直流电法仪在矿井含水层探测中的应用杨连云摘要:矿井含水层探测常规的方法是钻探和巷探,费时费力成本又高。采用直流电法仪可方便、快捷、准确的探测到含水层的位置。该文对DZ-ⅡA直流电法仪的组成、工作原理进行了介绍,并对其在预测矿井水文地质灾害危险技术方面进行了可行性分析,进而以实例———对河南煤化集团焦煤公司的1608工作面向前推进60m,工作面下顺槽向上15m～50m段用直流电法仪进行实测,并通过钻探进行结果对比。结果显示,工作面下顺槽向工作面方向25m处有积水,工作面下顺槽向工作面内方向35m处有积水,直流电法仪探测与钻探结果相吻合。直流电法在勘探水文地质构造和矿井防治水害方面,成本低、效率高,有着良好的应用前景。关键词:直流电法仪;矿井;含水层探测;水文灾害预测:TD745.21文献标识码:A:1672—1144(2010)02—0133—03ApplicationofDCElectricalProspectingInstrumentinAquiferExplorationofMinesYANGLian2yun(VocationalEducationCenter,CokingCoalCo.,Ltd.,He’nanCoalandChemicalIndustryGroupCompany,激aozuo,He’nan454000,China)Abstract:Theroutinedetectingmethodfortheaquiferofminesisdrilling,thecostsofwhichareexpensive,whiletheDCElec2tricalProspectingInstrumentisconvenientandaccuratetodetecttheaquiferofmines.Here,theDZ2ⅡADCElectricalProspectingInstrumentisintroducedandanalyzedincludingitsconformation,workingprinciplesandapplicationinpredictionforthehydrogeologicalhazardsofmines.Andthen,thisinstrumentisusedfordetectingpracticallyinCokingCoalCo.,Ltd.ofHe’nanCoalandChemicalIndustryGroupCompany.Throughcomparison,itisshowedthatthemeasuredresultsbyusingtheDCinstrumentareinaccordancewiththeresultsfromtheroutinedrillingmethod,sotheDCmethodhasagoodpracticalvalueinthehydrogeologicalexplorationandwaterdisastercontrolofmines.Keywords:DCElectricalProspectingInstrument;mine;aquiferexploration;hydrologicaldisasterprediction0引言1直流电法仪的组成及工作原理直流电法仪是为煤矿井下含有瓦斯、煤尘、粉尘等危险爆炸物的环境探测含水和导水的地质构造而设计制造的勘探仪器。直流电法探测技术是以煤、岩层及其富水带的导电性差异为基础,通过人工向地质体导入稳定的直流电流观测其电流场的分布状况,从而确定岩、矿体物特性及其富水性的分布规律和地质构造特征的一种勘探技术。对水文地质灾害的研究一直是集中在机理探索和灾害治理两个方面。虽然灾害具有突发性、复杂性和破坏性,迄今为止,离认识灾害的机理还有相当大的距离,但也足以指导灾害的治理。近几年的研究取得的规律性认识、直流电法勘探仪的出现、直流电法勘探在水文地质构造和矿井防治水害方面的应用,以及近年来基于大容量、高性能计算机系统的物探技术的发展为矿井水文地质灾害的治理带来了新的机遇。直流电法勘探研究是以地壳中岩石、矿石的电阻率差异为物质基础,观测和研究人工电场的变化和分布规律,再进行找矿,解决构造、水文、工程地质问题,然后进行环境监测的一种电法勘探方法1。在研究过程中,通过电磁感应观测和研究人工或天然形成的电磁场的分布规律、频率特性和时间特性,分析岩矿石的导电性、导磁性和介电性的差异,进而解决各类地质问题。图1直流电法仪工作原理收稿日期:2009211202修回日期:2009212228作者简介:杨连云(1965—),女(汉族),河南焦作人,讲师,研究方向为煤矿地质检测。水利与建筑工程学报第8卷134如图1所示,直流电法仪由直流电源电路(可由9节1.2Ah锂电池组成5.4Ah10.8V直流电源)、逆变升压电路、整流滤波电路、极性变换输出电路、单片机控制电路、接收电路、显示电路、存储电路、通讯电路等组成。图1中,电池输出的直流电压经逆变升压电路产生70V～100V的电压,经整流滤波、极性变换输出,通过A、B端接入大地;通过M、N端接收大地的感应信号,经A/D转换器放大并转换成数字信号后送给单片计算机存入存储器。存储器中的数据通过RS232串行通讯口进行数据交换;可以控制供电时间,通过显示器可观察到检测出的电流。利用直流电法...