激電中梯、激電測深工作概要

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激電中梯、激電測深工作概要(物化探測量野外生產班組長標準化培訓教材之一)安徽省勘查技術院二〇一一年五月 激電中梯、激電測深工作概要(物化探測量野外生產班組長標準化培訓教材之一)編寫單位:安徽省勘查技術院編寫者:張凱提交時間:二〇一一年五月二十二日 目錄前言.............................................................1第一章基本原理...................................................1第一節(jié)直流激發(fā)極化法勘探原理及應用條件......................................................2第二節(jié)直流激電工作裝置示意圖..........................................................................9第二章儀器設備..................................................19第一節(jié)儀器設計基本原理....................................................................................19第二節(jié)儀器設備功能............................................................................................25第三節(jié)主要技術指標............................................................................................30第四節(jié)儀器的維護與保養(yǎng)....................................................................................35第三章激電工作技術規(guī)范規(guī)程要點.................................38第一節(jié)常用的規(guī)范、規(guī)程....................................................................................38第二節(jié)裝置要求....................................................................................................38第三節(jié)采集信號要求............................................................................................40第四節(jié)精度要求....................................................................................................43第四章野外工作流程.............................................46第一節(jié)工作流程圖...............................................................................................46第二節(jié)生產準備階段...........................................................................................47第三節(jié)正常施工階段...........................................................................................51第四節(jié)儀器設備性能試驗...................................................................................55第五節(jié)觀測方法試驗...........................................................................................55第六節(jié)測網布設及測地工作...............................................................................56第七節(jié)原始數據采集...........................................