掘进巷道直流电法四极装置超前探测的模拟及应用研究
Simulation and application research on the advanced detection by the dipole-dipole device of the DC method in the excavation roadway作者机构：山东科技大学能源与矿业工程学院青岛266000 山东科技大学资源学院泰安271000 鲁西矿业集团梁宝寺能源有限责任公司济宁272100 鲁西矿业集团单县能源有限责任公司菏泽274300 山东科技大学泰安271000
出 版 物：《地球物理学进展》 (Progress in Geophysics)
年 卷 期：2024年第39卷第1期
页 面：412-420页
核心收录：
学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程]
基 金：国家自然科学基金(41807283) 泰安市科技创新发展项目(2022GX080) 山东科技大学人才引进科研启动基金(2014RCJJ036)联合资助
主 题：巷道超前勘探 直流电法四极装置 正演模拟 物理模拟 异常响应
摘 要：为研究矿井直流电法四极装置在掘进巷道超前探测中的效果,本文以矿井直流电法超前探测原理为基础,通过分析COMSOL Multiphysics点电源正演模型模拟值与理论值的误差,验证了COMSOL Multiphysics研究直流电法超前探测的可靠性与可行性;建立巷道超前探测三维地电模型,通过正演模拟,分析了巷道空腔对数据的影响,对比了二极、三极装置与四极装置的探测效果及对不同距离低阻体的响应特征;基于相似性原理构建物理模拟实验,绘制了超前探测视电阻率等值线图,研究了四极装置对迎头前方不同形状、距离异常体的实际探测效果.研究结果表明:直流电法四极装置能够对迎头前方低阻体产生异常响应,探测数据剔除巷道空腔影响后,能够精准识别出异常体的横向位置;并且相较于板状异常体,四极装置对球状异常体的超前探测效果更好.通过将直流电法四极装置超前探测应用于工程实例中,经钻探验证与探测效果一致,说明该技术具有很强的实用性和推广性.
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