非饱和岩石电阻率探测：煤矿采空区的关键技术与应用

本文主要探讨了岩石电阻率在煤矿采空区探测中的关键作用及其应用。首先，作者强调了地层电阻率作为地质信息的重要载体，特别是对于理解电阻率探测数据的解读具有决定性意义。文章系统地研究了岩土材料的电阻率特性，并运用麦克斯韦电导率理论构建了非饱和岩石的电阻率计算公式，通过阿尔奇公式对该公式进行了理论验证，确保了其科学性和实用性。 在实际探测过程中，作者采用了高密度电法和瞬变电磁法相结合的综合探测技术，这种方法能够有效地获取场区的电阻率分布。通过岩石电阻率理论，作者解析了采空空洞以及覆盖岩石的电阻率特征，这些特征与地质构造如垮落断裂带有着紧密关联。研究发现，受压岩石的电阻率会随着体积应变的增大而变化，且在采空空洞附近存在明显的电性异常过渡带，其高度与垮落断裂带的高度相对应，这为判断采空区的分布提供了重要的依据。 作者还进行了实地钻探验证，进一步证实了电阻率综合探测方法的有效性。通过这些实证研究，文章表明，电阻率测量不仅可以揭示采空区的大概位置，还可以提供关于空洞规模、形状和深度的有价值信息，这对于煤矿开采的安全管理和后期地面塌陷风险评估具有重要的指导意义。 此外，文章的关键词包括电阻率探测、非饱和岩石、阿尔奇公式、煤矿采空区以及综合探测，这些都突出了研究的核心内容和技术手段。整篇文章不仅关注基础理论的研究，也强调了理论在实践中的应用，为煤炭行业的安全开采提供了科学依据和技术支持。 这篇论文通过深入研究岩石电阻率特性，为煤矿采空区的探测技术提供了新的视角和方法，对于提升煤炭开采过程中的地质灾害预防和安全管理具有重要意义。