................................................58第八節(jié)資料預處理及基本圖件制作...................................................................59第五章質量監(jiān)控與檢查...........................................64第一節(jié)質量管理體系...........................................................................................64第二節(jié)觀測精度檢查...........................................................................................68第三節(jié)異常檢查...................................................................................................70第六章資料整理與工作總結報告編寫................................73第一節(jié)資料整理...................................................................................................73第二節(jié)工作總結報告編寫...................................................................................73第三節(jié)資料驗收清單...........................................................................................74第七章其它要求..................................................76第一節(jié)相關專業(yè)技能和理論知識........................................................................76第二節(jié)職業(yè)道德要求............................................................................................79第八章附件....................................................80第一節(jié)作業(yè)指導書................................................................................................80第二節(jié)問題解答與處理........................................................................................86第三節(jié)萬用表的使用............................................................................................89第四節(jié)漏電檢查與兆歐表的使用........................................................................95第五節(jié)電法野外原始資料檢查評分表................................................................99第六節(jié)大功率激電中梯野外接收原始記錄表..................................................101 第七節(jié)激電測深法記錄表..................................................................................102第八節(jié)雙-單對數坐標紙....................................................................................103第九節(jié)“地物化測便捷工具”軟件介紹..........................................................104 前言前言為了強化常規(guī)直流電法野外生產管理,優(yōu)選和聘用野外一線綜合型技術管理人員,提高全員的整體工作能力與質量意識,保證野外作業(yè)高質高效順利完成,特制定本概要,明確野外帶隊人員應具備的基本條件,作為選拔、任用、培訓野外技術管理人員時參考。