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隧道聚焦双频激电法异常体超前扫描探测定位数值模拟
1
作者 梁晨 王晓敏 +3 位作者 韦凯耀 马强 智传锁 刘志民 《中国测试》 北大核心 2025年第4期144-150,共7页
为探究双频激电超前扫描探测对异常体的定位方法,依据偏转效应探测机理,利用有限单元法对共面多点电源空间场的正常电位和异常电位进行求解,并基于Comsol软件进行正演模拟。通过分析主探测空间电流场偏转特性变化规律,利用偏转效应电流... 为探究双频激电超前扫描探测对异常体的定位方法,依据偏转效应探测机理,利用有限单元法对共面多点电源空间场的正常电位和异常电位进行求解,并基于Comsol软件进行正演模拟。通过分析主探测空间电流场偏转特性变化规律,利用偏转效应电流比系数求得异常体形心位置。沿掘进断面前方偏离坑道中轴线方向构建异常地质体探测模型,通过定点扫描探测数值模拟,分析偏转效应电流比系数对激电效应参量的影响及其变化规律。偏转效应探测数值模拟结果表明:通过定点扫描探测,依据视幅频率和视电阻率曲线变化规律以推断目标异常体偏离坑道中轴线的方向,依据视幅频率与视电阻率极值点处偏转效应电流比系数可以确定目标异常体几何形心的具体位置。此研究对完善坑道电法超前扫描探测机理,推动物探理论发展具有重要意义。 展开更多
关键词 聚焦双频激电法 空间电流场 扫描探测 偏转效应 正演模拟
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双频激电法及其在示范区的应用 被引量：36
2
作者 柳建新 何继善 +3 位作者 张宗岭 黄俭合 贾培乾 李彦国 《中国地质》 CAS CSCD 2001年第3期32-39,31,共9页
本文比较了常见的激发极化法的优缺点,着重介绍了双频激电法的特点及在双频激电示范区的应用成果。作者认为双频激电法及其仪器设备在我国西部高山区寻找金属硫化物矿床具有轻便、快速、成本低、效率高、效果好等一系列优点,可在我国资... 本文比较了常见的激发极化法的优缺点,着重介绍了双频激电法的特点及在双频激电示范区的应用成果。作者认为双频激电法及其仪器设备在我国西部高山区寻找金属硫化物矿床具有轻便、快速、成本低、效率高、效果好等一系列优点,可在我国资源大调查中发挥重要的作用。 展开更多
关键词 双频激电法 激发极化法 矿产资源 勘探 变频法 信噪比
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天然场源激电法的可行性 被引量：29
3
作者 罗延钟 张胜业 熊彬 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期125-130,共6页
基于对现有天然场源激电法观测方案的分析和对沿横向和垂向电性都不均匀的二维地电断面的数值模拟结果指出 ,天然 (大地 )电磁场由于地下导电性不均匀所引起的异常强度远大于激电效应引起的异常 ;提取被强大导电和电磁效应异常“淹没”... 基于对现有天然场源激电法观测方案的分析和对沿横向和垂向电性都不均匀的二维地电断面的数值模拟结果指出 ,天然 (大地 )电磁场由于地下导电性不均匀所引起的异常强度远大于激电效应引起的异常 ;提取被强大导电和电磁效应异常“淹没”的弱小激电异常的难度极大 ,现有方案都不具有普遍的可行性 .天然场源激电法的实际应用前景不容乐观 .人工源“长偏移距”的激电法本质上和天然场源激电法一样 ,都是在“远区场”中作激电观测 ,其前景同样不乐观 . 展开更多
关键词 天然电磁场 激电法 可行性 数值模拟 激电效应 导电性 激发极化法
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交流聚焦激电法煤巷超前探测阻容试验模拟 被引量：11
4
作者 刘志民 刘希高 +3 位作者 张金涛 吕一鸣 周游 吴淼 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2144-2151,共8页
