多同性源电极阵列电阻率的地下工程超前探测方法及系统

摘要

本发明涉及一种基于多同性源电极阵列电阻率的地下工程超前探测方法，适用于隧道或坑道等地下工程钻爆法或TBM施工过程中的不良地质探测：（1）在工作面上构建阵列式测量电极系；（2）在边墙上组成供电电极系；同时，将另一个供电电极B与测量电极N都置于工作面后远方；（3）利用位于工作面的供电电极A以及远方的供电电极B提供正负电流，利用阵列式测量电极系中的每个测量电极M分别测量电势，并获取工作面及各断面中各测量电极M与测量电极N间的电势差；不断重复本步骤，直至供电电极系移动到预定位置，探测结束；（4）采用基于光滑约束的最小二乘线性反演迭代处理，将测得的电势差数据进行反演，得到工作面前方地质体的三维电阻率图像。

主权项

一种多同性源电极阵列电阻率的地下工程超前探测方法，其特征是，它包括以下步骤：(1)在地下工程工作面上布置多条平行的测线，在各测线上设置数量相同、间距为d的测量电极M，构成阵列式测量电极系；(2)沿地下工程工作面轮廓线、在阵列式测量电极系的外围均匀布多个供电电极A，然后以这些供电电极A为出发点在边墙上布置供电测线，并在每条供电测线上再布置若干间隔相同的位于同一工作断面上的供电电极A，从而组成供电电极系；同时，将另一个供电电极B与测量电极N都置于工作面后方，距离工作面100‑150米处；(3)利用位于工作面的供电电极A以及远方的供电电极B提供正负电流，利用阵列式测量电极系中的每个测量电极M分别测量电势，并获取各测量电极M与测量电极N间的电势差；然后依次选择工作面后方下一工作断面上的供电电极A提供相同大小的正电流，并继续测量阵列式测量电极系的电势，上位机计算相应电势差；不断重复本步骤，直至供电电极系移动到预定位置，探测结束；(4)上位机采用基于光滑约束的最小二乘线性反演迭代处理，将步骤(3)中测得的阵列式测量电极系的电势差数据进行反演，得到工作面前方地质体的三维电阻率图像。