本概要(教材)主要培訓對象與目的:1、野外生產項目負責人、班組長提高他們技術水平和管理能力,從而提高工效、節(jié)約成本和進一步提高野外原始資料的質量。2、技術骨干、新參加工作的大學生培訓他們的技術水平和管理能力,使之成為后備野外項目負責人、班組長,增加野外生產技術保障能力,為擴大生產做準備。3、相關單位行政和技術負責人使之對所開展的方法原理、應用條件有所了解,熟悉工作方法流程,成為內行領導,提高技術管理和生產管理能力。1 第一章基本原理第一章基本原理常規(guī)直流電法隸屬于地球物理勘探方法,是物探方法中電法類的一個分支,與其它物探方法既有許多共性又有其自身特點,要正確、靈活、有效地使用它、駕馭它,就必須了解它、掌握它,必須具備一定的地球物理理論知識,這是毋庸置疑的。電法勘探是地球物理勘探的主要方法之一,它是以地下巖(礦)石的電性或電磁性質差異為基礎的,利用直流或交流電(磁)場來研究地質結構和尋找有用礦產的一種物理勘探方法,簡稱電法。電法勘探所利用的巖石和礦石的電磁學性質主要有四種:導電性,電化學性質,尋磁性和介電性質。只要巖(礦)石與周圍巖石在電磁學性質上存在著差異,就能使電磁場(天然的或人工的)分布規(guī)律發(fā)生變化。在實際工作中,通過對電磁場的觀測和研究,確定巖石和礦體在地下存在的形態(tài)(大小、形狀、埋深等)及電性參數值,以達到解決地質問題的目的。電法勘探是一種利用電特性進行地下勘探的地球物理學方法,它不僅可以研究電性在水平方向上的變化,而且還可以研究地電剖面的垂向變化。由于電法勘探具有成本低、效率高的特點,它在礦產地質、能源地質、水文地質、工程地質、環(huán)境地質等地質勘探中得到廣泛的應用。電法勘探是尋找礦產資源的基本方法之一,為勘探地下礦產資源立下了汗馬功勞;在大型建設工程選址中電法用來研究疏松沉積構造、確定基巖起伏與埋深、探測斷裂破碎帶;在尋找地下水過程中電法用來圈定古河道、含水斷裂帶和巖溶發(fā)育帶、第四系含水層;電法也是尋找煤田等能源的一種有效方法;在滑坡、地面沉降、斷裂等地質災害調查中電法也發(fā)揮著重要的作用。由于電法勘探的物質基礎是巖(礦)石的電學和電磁學性質之差異,其物性參數繁多,場源性質亦不同,加上觀測參數(電阻率、極化率、電場、磁場等)的改變,因此電法種類很多,一般按照場源性質和方法原理進行分類,分為直流電法、激發(fā)極化法和電磁法三大類。每類又分為許多方法,其主要如表1-1所示。因本工作概要以常規(guī)的激電中梯和激電測深為專題,因而表1中略去了電磁法類。1 第一章基本原理電法分類簡表表1-1類別場源性質方法名稱方法主要變種(裝置)主要應用范圍天然電場自然電場法金屬、水文工程地質對稱四極測深三極測深石油、煤田構造,金屬,電測深法直電環(huán)形測深水文工程地質人流阻偶極測深工電率聯合剖面電金屬、非金屬,地質填圖,法法電剖面法對稱四極剖面場水文工程地質偶極剖面中間梯度法金屬與非金屬充電法金屬,水文地質激發(fā)直流激發(fā)極化水文地質人工電金屬極化激發(fā)極化法交流激發(fā)極化(磁)場法磁激發(fā)極化金屬電磁(略)法第一節(jié)直流激發(fā)極化法勘探原理及應用條件一、直流激發(fā)極化法的基本原理向地下供直流電時,在供電電流不變的性況下,地面兩個測量電極間的電位差卻隨時間而有所變化(一般是變大),并在相當長時間后(幾分鐘)趨于某一穩(wěn)定的飽和值。斷電后,測量電極間仍存在一隨時間而減小的微小電位差,并在相當長的時間后(幾分鐘)衰減趨于零。這種在充電和放電過程中產生隨時間而變化的附加電場的現象,稱為“激發(fā)極化效應”。這種變化的附加電場,稱為“激發(fā)極化場”,簡稱“二次場”。(如圖1-1)。圖1-1激電效應外在表現示意圖2 第一章基本原理剛接通供電電流的瞬間,在測量電極間建立的電位差不包含激發(fā)極化效應,它只與巖石的電阻率以及觀測裝置、供電電流有關,稱為“一次場電位差”△V1,一次場也就是外加的人工電場。供電一段時間后電位差,除上述一次電位差而外,還包含了激發(fā)極化效應,稱之為“極化場電位差”△V,它是一次場電位差(△V1)及一次場電位差(△V2)之和,即:△V(t)=△V1+△V2(t)。(如圖1-2)。ΔVΔV2ΔV1ΔVΔV1ΔV2T充電放電圖1-2激發(fā)極化特性曲線圖激發(fā)極化效應產生的原因很多,也存在多種假說,電子導體和離子導體的激發(fā)極化產生的原因也不相同。下面以超電壓假說為例,簡要說明電子導電礦物激發(fā)極化場產生的原因,如圖1-3所示。(a)未供電;(b)充電;(c)放電圖1-3超電壓假說電子導體激發(fā)極化效應機理示意圖超電壓假說認為,電子導體的激發(fā)激化效應主要是由于電極極化而產生的。a、未通電時,含有金屬導電礦物的巖石與圍巖水溶液接觸時,往往在礦物與溶液的接觸面上形成均勻分布的偶電層圖(圖1-3a)。b、電子導電礦物位于人工電場中時,電場將使導體內部電荷重新分布,其自由電子將沿電場反方向移動,在電流流入導體一端聚集,成所謂“陰極”,而正電荷則在電流流出端聚集形成所謂“陽極”。對于這一過程,我們稱其為電子導體的3 第一章基本原理電極極化圖(圖1-3b)。