频域激电法已经在地面及隧道探测中获得广泛应用,为能够用于煤矿井下综掘工作面的超前探测,将其发展为动态电场激励法,根据面极化单元体激发极化机理,推导面极化单元模型等效网络与双电层电容器的等效性,由典型有害地质构造理想化物理模... 频域激电法已经在地面及隧道探测中获得广泛应用,为能够用于煤矿井下综掘工作面的超前探测,将其发展为动态电场激励法,根据面极化单元体激发极化机理,推导面极化单元模型等效网络与双电层电容器的等效性,由典型有害地质构造理想化物理模型,搭建等效的阻容网络模型。通过对比分析给定参数的简易阻容模型激电效应测试与理论仿真结果的一致性,验证动态电场激励法原理样机测试装置的可行性和准确性。由电阻定义和面极化阻抗频率特性理论,确定煤巷围岩介质阻容模型参量,以超前探测仪原理样机发射双频调制方波电流信号为激励,经典型有害地质构造等效阻容网络,由高精度数据采集仪进行数据采集与处理,得出激电效应特性变化规律。 展开更多
关键词 有害地质构造 交流聚焦激电法 阻容模型 试验模拟
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超前探测巷道灾害性含导水构造的双频激电法 被引量：8
5
作者 张金涛 周游 +3 位作者 刘志民 刘希高 吕一鸣 吴淼 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1894-1899,共6页
针对频率域煤巷超前探测灾害性含导水构造解析数学模型研究不足这一现状,基于空间电位拉氏方程和介质电阻率cole-cole模型,建立了煤巷超前探测灾害性含导水构造双频激电法的解析数学模型。通过模型分析,结果表明:双频激电法具有自动消... 针对频率域煤巷超前探测灾害性含导水构造解析数学模型研究不足这一现状,基于空间电位拉氏方程和介质电阻率cole-cole模型,建立了煤巷超前探测灾害性含导水构造双频激电法的解析数学模型。通过模型分析,结果表明:双频激电法具有自动消除探测过程中对高低频电位相同干扰因素的影响,以及巷道空腔对探测结果的影响等优点;提出了利用所建解析数学模型,通过观测的视幅频率(PFE)数据快速确定灾害性含导水地质构造的厚度及其距掘进面的距离的方法。最后通过具体实施算例对所提方法进行了详细论证。 展开更多
关键词 超前探测 含导水构造 双频激电法 解析模型
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采煤工作面底板水双频激电法数值仿真与探测试验 被引量：8
6
作者 胡雄武 徐标 +3 位作者 张平松 吴荣新 付茂如 程林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期3024-3036,共13页
深部煤层开采常遭受底板水害威胁,严重影响煤矿安全高效生产。采用矿井电法实施采场底板岩层富水性探测是煤矿水害防治工作中的一项重点内容,但该方法面临实测电阻率多解性强及异常定位不准的难题。为进一步提高对岩层富水区的判定精度... 深部煤层开采常遭受底板水害威胁,严重影响煤矿安全高效生产。采用矿井电法实施采场底板岩层富水性探测是煤矿水害防治工作中的一项重点内容,但该方法面临实测电阻率多解性强及异常定位不准的难题。为进一步提高对岩层富水区的判定精度,提出了采煤工作面双频激电(Induced Polarization,IP)全方位探测方法。结合淮南矿区深部A组煤层顶底板地质与地电条件,构建了不同方位的圆柱体富水异常地电模型;以Cole-Cole模型为激电效应基础,采用有限元方法实施了双频激电数值模拟,理论分析了不同异常模型的激电视参数响应特征,其结果表明:①单巷激电视参数表现为低阻高频散异常,曲线“交点”可准确定位异常模型的走向位置,但难以确定异常模型的准确方位。②双巷透视各发射点对应的激电视参数曲线在异常模型附近聚焦,同样表现为低阻高频散异常特征,发射点与异常模型的位置关系决定了视参数曲线形态及性质,接收点与异常模型的位置关系决定了异常幅度大小。激电视参数对面内及巷道底板异常模型的响应幅度大,对面外模型异常响应幅度偏小。为进一步评价激电视参数成像精度,对比分析了双巷透视和全方位数据的三维反演结果,表明单巷测深和双巷透视数据可相互约束,利用全方位方法所得的激电反演结果能精准定位各异常模型,体现了该方法的优越性。工程实践进一步表明,该方法能有效降低电性异常的多解性,大幅提高异常空间定位精度,改善煤层底板岩层富水区的判定效果,为煤矿水害精准防治提供了有力的技术支撑。 展开更多
