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长极距定源建场电法超前探测试验研究，硕士学位论文，共55页。
摘要:隧道或巷道施工中的地质超前探测直接关系到工程的安全、质量和进度,因而倍受关注。直流电法由于工作方便、仪器简便易操作、探测效率高,在超前探测中有了一定的应用,但尚停留在巷道内供电测量的作业方式,很容易受到空间限制和施工现场电场干扰等影响,且在小电流供电情况下难以得到稳定可靠、信噪比较高的电场测量数据。本论文提出一种长极距大定源建场电激励下的电法超前预报的方法,本方法克服了直流电法超前探测在掘进巷道内进行供电的复杂作业模式,改为地表或钻井供电一次完成,且每次建立的电场可以覆盖多条巷道。将激发极化法引入超前探测中,测量数据选择电位(电位差)和激发极化率,提高了数据的稳定性,通过三分量综合观测和解译,确定异常隐患的空间位置。
本论文首先介绍了目前超前探测的主要方法及在实际施工中的应用,直流电法隧道超前探测的研究现状、实际应用效果以及存在的问题。其次,根据长极距定源超前探测的供电电极布置,以球状体和板状体异常为例,对电场的异常变化规律进行了理论分析,得出此方法对低阻异常更加敏感,分辨能力更强,比较电位和电位差的异常变化规律,选定电位差为试验测量参数。然后,对长极距定源超前探测电法进行水槽物理模拟试验研究,以低阻铝球和铜板为异常隐患为例,以电位差和极化率为测量参数,分析异常变化,验证了此方法的可行性和正确性;通过多条测线进行三分量观测,根据异常规律,对异常隐患进行定位研究。最后,对平朔安家岭某矿井进行了超前探测数据釆集,分析果与TSP、弹性波方法得到的结论基本相同,而且数据分析解释简单,说明长极距定源建场超前探测法具有可行性。图75幅,表4个,参考文献54篇。
关键词:电法超前探测;长极距定源建场;电场异常;激发极化

目录
原创性声明
l.i研究背景及意义
1.2險道地质超前探测的主要方法
1.2.1地质分析法
1.2.2地球物理方法
1.3直流电法和激发极化法在險道超前探测中的研究现状
1.4研究内容及创新点
1.4.1论文研究内容
1.4.2论文创新点
2巷道电激励响应异常原理
2.1点电源激励下球体隐患电场异常
2.1.1低阻球体解析算例
2.1. 2髙阻球体解析算例
2.2点电源激励下的断层隐患电场异常
2.2.1低阻板状异常解析算例
2.2.2髙阻板状异常解析算例
2.3线源电场与点源异同
2.4小结
3物理模拟试验研究
3.1水槽模拟试验工作装置
3.2点电源供电时球体异常
3.2.1球状异常体位于正前方
3. 2. 2球状异常体位于旁侧
3. 2. 3球体异常位于底板下方
3.3点电源供电时板状体异常
3. 3.1铜板位于正前方
3. 3. 2铜板位于底板下方
3. 3. 3铜板位于旁侧
3.4线源供电时球体异常
3. 4.1球体异常位于正前方
3. 4. 2球体异常位于旁侧 28
3. 4. 3球体异常位于底板下方 30
3. 5线源供时电板状体异常 32
3. 5.1铜板位于正前方 32
3. 5. 2铜板位于旁侧 33
3. 5. 3铜板位于底板下方 34
3.6小结 35
4野外工程实践 37
4.1工区地质地球物理概况 37
4.2野外工作布置 38
4.3长极距定源超前预报试验 38
4.4小结 40
5结论与建议 41
5. 1结论 41
5.2建议 41
参考文献 42
攻读硕士学位期间主要的研究成果 46