c、斷開供電線路之后圖(圖1-3c),一次電場即隨之馬上消失,從而在地下巖石中還有電場存在,即二次電場。如果此時將測量電極MΝ置于地面上,即可觀測到一個隨時間衰減的二次電位差。激發(fā)極化法(簡稱激電法)就是通過研究地下巖礦石的激發(fā)極化效應,來解決找礦和其他地質問題的一種電法勘探方法。生產中用兩根A、B電極向地下供具有一定脈寬的連續(xù)正負方波信號時,大地下的巖體受極化,在剛接通AB電極的瞬時,形成一次電場ΔV1,供電持續(xù)一定時間之后,還可產生由地下介質的激發(fā)極化特性而產生的二次場的電位差ΔV2,此時的地下電場是一次場與二次場之和。斷電后該地質體開始放電,由于充電達到飽和時的ΔV2值和斷電瞬時的ΔV2值相等,因此,用MN接收電極接收,可測得二次場電位ΔV2。根據二次場ΔV2的幅度大小和衰減快慢,可判斷異常的性質。直流激發(fā)極化法就是根據測得的一次電位計算電阻率,根據測得的二次電位計算激化率的。二、(視)電阻率和(視)激化率的概念1、視電阻率(ρs)物理學中,一段導體的電阻(R)與沿電流方向的長度L成正比,與垂直于電流方向的橫截面積S成反比:????R=ρ,ρ=R???????????(1-1)????式中:L—導體的長度(米);2S—垂直于電流方向的橫截面積(厘米);2ρ—導體的電阻率(歐姆2厘米/米);R—導體的電阻(歐姆)。式中的比例系數ρ(電阻率)表示了該物質的導電性能。在電法勘探中導體為地殼,可借用上面公式(1-1),則電阻R單位仍為歐姆22(Ω),而橫截面積S單位為米(m),導體長度L單位為米(m),所以電阻率單位改為歐姆2米(Ω2m)。即電法中導體電阻率定義為:對邊各為1米的正方體巖(礦)石,垂直于一對橫截面通電時所產生電阻的大小。4 第一章基本原理由此可見,電法勘探所描述的電阻率是表示巖(礦)石導電性能的物理量。電阻率小表示巖(礦)石導電性能好,電阻率大表示巖(礦)石導電性能差。即:電阻率的大小表示巖石或礦石的導電的難易程度。礦物、巖石的導電性:①大部分金屬硫化物、部分金屬氧化物及石墨屬于良導電性礦物,電阻率低,大部分重要的造巖礦物都呈現劣導電性,電阻率很高;②巖漿巖、變質巖和化學沉積巖電阻率值均較高;沉積巖中的碎屑巖類電阻率值均較低。③同類礦物、礦石和巖石的電阻率有一定的變化范圍。(表1-2、表1-3)。礦物電阻率表表1-2-6-3-3336610~10(Ω2m)10~1(Ω2m)1~10(Ω2m)10~10(Ω2m)>10(Ω2m)斑銅礦毒砂輝銻礦赤鐵礦角閃石石墨方鉛礦輝鉍礦鈦鐵礦石英銅蘭赤鐵礦黑鎢礦辰砂長石磁鐵礦赤銅礦赤鐵礦褐鐵礦云母磁黃鐵礦白鐵礦錫石蛇紋石輝石輝鉬礦軟錳礦閃鋅礦方解石黃鐵礦菱鐵礦鉻鐵礦石榴石輝銅礦鉻鐵礦黃銅礦巖石電阻率表表1-3沉積巖巖漿巖變質巖巖石名稱電阻率(Ω2m)巖石名稱電阻率(Ω2m)巖石名稱電阻率(Ω2m)2253泥巖10~10花崗巖10~10泥質板巖10~1022524粉砂巖10~10正長巖10~10結晶片巖10~1032525砂巖10~10閃長巖10~10大理巖10~10232524泥頁巖10~10輝綠石10~10片麻巖10~10242525石灰?guī)r10~10玄武巖10~10石英巖10~1025輝長巖10~10電法勘探的物質基礎是巖、礦石具有電性差異,對于電阻率法就是利用巖(礦)石電阻率的差異。實際工作中采用不同的電極觀測裝置進行(參見本章第二節(jié))。野外通常采用四極裝置測定。當地下電場控制的范圍內僅存在一種巖石,并且它的導電情況是均勻各向同性時,獲得的電阻率值可視為巖石的真電阻率ρ。若電極不是布置在一種巖石上,或雖布置在一種巖石上,但電流分布的范圍已涉及到不同電阻率的巖石時(實際情況基本如此),仍按在均勻巖石中測定電阻率的方法,獲得的電阻率就不是某一種巖石的真電阻率,而是各種巖石電阻率的綜合反映,稱為“視電阻率”,用符號“ρs”表示,單位仍為姆2米(Ω2m)。電5 第一章基本原理法中視電阻率的計算公式不同裝置只是裝置系數不同,具體參見“本章第二節(jié)”。2、視激化率(ηs)在相當大的范圍內改變供電電流,二次電位差都與極化場電位差成正比,而沒有非線性和正、反向極化的差異,也即:△V2=η△V。比例系數η表征了巖石的激發(fā)極化性質,稱之為“極化率”,通常用百分數表示。于是△V2=η△V改寫為:△V2η=×100%???????????.(1-2)△V式中:△V是達到飽和值的極化場電位差,△V2是斷電瞬間(沒有延遲時間)的二次場電位差。因此,極化率(η)的物理意義是:巖石在外電場的激發(fā)下,二次場與極化場的比值。它表征了巖石的激發(fā)極化性質。當地下存在兩種或多種極化率不同的巖石時,比值△V2/△V是在供電電流分布明顯范圍內,各種巖石極化率的綜合反映,稱為“視極化率”ηs,即:△V2η=×100%???????????(1-3)??△V公式形式和式中參數意義與公式(1-2)相同。表1-4為銅陵地區(qū)某地測定的巖(礦)石電阻率與極化率統(tǒng)計表。由表可見不含電子導電礦物的圍巖比含有電子導電性礦物的礦石的極化率要低的多,激發(fā)極化法就是利用它們之間存在著明顯的極化率差異進行找礦的,并且還可以根據極化率的高低區(qū)分礦與非礦異常。