关键词 采煤工作面 底板水 双频激电法 数值仿真
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坑道聚焦双频激电法探测技术 被引量：6
7
作者 刘志民 韩雷 +2 位作者 张伟杰 刘希高 吴淼 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3086-3094,共9页
为增加坑道断面前方勘探深度,减小电场全空间效应及干扰因素,发展成为聚焦双频激电法超前探测新技术。根据聚焦双频激电效应探测机理,建立电场线微分方程,分析聚焦双频激电法探测电场空间电流密度分布规律。利用有限单元法求解空间多点... 为增加坑道断面前方勘探深度,减小电场全空间效应及干扰因素,发展成为聚焦双频激电法超前探测新技术。根据聚焦双频激电效应探测机理,建立电场线微分方程,分析聚焦双频激电法探测电场空间电流密度分布规律。利用有限单元法求解空间多点电源场异常电位的边值与变分问题,分析空间各节点电位聚焦效应分布特性,数值模拟断面中心两侧测量电极节点处的视电阻率和视幅频率随发射电流变化规律。搭建土槽物理模型试验平台,开展不同规模、不同方位含水异常体聚焦激电效应探测。测试结果表明:随电流的增加,视电阻率逐渐减小,视幅频率逐渐增加,且当激电效应参量达到极值点后,视电阻率增加和视幅频率减小的幅度趋于平缓;与仅有一个含水异常体相比,存在两个含水异常体时具有较为明显的异常激电效应特征;根据不同方位测量电极节点处的激电效应参量差异程度确定异常体存在的具体方向。 展开更多
关键词 聚焦双频激电法 激电效应 电场线 有限元数值模拟 物理模型试验
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矿用聚焦双频激电法电场扫描探测方法 被引量：5
8
作者 刘希高 凌春晖 +4 位作者 刘志民 张金涛 吕一鸣 周游 吴淼 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2388-2395,共8页
为实现煤矿巷道超前探测,提出了一种基于双频激电法和电场扫描探测理论的矿用聚焦双频激电法超前探测技术。基于共线点电流源的电力线方程理论,推导煤矿巷道探测电场边界电力线方程算法;提出电场扫描探测策略,分析了电场扫描探测的实际... 为实现煤矿巷道超前探测,提出了一种基于双频激电法和电场扫描探测理论的矿用聚焦双频激电法超前探测技术。基于共线点电流源的电力线方程理论,推导煤矿巷道探测电场边界电力线方程算法;提出电场扫描探测策略,分析了电场扫描探测的实际分辨率;基于电介质边界条件,根据巷道地质结构模型推导电力线偏移向量求解公式,分析了地质异常体对电力线的影响。理论计算表明:通过连续改变探测仪各通道电流强度,探测电场扫描分辨率理论上可任意设定,实际探测由实际地质工况条件选定;地质异常体的存在会影响电力线分布,板状体的厚度越大或者围岩与板状体之间的电阻率比值越大或者板状体倾角越大,则电力线偏移向量横坐标与纵坐标的绝对值越大;通过电场聚焦和偏转扫描探测,可确定异常体的直径和方位。 展开更多
关键词 煤矿巷道 超前探测 聚焦双频激电法 电场扫描 探测分辨率
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谱激电法中频率相关系数的应用 被引量：31
9
作者 罗延钟 吴之训 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1992年第4期490-500,共11页
从电子导体激发极化(过电位)的电化学机理出发,导出了面极化系数的频谱表示式,得出面极化频率相关系数 c^((s))=0.5-1;从理论上证明了利用Cole-Cole模型描述体极化激电频谱的合理性,说明体极化频率相关系数c≤c^((s)).理论算例和实测结... 从电子导体激发极化(过电位)的电化学机理出发,导出了面极化系数的频谱表示式,得出面极化频率相关系数 c^((s))=0.5-1;从理论上证明了利用Cole-Cole模型描述体极化激电频谱的合理性,说明体极化频率相关系数c≤c^((s)).理论算例和实测结果表明,可以利用视频率相关系数在极化围岩背景上划分局部异常体,并按结构(矿物颗粒均匀程度和连通情况)区分引起激电异常的极化体.因此,在谱激电法中应重视这一参数的应用. 展开更多
