煤巷多点电流源双频激电法超前扫描探测技术

刘志民¹，韩雷¹，张伟杰²，吴淼³

1. 河北工程大学机械与装备工程学院2. 华北科技学院机电工程学院3. 中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院

摘 要：在掘进工作面上设计多点电流源双频激电法探测电极布置方式,根据稳定电流场性质,建立多点电流源电场线微分方程,基于变步长四阶五级Runge-Kutta-Felhberg算法,对微分方程组进行求解。定义探测电场空间立体角和电场线边界角概念,分析探测电场平均电流密度随主屏流比系数及距掘进断面距离变化规律,确定聚焦效应探测时主屏流比系的取值范围。同时改变约束屏流比系数和主屏流比系数,分析探测电场偏转角的变化规律及对其影响的主要因素,确定偏转效应探测时约束屏流比系数的取值范围。工业性试验表明:利用该方法进行超前扫描探测,根据视幅频率和视电阻率异常激电效应参量变化规律,能够有效识别工作面前方围岩地质构造特征及低阻含水异常体的方向,但含水异常体距工作面的准确距离和含水量的大小尚需进一步研究。

关键词：多点电流源双频激电法;超前扫描探测技术;聚焦与偏转效应;电场线;