銅陵地區(qū)某地測定的巖(礦)石電阻率與極化率統(tǒng)計表表1-4巖石名稱極化率η(%)電阻率ρ(Ω2m)23含銅赤鐵礦6010~1023含銅矽卡巖5010~102礦石含銅花崗閃長巖40n3103含銅大理巖40>102含銅角巖60n3103大理巖3n3103花崗閃長巖3~10(2~3)3103圍巖無礦矽卡巖<4103基性巖脈2~3103灰?guī)r<2>10應當指出,在野外實際測量中,△V2的觀測都是有延時的(200ms等,儀器可設)?!鱒2(200ms)較△V2(0ms)已有一定程度的衰減,計算出的實測ηs值與理6 第一章基本原理論值間將差一個系數。但如果整個工區(qū)各點的觀測都采用相同的延時,則此系數各點相同,觀測得到的ηs異常形態(tài)不變。如果測物性也用同樣的延時,則視極化率ηs與地下巖礦真極化率ηi的關系也是統(tǒng)一的。同理,在采用短脈沖供電或測量△V2(t)衰減曲線對時間的積分時,只要所有觀測都采用相同的測量系統(tǒng),則結果仍是統(tǒng)一的。因此,野外生產中,同一測區(qū)觀測參數要統(tǒng)一。三、影響(視)電阻率、(視)極化率數值大小的主要因素1、影響視電阻率(ρs)的主要因素影響巖石和礦石電阻率的因素可劃分為兩類:一類是對于金屬礦物它們是靠金屬礦物中的自由電子導電的,稱為電子導體;另一類對于巖石,它們是靠其空隙中水溶液的離子導電的,稱為離子導體。巖、礦石本身(內因):巖、礦石本身電性。礦物成分不同。礦物是組成巖石的基本單位,每種巖石或礦石都是由許多種礦物組成的,而礦石中金屬礦物的含量往往較巖石要大的多,這就是造成巖石與礦石間電阻率差異的根本原因。巖礦石中含導電礦物越多其電阻率越低。組成礦物顆粒結構。當導電礦物呈致密塊狀或細脈相連時,則便于電流流通,其電阻率就小,反之當導電性礦物呈浸染狀分布時,由于導電性礦物被不導電性礦物隔開,其電阻率就高。另外,當導電性礦物呈細脈或片狀定向排列時,如電流方向平行細脈方向,電阻率則小,電流方向與細脈垂直時,電阻率則大。巖(礦)石電阻率隨通電方向而變化的這種性質,稱為導電介質的“各向異性”,如果巖(礦)石電阻率不隨通電方向變化而變化,則稱“各向同性”。金屬礦產普查及勘探中,巖石中良導礦物的含量及結構是主要影響因素。巖、礦石濕度及水溶液性質。組成巖石的造巖礦物,屬劣導電礦物。盡管組成巖石的礦物電阻率很高,但是由于離子導電的結果還是能導電的,其導電程度的好壞隨巖石的濕度及空隙中含鹽水溶液的濃度而變化。巖石濕度及含鹽水溶液濃度越大,電阻率越低。水文、工程地7 第一章基本原理質調查以及沉積區(qū)構造普查及勘探中,巖石的孔隙度,含水飽和度及礦化度等成了決定性因素。巖、礦石的溫度、壓力。溫度升高時,一方面巖石中的水溶液的粘滯性減小,使溶液中離子的活動能力增強;另一方面又使溶液的溶解度增加,礦化度提高;所以巖石的電阻率通常隨溫度的升高而下降。地下巖石在受力的過程中,隨著所受擠壓力的增加,巖石孔隙度變小,電阻率增大。在地下深處高溫高壓作用下,巖石中結晶水脫出,電阻率會下降。地熱研究、地震地質及深部地質構造研究中,溫度和地應力的變化卻是應考慮的主要因素。觀測裝置及外部環(huán)境(外因):不均勻體的電性、大小和產狀的不同。電極位置不同。供電電極距大小不同。MN電極處的電阻率有變化。地形起伏變化。2、影響視激化率(ηs)的主要因素巖、礦石本身(內因):巖、礦石本身極化率高低。電子導體含量。電子導體礦物的形態(tài)與分布狀況。電子導體成分。離子通道大小和形狀。觀測裝置及外部環(huán)境(外因):裝置形式和裝置相對極化體的位置。極化體埋藏深淺、規(guī)模和產狀。地形影響小,地表巖石電阻率的局部不均勻無影響(而視電阻率則相反)。當所有巖石極化率都一致時,純地形不會引起ηs的假異常,ηs≡η。當起伏地形下有極化體存在時,地形只使極化體產生的ηs異?;?,而不致消失。8 第一章基本原理第二節(jié)直流激電工作裝置示意圖一、直流激電工作裝置概述直流電法中工作裝置主要分為電測深、剖面和中間梯度三大類。根據電極組合和排列形式的不同又有許多變種,其中四極裝置是其最基本的裝置形式。實際生產通常采用四極裝置(其它裝置是四極裝置的變種)測量大地電阻率和極化率的。通過兩個電極A(+I)及B(-I)向大地發(fā)射電流,建立人工電場,由電法儀器測出另外兩個電極M、N間的電位差及供電回路電流I,量取AM、AN、BM、BN之間的距離,經過測量和計算可獲得在電場控制范圍內巖石的極化率和電阻率。如圖1-4所示。圖1-4四極裝置示意圖根據公式(1-1)電阻率的定義,電法中的視電阻率計算公式為:V??k???????????(1-4)sI式中,I為通過A、B極向大地發(fā)射的電流值,單位為安倍(A);V為M、N極間觀測的電位差,單位為伏特(V);k為幾何因素,與野外觀測的幾何排列有關,稱為“裝置系數”或“布極常數”,單位為米(m)。根據電位公式(電位疊加原理)可以直接寫出地面任意兩點M及N的電位:Iρ11V?(?)???????????(1-5)M2πAMBMIρ11V?(?)???????????(1-6)N2πANBN式中AM、BM、AN、BN分別為點電源A和B到M和N點的距離。