关键词 谱激电法 频率相关系数 电阻率
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椭球体上双频激电法的正演与反演算法 被引量：17
10
作者 强建科 何继善 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1199-1205,共7页
基于柯尔-柯尔频散理论,采用中间梯度上椭球体的复电阻率计算相应的幅频率,讨论椭球体的充电率、中心埋深和长轴倾角对幅频率异常和曲线形态的影响;研究幅频率资料的反演算法。研究结果表明:由于中间梯度剖面数据量非常有限,选择最小二... 基于柯尔-柯尔频散理论,采用中间梯度上椭球体的复电阻率计算相应的幅频率,讨论椭球体的充电率、中心埋深和长轴倾角对幅频率异常和曲线形态的影响;研究幅频率资料的反演算法。研究结果表明:由于中间梯度剖面数据量非常有限,选择最小二乘迭代拟合算法是合适的;偏导数矩阵采用差分的方法求得,对模型参数进行无量纲处理,提高了反演效率;该反演算法迭代速度快,能够稳定收敛,反演效果较好。 展开更多
关键词 激电法 双频激电 椭球体 幅频率反演 柯尔-柯尔频散
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频谱激电法在大港油田的应用 被引量：15
11
作者 崔先文 何展翔 +3 位作者 刘雪军 罗延钟 江汶波 刘平生 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2004年第B11期101-105,共5页
以大港油田F19井断块边部的一口油层发现井(预探井)为参照,用频谱激电法对该断块进行直接探测,综合利用电磁谱参数异常和激电谱参数异常确定了该断块含油区在频谱激电法探测剖面上的投影段,此投影段与后来俄罗斯提交的井-地电法解释的... 以大港油田F19井断块边部的一口油层发现井(预探井)为参照,用频谱激电法对该断块进行直接探测,综合利用电磁谱参数异常和激电谱参数异常确定了该断块含油区在频谱激电法探测剖面上的投影段,此投影段与后来俄罗斯提交的井-地电法解释的含油范围相符,还得到了油田方面的肯定。频谱激电法不仅能用于油气的勘探阶段,而且在开发阶段也会有广阔的应用前景。本区油藏圈闭上的频谱激电多参数异常模式表现为"一高三低"的组合特征。 展开更多
关键词 频谱激电法 大港油田 油气勘探技术 油藏圈闭 SIP 电法勘探技术
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煤巷多点电流源双频激电法超前扫描探测技术 被引量：3
12
作者 刘志民 韩雷 +1 位作者 张伟杰 吴淼 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期149-156,162,共9页
在掘进工作面上设计多点电流源双频激电法探测电极布置方式,根据稳定电流场性质,建立多点电流源电场线微分方程,基于变步长四阶五级Runge-Kutta-Felhberg算法,对微分方程组进行求解。定义探测电场空间立体角和电场线边界角概念,分析探... 在掘进工作面上设计多点电流源双频激电法探测电极布置方式,根据稳定电流场性质,建立多点电流源电场线微分方程,基于变步长四阶五级Runge-Kutta-Felhberg算法,对微分方程组进行求解。定义探测电场空间立体角和电场线边界角概念,分析探测电场平均电流密度随主屏流比系数及距掘进断面距离变化规律,确定聚焦效应探测时主屏流比系的取值范围。同时改变约束屏流比系数和主屏流比系数,分析探测电场偏转角的变化规律及对其影响的主要因素,确定偏转效应探测时约束屏流比系数的取值范围。工业性试验表明:利用该方法进行超前扫描探测,根据视幅频率和视电阻率异常激电效应参量变化规律,能够有效识别工作面前方围岩地质构造特征及低阻含水异常体的方向,但含水异常体距工作面的准确距离和含水量的大小尚需进一步研究。 展开更多
