超高密度电法在探测采空区中的应用研究

电阻率法已有百年发展史,从简单的电剖面、电测深发展到高密度电阻率法。其理论、技术、仪器、正演和反演方法都已经成熟,但是其还是存在着一些局限性。常规电阻率法只测其中一种装置,其采集方式落后,采集数据量少,工作效率低;高密度电法按装置固有的布极方式进行测量,反演时按设定装置进行电阻率断面图反演。其未能充分利用电极阵,造成采集数据信息非常有限,反演计算的精度也非常低,对复杂地质问题很难满足实际勘探的要求。Australia zz Resistivity Imaging研发中心积近十年研究开发新一代电阻率法观测解释体系,设计出FlashRES多通道超高密度直流电法勘探反演系统。该野外布极的施工方法与高密度电法相同,但其采用一次布极,采集所有可能组合的电极数据,信息量较常规电法是40倍以上,通过处理软件反演获取断面电阻率值,资料精度得到大大提高。本文阐述了超高密度电法的基本理论及其工作方式,对同一模型不同电阻率方法所得到的电阻率剖面进行了对比研究,对不同电阻率方法同一地点进行野外验证试验。并首次利用超高密度电法对采空区进行地球物理勘察。通过本文研究表明超高密度电法较普通电阻率法在数据采集、数据处理、数据异常分辨率等方面的优越性,并用实例说明该方法在采空区探测中的实用性和有效性。在目前,土洞、煤窑采空区等复杂地质问题还没有行之有效的地面物探解决方法,超高密度电阻率法为解决该类问题提供了一种新的方法。