于是可求出M、9 第一章基本原理N兩點的電位差:Iρ1111ΔV?V?V?(???)?????(1-7)MNMN2πAMANBMBN根據上式可以得到測定電阻率的公式如下:2πΔVMNΔVMNρ?.?K.?????(1-8)1111II???AMANBMBN2π其中K????????????(1-9)1111???AMANBMBN+-abAMONBX圖1-5四極裝置根據圖1-5四極裝置的表示方法,則:a?OA?OB?AB???????????(1-10)2b?OM?ON?MN???????????(1-11)2令:O為AB和MN中點,將a、b分別代入(1-9)中,則有:22π(a?b)K????????????(1-12)2b公式(1-9)或(1-12)是電法四極裝置測量的裝置系數計算方法,是裝置系數的基本計算形式(裝置系數總公式),其它均由它推導出來的,生產中非常有用,應熟記、牢記。極化率則按公式(1-2)或(1-3)計算,實際生產中儀器能自動獲取。二、激電測深裝置電測深法是以地下巖(礦)石的電性差異為基礎,人工建立地下穩(wěn)定直流電場或脈動電場,通過逐次加大供電(或發(fā)送)與測量(或接收)電極極距,觀測10 第一章基本原理與研究同一測點下垂直方向不同深度范圍巖(礦)層電阻率的變化規(guī)律以查明礦產資源或解決與深度有關的各類地質問題的一組直流電法勘查方法。生產中,保持觀測點不動,而不斷改變電極距進行多次觀測。隨著供電電極距AB的增大,電流分布的范圍加深變廣,ρs與ηs值就反映了該測點周圍更深更廣范圍內電性不均勻的情況。電測深最適于在水平成層的地電斷面情況下,探測巖層電阻率隨深度的變化情況,因此稱之為“電測深”或“垂向電測”。此時如果工作充分,就能夠定量地求出標志層的埋深和某些電性層的厚度和埋藏深度。電測深裝置有多種排列方式,如:對稱四極測深、三極測深、偶極測深等,常被采用的是對稱四極測深。1、對稱四極測深裝置(—AMNB—)(AB與MN同步或V不同步向兩側移動)MNB圖1-6對稱四極測深裝置簡圖如圖1-6。在這種排列方式中MN對稱地置于AB的中心兩側,原點O是它們的公共中心點。當保持中點O是固定的時候,測量的深度是通過增加AB供電線長度來實現的。其裝置系數K值計算公式:22?AB??MN???????2??2?K?????????????(1-13)?MN?2???2?當AB/2比MN/2為定比,且比值為n(n=3,4,??100)時,裝置系數K值公式可簡化為公式:??1?ABK??n??????????????(1-14)2?n?22、三極測深11 第一章基本原理11電極B固定在足夠遠的地方,使和可以忽略不計,由于定點O總是BMBNMN的中點,可以通過移動A來實現測深。(1)、單側三極裝置(—AMN∞)B∞(單側移動A與對稱于O向兩側移動MN)VMN圖1-7單側三極裝置簡圖裝置系數K值計算公式:2??2?MN?AO????2?K?????????????(1-15)MN2?1?或K???n??AO???????????(1-16)?n?(2)、三極聯合裝置(—AMN∞、∞MNAˊ—)∞V(兩側三極)MNA圖1-8三極聯合裝置簡圖裝置系數K值計算公式同(1-15)或(1-16)。3、偶極測深裝置12 第一章基本原理(1)、軸向偶極裝置(—ABMN—)AVBMNanaa圖1-9軸向偶極裝置簡圖(單側移動AB或MN)(單側移動AB或MN)裝置系數K值計算公式,當AB=MN=a,BM=na時,則:K??na(n?1)(n?2)???????????(1-17)(2)、赤道偶極裝置AMMV(單側移動AB或MN)BNBNn圖1-10赤道偶極裝置簡圖(單側移動AB或MN)裝置系數K值計算公式,當AB=MN=a,AM=BN=na時(n=1,2??n),則:?aK????????????(1-18)11?2nn?1三、剖面測量裝置電剖面法是以地下巖(礦)石電阻率差異為基礎,人工建立地下穩(wěn)定直流或脈動電場,按某種極距的裝置形式沿測線逐點觀測,研究某一深度范圍內巖(礦)石沿水平方向的空間電阻率變化,以查明礦產資源和研究有關地質問題的一組直流電法勘探方法。1、對稱四極裝置(AMNB)A與B、M與N四個電極分別與記錄點O(MN的中點)對稱,同時沿剖面方向13 第一章基本原理移動的動源電剖面測量,用來研究一定深度范圍內巖石電阻率的橫向變化。圖1-11所示。圖1-11對稱四極裝置簡圖(同時移動AB、MN)由于這些電極的相對位置保持恒定,其K值是常數。AM?ANk?????????????(1-19)MN2、復合對稱四極裝置(AA′MNB′B)在上述對稱四極裝置的基礎上,在同一個測點上采用兩種AB極距進行的剖面觀測方法,其特點是可以取得不同深度范圍內的巖石電性變化情況,以減少曲線的多解性,彌補上述對稱四極的不足。圖1-12所示。圖1-12復合對稱四極裝置簡圖裝置系數K計算公式:A(A?)M?A(A?)NK???????????(1-20)MN3、聯合剖面裝置(AMN∞MNB)由兩個對稱的三極裝置聯合而成(圖1-13),它們有一個公共的無窮遠極C(C14 第一章基本原理極一般應垂直測線方向布設,要求它與最近測線的距離為AO的5~10倍。