关键词 多点电流源双频激电法 超前扫描探测技术 聚焦与偏转效应 电场线
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矿用本安型聚焦双频激电法激电信号接收系统设计 被引量：1
13
作者 刘希高 刘志民 +3 位作者 张金涛 吕一鸣 周游 吴淼 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第11期1235-1240,共6页
为解决聚焦双频激电法超前探测仪器应用于煤矿井下进行探测的问题,设计了矿用本安型聚焦双频激电法激电信号接收系统.该系统可产生双频PWM驱动控制信号,控制激励信号发送系统产生5路双频调制激励方波电流信号;通过井下测量电极及矿用传... 为解决聚焦双频激电法超前探测仪器应用于煤矿井下进行探测的问题,设计了矿用本安型聚焦双频激电法激电信号接收系统.该系统可产生双频PWM驱动控制信号,控制激励信号发送系统产生5路双频调制激励方波电流信号;通过井下测量电极及矿用传输电缆采集微弱激电电压信号,由锁相放大器进行信号处理后获得高低频电压幅值及相位等激电信息;矿用本安型人机界面实现探测数据及图像显示以及对整个系统的控制.研究结果表明:该接收系统产生驱动控制信号的频率为8 Hz及8/13 Hz、4 Hz及4/13 Hz、2 Hz及2/13 Hz、1 Hz及1/13 Hz四组中的任意一组,频率误差绝对值小于0.14%,激电电压幅值测量范围为±5 V,相对测量误差绝对值小于1.4%,满足实际超前探测要求. 展开更多
关键词 煤矿井下 本安型设备 聚焦双频激电法 激电信号 接收系统
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双频激电法在贵州戈塘金矿的应用研究 被引量：1
14
作者 陈洲 左宇军 +2 位作者 王宪 宋希贤 韩毅 《中国矿业》 北大核心 2015年第5期86-90,共5页
贵州黔西南属于山区,地形地质条件复杂。准确探测黔西南微细浸染型金矿的矿体形态和赋存状态,是高效开采该类金矿的一个难题。利用双频激电法在贵州黔西南安龙县戈塘金矿进行频率域激电中梯扫面和频率域激电测深工作,对黔西南微细浸染... 贵州黔西南属于山区,地形地质条件复杂。准确探测黔西南微细浸染型金矿的矿体形态和赋存状态,是高效开采该类金矿的一个难题。利用双频激电法在贵州黔西南安龙县戈塘金矿进行频率域激电中梯扫面和频率域激电测深工作,对黔西南微细浸染型金矿的矿体形态进行探索性物探试验。结果表明:激电中梯工作所圈定的激电异常区域基本能够反映矿体的范围;激电测深工作基本能够反映矿体的倾向、延深及埋深等产状特征;双频激电法可以适应贵州的山区地形以及微细浸染型金矿的复杂地质条件,在该类型金矿的形态探测、解决因矿体边界不清而导致的开采效率低下、矿石贫化严重等问题方面有一定价值。 展开更多
关键词 微细浸染型 金矿 双频激电法 激电中梯 激电测深
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激电法直接探测油气藏的有效性及提高其应用效果的途径 被引量：10
15
作者 刘崧 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 1992年第4期81-86,共6页
本文介绍了激电法直接探测油气藏的基本原理,对激电法直接探测油气藏的有效性进行了分析和评价,探讨和提出了提高其应用效果的途径。激电法直接探测油气藏是有效的,但也存在着某些局限性。为了提高其应用效果,笔者提出了如下建议:(1)要... 本文介绍了激电法直接探测油气藏的基本原理,对激电法直接探测油气藏的有效性进行了分析和评价,探讨和提出了提高其应用效果的途径。激电法直接探测油气藏是有效的,但也存在着某些局限性。为了提高其应用效果,笔者提出了如下建议:(1)要重视剩余电磁效应的测量;(2)要采用较大的装置;(3)应紧密结合地质资料对激电异常进行解释;(4)激电测量和资料解释应与找构造的物探方法和其它直接找油气的物化探方法相结合来进行。 展开更多
关键词 油气藏 勘探 激电法 有效性
