[发明专利]一种矿井全空间三维直流电法试验装置及试验方法

摘要

本发明属于矿井地球物理勘探技术领域，涉及一种矿井全空间三维直流电法试验装置及试验方法，利用水槽中的水模拟工作面围岩电阻率，金属导体模拟低阻异常体，非金属绝缘体模拟高阻区；设计相似巷道，在巷道中布设相似电极及电缆，建立全空间实验观测装置；将观测装置完全置入水槽中的水中，通过铜导线与电缆接头相连接，实现直流电法仪器数据采集，建立矿井全空间三维直流电法试验平台，开展矿井全空间三维直流电法试验研究，改进三维直流电法技术，从而有效探测工作面岩层富水性，更好服务于矿井突水防治；其试验装置原理简单，便于操作，重复性好，实用性强，环境友好。

主权项

1.一种矿井全空间三维直流电法试验装置，其特征在于主体结构包括矿井全空间三维观测装置、直流电法仪器、32芯数据采集电缆、电缆接口、水槽、自然水、金属导体和非金属绝缘体；其中矿井全空间三维观测装置包括PVC管观测平面、PVC管支柱、小铜丝、铜导线构成矿井全空间三维观测装置；PVC管观测平面由四根PVC管两两通过PVC观测平面三通插头连接组成矩形平面结构，用于模拟工作面运输巷道和回风巷道及工作面切眼等；PVC管支柱包括长PVC管、PVC管支柱三通插头和短PVC管，四根高度相同的长PVC管分别通过PVC观测平面三通插头安装在PVC管观测平面下方，每根长PVC管下端分别连接一个PVC管支柱三通插头，短PVC管通过PVC管支柱三通插头安装在长PVC管下方，用于支撑观测平面和稳定PVC管支柱，使PVC管观测平面位于同一高度；每个PVC管支柱三通插头处都用防水胶布缠绕，使PVC管支柱三通插头与PVC管观测平面连接稳定；5cm长的小铜丝分别等间距固定在PVC管观测平面的四根PVC管上，用于模拟巷道中的电极，小铜丝的数量根据PVC管观测平面中PVC管的长度和小铜丝的间距确定；小铜丝通过铜导线和电缆接口与芯数据采集电缆连接，铜导线的长度根据在试验需求确定；小铜丝与铜导线连接处采用防水胶布缠绕，防止铜导线漏电，导致电极不能正常供电；直流电法仪器与32芯数据采集电缆连接，电缆接口上的电缆接头金属片通过铜导线缠绕固定，水槽内盛有自然水，自然水的水位高度大于PVC管支柱的高度，小于水槽的高度，矿井全空间三维观测装置放置在水槽内，金属导体和非金属绝缘体放置在水槽中的矿井全空间三维观测装置内部。