當需要斜交測線方向布設無窮遠極時,它與最近測線的距離應超過AO的10倍。O為MN的中點,也即記錄點),在各測點分別由A或B供電,在一個測點可獲得兩種參數ABAB的四個值,即:兩個視電阻率值ρs和ρs、兩個視極化率值ηs和ηs。圖1-13復合對稱四極裝置簡圖當極距AO(或BO)和MN選定后,裝置系數K值就是一個常數,其計算公式:ABAM?ANK?K?K?2?????????(1-21)MN4、軸向偶極剖面裝置這種裝置的特點是供電電極AB和測量電極MN均采用偶極子,并分開一定的距離(圖1-14)。由于四個電極都在一條線上,故稱為軸向偶極。其中,原點取OOˊ中點(O為AB中點,Oˊ為MN中點),它適用于研究沿著剖面不同深度電阻率的變化。剖面的延伸是通過同時移動AB和MN(通常移動距離為偶極子長度)來實現的。a、單側偶極剖面裝置(ABMN)圖1-14單側偶極剖面裝置簡圖當AB=MN=a,BM=n?a時,K計算公式:K???n?a(n?1)(n?2)????????(1-22)15 第一章基本原理b、雙側偶極剖面裝置(ABMNA′B′)圖1-15雙側偶極剖面裝置簡圖當AB=MN=A′B′=a,BM=NA′=n?a時,K計算公式與單側偶極剖面裝置相同。AM5、赤道偶極剖面裝置()BN圖1-16赤道偶極剖面裝置簡圖當AB=MN=a,AM=BN=na時,裝置系數K計算公式:?aK?11??????????(1-23)?2nn?1四、激電中間梯度裝置(A—MN—B)中間梯度(簡稱中梯)的供電電極AB是固定的,測量電極MN在AB中部1/3~2/3的范圍內沿測線逐點移動,觀測相鄰兩點電位差△VMN。此外,MN極還可以在離開AB連線一定距離(AB/6范圍內)且與之平行的旁測線上進行觀測(是一塊正方形面積)。這種排列實用于觀察所要探測的相對地表一定深度的電阻率變化(如圖1-17、1-18)。該裝置又有縱向中梯(AB垂直極化體走向)和橫向中梯(AB平行極化體走向)之分。16 第一章基本原理圖1-17中間梯度裝置圖1-18中間梯度裝置簡圖中梯裝置中,每個測點的K值都不相同,主剖面與旁側剖面的K值計算公式形式也不一樣,比較復雜,在開展野外工作之前應事先計算好。根據K值的基本計算公式(1-9),再利用中梯裝置中電極A、B、M、N的相對幾何坐標位置(圖1-19),推算出該裝置K值的一般表達式(1-24)。YMNyXAOxB圖1-19中間梯度裝置電極幾何位置示意圖2?1K???????(1-24)MNABAB?x?x22?332222??AB?2???AB?2????x??y????x??y????2??????2???17 第一章基本原理式中,x為MN中點的橫坐標位置,y為MN中點的縱坐標位置,坐標原點取在AB中點O處。當式中y=0時,便得到主測線上K值的計算公式(1-25)。2π?AM?AN?BM?BNK?????????(1-25)MN?AM?AN?BM?BN?18 第二章儀器設備第二章儀器設備第一節(jié)儀器設計基本原理一、大功率激電系統(tǒng)大功率激電系統(tǒng)野外常用工作方式(四極裝置)如圖2-1所示。其中供電系統(tǒng)與測量系統(tǒng)(接收系統(tǒng))的同步方式常用的有時鐘同步、脈沖信號同步(上升延、下降沿)等,如圖2-2所示。圖2-1大功率激電野外工作示意圖圖2-2DJF10-1A大功率激電與DJS-8工作信號同步方式示意圖19 第二章儀器設備二、DJF10-1A大功率激電發(fā)送系統(tǒng)如圖2-3所示,整個發(fā)送系統(tǒng)由三部分組成:直流電源、發(fā)送機和假負載。220V50Hz變壓器整流濾波電壓顯示電流顯示DZ10-1A10kw整流電源220V10A50Hz電壓檢測過流保護電流測量換向橋AB單片機功率開關極性電壓控制器控制顯示假負載鍵盤顯開關示器DJF10-1A10kW發(fā)送機A1B1假負載圖2-3DJF10-1A大功率激電發(fā)送系統(tǒng)工作原理框圖1、電源電源部分包括變壓器和整流濾波電路,如圖2-4所示,變壓器經整流濾波得到高壓直流電,電壓的選擇通過選擇插座獲得,可以輸出50V~1000V(10A)的電壓,20 第二章儀器設備用數字電壓表指示輸出電壓值。整流濾波50V~1000V50Hz220V整流濾波12V圖2-4整流電源工作原理框圖2、發(fā)送機發(fā)送機電路包括:單片機控制器、時序選擇電路、啟動、停止控制、功率開關控制、換向橋、假負載開關、過流保護指示、電流測量等部分。換向橋:換向橋是整個電路的核心部分,它由四組大功率可控管組成,如圖2-5所示,當控制信號使a兩組可控管閉合,b兩組可控管斷開時,輸出電壓A為正,B為負,a兩組斷開,b兩組閉合時,輸出電壓A為負,B為正,當a、b都斷開時,A、B無輸出,通過控制a、b兩組可控管的導通時間和順序,就可以在AB端收到所需的高壓脈沖。ba高壓輸入ABab圖2-5換向橋工作示意圖時序發(fā)生電路:由單片機產生秒脈沖,由時序選擇可以改變各信號的脈寬,接假負載是為了平衡電網或發(fā)電機。過流保護指示電路:除用保險絲限流外,在高壓回路中已接一個取樣電阻,21 第二章儀器設備當電路發(fā)生過流或短路時,得到一個控制信號立即關斷三組大功率三極管,停止供電。