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双频激电法在云南新发地区的应用 被引量：1
16
作者 艾斯卡尔 李华 杨剑 《沉积与特提斯地质》 CAS CSCD 2010年第4期109-112,共4页
经过在测区进行双频中梯测量,圈定了4个激电异常,综合测区岩石的电性、物性特征,对异常进行了推断和解释。根据所测量的视幅频率和视电阻率结果分析,双频激电法完适应于云南地形起伏较大的地区,并能取得良好的地质效果。
关键词 新发地区 双频激电法 铜金属矿 矿产普查
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偏置频谱激电法(BSIP) 被引量：1
17
作者 王庆乙 蒋彬 +1 位作者 黄利贤 朱添宝 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 1991年第5期39-42,共4页
偏置频谱激电法(BSIP)是基于矿物阴、阳极极化差异,并结合频谱激电法的研究成果形成的一种新方法,它可用于区分激电异常源矿物的性质.实验结果发现,金属与石墨的正、负偏置频谱参数,不仅有明显的差别,而且具有相反的特性.这样,BSIP法就... 偏置频谱激电法(BSIP)是基于矿物阴、阳极极化差异,并结合频谱激电法的研究成果形成的一种新方法,它可用于区分激电异常源矿物的性质.实验结果发现,金属与石墨的正、负偏置频谱参数,不仅有明显的差别,而且具有相反的特性.这样,BSIP法就有可能区分金属硫化矿与石墨、碳质异常. 展开更多
关键词 偏置 频谱激电法 阴极 阳极 极化
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激电法找油的原理及应用 被引量：4
18
作者 高军强 李书忠 李油建 《断块油气田》 CAS 2003年第1期28-30,共3页
激电法是非地震物探手段中的一种 ,由于油气在向上渗透的过程中会与地层发生一系列的生物、化学反应而形成次生黄铁矿 ,激电法正是通过发现油气藏上方形成的次生黄铁矿晕来寻找油气的一种间接找油方法。通过详细介绍激电法寻找油气的基... 激电法是非地震物探手段中的一种 ,由于油气在向上渗透的过程中会与地层发生一系列的生物、化学反应而形成次生黄铁矿 ,激电法正是通过发现油气藏上方形成的次生黄铁矿晕来寻找油气的一种间接找油方法。通过详细介绍激电法寻找油气的基本原理、仪器设备等 ,从实践角度论述了激电法在油田勘探开发中的应用范围及其特点 。 展开更多
关键词 激电法 找油原理 应用 电阻率 黄铁矿 油气藏
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频率域激电法在茅排金矿的应用效果
19
作者 吴信民 《华东地质学院学报》 1996年第1期64-68,共5页
本文以样品的化学分析、标本的物性测量和野外普查成果为基础，介绍了双频激电法在茅排金矿的应用效果。
关键词 频率域激电法 频散率 金矿床 地质勘探
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基于双频激电法的煤巷综掘超前探测系统研究 被引量：1
20
作者 张维振 杜毅博 +1 位作者 张伟杰 吴淼 《中国煤炭》 北大核心 2012年第12期30-33,54,共5页
提出了一种基于双频激电法的煤巷综掘超前探测系统,针对煤巷掘进前方地质异常的探测,利用巷道中现有锚杆作为电极,向掘进区域发射双频电流,通过分析区域内介质的激发极化信息判断掘进前方隐伏的地质构造,采用角度扫描和深度扫描方式确... 提出了一种基于双频激电法的煤巷综掘超前探测系统,针对煤巷掘进前方地质异常的探测,利用巷道中现有锚杆作为电极,向掘进区域发射双频电流,通过分析区域内介质的激发极化信息判断掘进前方隐伏的地质构造,采用角度扫描和深度扫描方式确定异常体的位置。该系统可与掘进机配合使用,且具有探测速度快、精高度,实时性好、操作方便等优点。 展开更多
关键词 掘进工作面 超前探测 激发极化双频激电法 角度扫描 深度扫描
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