煤巷双频激电法超前探测技术研究

"煤巷多点电流源双频激电法超前扫描探测技术" 本文主要探讨了一种在煤巷掘进工作面应用的创新探测技术——多点电流源双频激电法超前扫描探测技术。该技术是针对矿井地质构造及含水异常体的探测，以提高巷道掘进的安全性和效率。通过对稳定电流场特性的研究，设计了特定的电极布置方案，并基于变步长四阶五级Runge-Kutta-Felhberg算法，解决了多点电流源电场线的微分方程组。 在该技术中，作者定义了探测电场的空间立体角和电场线边界角，这两个概念对于理解电场分布和电流密度至关重要。通过分析平均电流密度随主屏流比系数（即不同电流源之间的电流比例）以及距掘进断面距离的变化规律，可以识别并优化聚焦效应探测的参数设置，从而获得更精确的地质信息。 此外，通过调整主屏流比系数和约束屏流比系数，研究了探测电场的偏转角变化，这有助于确定最佳的约束条件，以有效地识别含水异常体的位置和方向。文中提到，尽管这种方法能有效探测到地质构造特征和含水异常体的方向，但对于异常体与工作面的准确距离以及含水量的大小，还需要进一步研究和验证。 这项技术的应用实例显示，利用双频激电法进行超前扫描探测，可以根据视幅频率和视电阻率的异常变化来判断地质构造特征。然而，对于具体距离的确定和含水量的评估，技术仍有待完善。这项技术为煤巷掘进的地质预报提供了一种新的、有效的工具，对提升矿井安全具有重要意义。 关键词：煤巷，多点电流源，双频激电法，超前扫描探测，Runge-Kutta-Felhberg算法，地质构造，含水异常体。