应曲线找到幅值衰减位置所对应的频率，得到被测地质的响应频率；根据被测地质的响应频率和单一介质的响应频率之间的差异性得到被测地质赋水性的分布特征；本发明根据被测地质的响应频率和单一介质的响应频率的差异性判断出煤岩层赋水性的分布特征。同时通过扫频的方式，覆盖探测介质所需的频率，避免目前交流电法存在遗漏的情况，以保证地下勘探结果的准确性。

技术领域

本发明涉及矿井物探电法勘探技术领域，特别涉及一种综合电法勘探方法及装置。

背景技术

电法具有对低阻充水破碎带反映灵敏、体积效应小、纵横向分辨率高且施工效率高等特点，应用于煤矿井下的探测，既可以用于掘进头前方，也可以用于巷道侧帮、煤层顶、底板等探测。为煤矿企业在生产过程中水患和导水构造的预测预报提供技术手段。

目前在煤矿矿井电法主动场勘探方法主要采用直流电场探测方法和交流电场探测方法，直流电法它是以煤、岩(水)介质导电性差异为物理基础，通过由人工建立的电场，观测在其影响下的介质的电场分布，通过获取电场对应的供电电流和测量电压，依据公式：

其中ρ_s为视电阻率，K为测量方法的装置系数为常量，ΔU和I对应的是测量电法和供电电流，最终根据不同测量点的视电阻率差异来判定采煤面内底板岩层赋水性的分布特征。但是，采煤面内底板岩内，当存在多种介质混合与单介质的导电性一致时，这时候采用直流电法进行探测时，就无法判断出介质的差异性。

交流电法是人工向地下供入一定频率的交变电场，同时观测测量电极M、N之间的电位差，当电磁效应(EM)和激电效应(IP)同时存在时，此时的电位差相比供电电流I存在相位移，并且会因为频率的改变而变化。所以，由此取得的视电阻率是关于频率的复变函数，称为视复电阻率，表示为：

上式中，K为装置系数；i为虚数单位；ω＝2πf是角频率，测量电位差ΔU和供电电流上方的“～”表示频率域中的量，A_s和分别是视复电阻率的振幅和相位。

交流电法探测技术主要通过改变人工主动场的发射频率，从而引起视复电阻率的振幅或者相位变化，从而使得视复电阻率的产生变化，通过视复电阻率的差异性达到判定采煤面内底板岩层赋水性的分布特征。

但是，由于不同的介质对频率的相应不一样，当采用某个频率的交流电场对目标进行探测时，被测的介质对发射的频率会存在无响应的情况，这时候需要增加发射频率组数来提高命中的概率，但是仍然会存在无法覆盖的情况。

发明内容

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种综合电法勘探方法及装置，以保证地下勘探结果的准确性。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

第一方面，本发明提供一种综合电法勘探方法，包括：

通过扫频方式向被测地质输入预设带宽的交流频率信号，接收通过测量电极所记录下的电压数据，得到幅频响应曲线；

根据所述幅频响应曲线找到幅值衰减位置所对应的频率，得到所述被测地质的响应频率；

根据所述被测地质的响应频率和单一介质的响应频率之间的差异性得到所述被测地质赋水性的分布特征。