改进的三维高密度电法煤矿探水技术

"三维高密度电法煤矿探水技术改进" 本文主要探讨了如何提高三维高密度电法在煤矿探水中的准确性和效率。在传统的高密度电法基础上，进行了多项关键性的改进，以解决原有方法存在的问题。 首先，针对温纳电极在有低阻异常体存在时可能导致假异常的现象，文章提出采用三电位电极系。这种电极装置能自动进行多种电极排列方式的参数测定，并且在数据采集过程中实现仪器的自动收尾，显著提高了数据的完整性和质量，减轻了井下工作人员的负担。 其次，为了提升反演效果，反演模型采用了浅层垂直细分三维模型。这种方法沿垂直方向对传统模型进行细分，使得每个分割的平行四边形棱柱体更接近矩形柱体，有利于反演计算的精确性。同时，反演方法选择了双重约束最小二乘法，结合了不等式约束和光滑约束，这有助于控制模型在水平和垂直方向上的变化，减少反演过程中的多解性和计算时间过长的问题。 在计算方法上，引入了雅克比迭代对角矩阵处理，提高了计算效率，使得反演结果更加稳定。通过立体可视化技术，可以清晰地展现地层顶底板的三维数据体，这对于理解和分析地质结构至关重要。 最后，通过切片技术，研究人员能够精确地圈定低阻异常范围，从而识别出顶板砂岩地层、底板三灰地层以及大屯断层带的富水性。这些信息对于预防煤矿突水事故，保障矿井生产安全具有重要意义。 这项改进的三维高密度电法技术不仅提升了探水的精度，还优化了数据采集和处理流程，对于煤矿安全开采提供了有力的技术支持。其应用将有助于降低因地下水威胁带来的生产风险，保护矿工的生命安全，同时也为未来的煤矿水资源管理提供了新的研究方向和实践基础。