SYT型物性探测仪探测精度浅析.doc

 S YT 型物性探测仪探测精度浅析 煤炭科学研究总院西安分院 王文祥 汤寒松 唐方头 杨武洋 摘 要 D T Y 型地电探测仪后来发展改型为 S YT 型物性探测仪 。现以河北磁 县新兴煤矿探测小构造为例 ,对该种物探方法从仪器制造的机理方面对其探测精度 加以论述 。 关键词 电磁波 断层 探测仪 精度 倾伏端 。探测结果与人们宏观的认识基本一 致 。 在剖面上确定断层存在的解译方法是煤 层或标志层在剖面上不连续发生了垂向上的 错动 。1 m 左 右 的 小 断 层 有 的 可 能 是 因 煤 (岩) 层的起伏造成的误判 ,有的可能顶断底 不断 ,但在这些位置一般不会出现 3 m 以上 的断层 ,这样在巷道的掘进和设计施工中就 不会因较大断层的突然出现而造成失误 。探 测后主井附近解译的 2 条小断层已经巷道掘 进证实 。 1 新兴煤矿小构造探测 新兴 煤 矿 地 处 河 北 省 邯 郸 市 磁 县 都 党 乡 ,开采下架煤层 ( 9 # 煤层) , 目前刚开始建 井 、掘进巷道 。据有关资料介绍该矿煤层埋 深浅 ,构造复杂 。由于井田内没有任何勘探 资料 ,给巷道掘进和生产开采带来很大困难 。 1997 年使用了 S YT 型物性探测仪仅据主井 揭露的见煤底板标高和煤层资料 ,对该矿井 周围进行了探测 。工作区内共布置 3 条横向 测线 、1 条纵向测线 ,经过 10 d 的工作 ,得出 了最终探测成果 。 4 条测线共探测出小断层 39 条 ,这些断 层绝大多数落差为 115 m 左右 ,断层多近南 北向 ,此外还有一个近南北向的背斜 ,北面为 2 探测精度的理论依据 211 超低频电磁波在介质中的反射情况 这种电磁波在没有被介质中分子或原子 由此可见 ,煤泥对密度较大土壤的改善作用 明显 。 总孔隙度与田间持水量 : 这与密度的变 化情况相类似 ,随着煤泥量的加大总孔隙度 及田间持水量也明显增大 。说明煤泥对增强 覆盖土的抗旱保墒能力有一定作用 。 进行了盆栽试验 ,通过观察测试植物生长状 况及分析测试种植后不同处 理 的 覆 盖 土 性 质 ,对煤泥作为覆盖土改良剂的可行性做了 较系统的研究 ,得出以下主要结论 : ① 覆盖 土在理化性质上存在的主要问题是 :p H 值大 于 815 ,属碱性土壤 ; 密度较高 ,约在 1160 ～ 1174 g/ cm3 之间 ; 极为缺乏有机质 和 氮 素 , 磷素也缺 , 相 比 之 下 钾 素 含 量 较 为 充 足 ; ② 4 结 论 5 其中的电磁场吸收之前 ,一直以光的速度 前传播 ,或是因介质中分子或原子或其中 电磁场与其呈相斥状态而被反射回去 。对 这种电磁波的反射 ,并不是日常人们所熟 的镜面反射 ,而是一种漫反射 。当截面或 面呈水平状态时 ,某一质点对垂直进入地 的电磁波其漫反射的形式都是一样的 。所 依据各质点间的互补原理 ,可以把某一质 对外漫反射的电磁波归并为法线方向 ,有 于研究 ,当在研究尺度较大的范围内 ,截面 界面与地平面成一定夹角时 ,在截面或界 上的某一质点对进入地下的电磁波其漫反 的量依据互补原理 ,仍然可以把其归并为 面或界面的法线方向上 ,如图 1 。 = 914 ×10 ×ρ ( 1) f 2 h 式中 f ———截止频率 ; ρ———某一地质体的视电阻率 ; h ———某一地质体底界面的深度 。 这个公式的理论推导和实验数据 ,依据 的是某一频率变化的电场和变化的磁场3 , 当然这种变化规律不适用于 该 频 段 的 电 磁 波 , 因 为 变 化 的 电 磁 场 不 等 于 变 化 的 电 磁 波4 。因此实 际 探 索 大 地 对 天 然 电 磁 波 低 频窗口截频中的频深对应关系时 ,上面的 (1) 式应修正为 (2) 式 5 = 914 ×10 ×ρ ( 2) f ( h + a) 2 a 为一常数 ,对于大地来讲 ,公式 ( 1) 是大地 对电磁场的截频公式 ,公式 (2) 是大地对电磁 波的截频公式2 。 这就是为什么大地频率测深探测的精度 低 ,它依据的理论计算公式是大地对电磁场 衰减公式 (1) ,它接收的场源是大地变化的电 场和大地变化的磁场 。 从公式 ( 1) 和 ( 2) 中可以看出 ,当深度有 一微小变化 (Δ h ) 时 , 在 ( 1) 式中频率变化较 大 。而在 (2) 式中则频率变化较小 ,这就是为 什么大地频率测深探测某一深度段跨越的频 率段很宽 ,仪器硬件相当复杂 ,而 S YT 型仪 器则跨越的频率段很窄 ,仪器硬件非常简单 图 1 地下倾斜岩层对入射的超低频 电磁波漫反射示意 12 大地的截频作用 进入地下的电磁波 ,频率越高 , 的个数 多 ,