矿用聚焦双频激电法电场扫描探测方法

刘希高¹，凌春晖¹，刘志民²，张金涛¹，吕一鸣¹，周游¹，吴淼¹

1. 中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院2. 河北工程大学机电工程学院

摘 要：为实现煤矿巷道超前探测,提出了一种基于双频激电法和电场扫描探测理论的矿用聚焦双频激电法超前探测技术。基于共线点电流源的电力线方程理论,推导煤矿巷道探测电场边界电力线方程算法;提出电场扫描探测策略,分析了电场扫描探测的实际分辨率;基于电介质边界条件,根据巷道地质结构模型推导电力线偏移向量求解公式,分析了地质异常体对电力线的影响。理论计算表明:通过连续改变探测仪各通道电流强度,探测电场扫描分辨率理论上可任意设定,实际探测由实际地质工况条件选定;地质异常体的存在会影响电力线分布,板状体的厚度越大或者围岩与板状体之间的电阻率比值越大或者板状体倾角越大,则电力线偏移向量横坐标与纵坐标的绝对值越大;通过电场聚焦和偏转扫描探测,可确定异常体的直径和方位。

关键词：煤矿巷道;超前探测;聚焦双频激电法;电场扫描;探测分辨率;