發(fā)送機正常工作時的面板顯示如圖2-6。T代表供電時間,跳動的鍵頭表示發(fā)送機的工作狀態(tài),I(+)代表正供電流值,I(-)代表負供電電流值,I(0)代表假負載電流,IAB表示AB負載上的平均電流值,所有電流值的單位為安培。T=2S時:分:秒正在工作...正供停供負供I(+)=*.*I(0)=*.*I(-)=*.*IAB=*.*圖2-6發(fā)送機工作面板顯示界面3、假負載DJZ-10假負載(圖2-7)起平衡電網和發(fā)電機的輸出(避免由于負載的變化造成發(fā)電機不穩(wěn)定或出現飛車現象,保護發(fā)電機的正常運行)及穩(wěn)定儀器的工作狀態(tài),選假負載時應考慮輸出電流小于10A。例如,RAB=200Ω,要求供電電流4A,則供電電壓V=43200=800V,而假負載也取約200Ω,可以起到平衡作用。改變各電阻的連接方式可得不同阻值以便和AB接地電阻匹配。圖2-7DJZ-10假負載接口示意圖三、DJS-8大功率激電接收系統(tǒng)如圖2-8所示,DJS-8接收機(激電儀)由單片機及控制電路、模擬通道電路、控制處理軟件等部分組成。22 第二章儀器設備1.激電儀采用單片機作為控制處理單元,配置鍵盤、液晶顯示器、串行口。2.模擬通道電路包括MN電壓輸入級、保護電路、濾波級、自電補償電路、程控放大器;電流取樣、濾波器、程控放大器;采樣保持器、模數轉換器等電路。3.控制、處理軟件。M濾波濾波選補償程控采樣輸入級N12擇Vsp放大保持1保護RAMEPROMDAAD顯示器單片機串口控制電路鍵盤圖2-8DJS-8接收機原理方框圖本程序大致分為如下幾個部分:第一部分:監(jiān)控部分,包含鍵盤掃描、預置參數、存儲、查詢、傳輸等;第二部分:測量部分,包含信號采集等;第三部分:顯示部分,包含測量結果數據顯示、曲線顯示等。利用單片機進行自動控制,產生測量與顯示的時序信號。程序流程圖如圖2-9所示。23 第二章儀器設備開始N首測?Y補償后調K補償后調K找上升沿找到?NY測V1測V2V2測量次數-1=0?NYN測量次數-1=0?Y顯示測量結果結束或實測曲線圖2-9DJS-8接收機工作流程圖24 第二章儀器設備第二節(jié)儀器設備功能一、DZD—6A多功能直流電法儀圖2-10DZD—6A多功能直流電法儀HVABRS232MNONDUK-2高密度電法測量系統(tǒng)DZD-6A多功能直流電法儀789輔助測量456查詢文件曲線123參數電阻0清除極距-復位回車暫停中裝集團重慶地質儀器廠NO.圖2-11DZD—6A多功能直流電法儀面板圖DZD—6A型多功能直流電法儀,是中裝集團重慶地質儀器廠精心研制的新一代直流電法儀器(圖2-10、圖2-11)。它將傳統(tǒng)電法儀器的發(fā)射機和接收機組裝在25 第二章儀器設備一個箱體里,可直接用于電阻率法和激發(fā)極化法的測量??芍苯语@示所測得的參數值;如視電阻率ρs值;視激化率ηS1—ηS6六個值;半衰時Th值;衰減度D值;偏離度?值及綜合參數值Zp以及電流I和電壓V的平均值。具有如下主要特點和功能:1.發(fā)射、接收一體化,輕便。2.全部采用CMOS大規(guī)模集成電路,整機集體積小、耗電低、功能多。3.采用多級濾波及信號增強技術和數字濾波,抗干擾能力強,測量精度高。4.自動進行自然電位、飄移及電極極化補償。5.接收部分有瞬間過壓輸入保護能力,發(fā)射部分有過壓、過流及AB開路保護能力。6.大屏幕顯示:可見整條測線上視電阻率RS、視激化率MS1、半衰時TH及偏離度?,四參數在顯示器上繪成曲線(分屏顯示),測量結果直觀明了。7.漢字對話,全漢字觸摸面板、漢字顯示九種野外常用方式,除清除鍵外,采用一鍵一功能,操作方便,避免下拉菜單的繁瑣操作,整個面板只有24個鍵。8.參數設置:可任意設定供電時間(1—59s)并有10種野外常用工作方式選擇及其極距常數的輸入與計算功能。9.多參數測量:可測量并存儲自然電位、一次電位和電流、視電阻率、視極化率、半衰時、衰減度、偏離度和綜合參數等。10.掉電保護:具有掉電數據不掉功能,能存儲1MB個數據。11.標準接口:配備的RS—232C接口能與其他微機聯機工作。12.故障診斷:診斷程序可快速準確的判斷出故障所在位置及主要損壞器件。全密封結構具有防水,防塵,壽命長等的優(yōu)點。二、DDC—6電子自動補償儀DDC—6電子自動補償儀(圖2-12、圖2-13)是新一代直流電法儀器。它將傳統(tǒng)電法儀器的發(fā)射機和接收機組裝在一個箱體里,可直接用于電阻率法的測量??芍苯语@示所測得的參數值,如視電阻率ρs值,及電流I和電壓V的平均值。26 第二章儀器設備圖2-12DDC—6電子自動補償儀HVABRS232MNDDC-6電子自動補償儀ON6789清除次數聯機測量OFF2345存儲調用自電電池10+/-時間排列極距前進中裝集團重慶地質儀器廠NO.圖2-13DDC—6電子自動補償儀面板圖具有如下主要特點和功能:1、發(fā)射、接收一體化,輕便。2、全部采用CMOS大規(guī)模集成電路,整機集體積小、耗電低、功能多。3、采用多級濾波及信號增強技術和數字濾波,抗干擾能力強,測量精度高。4、自動進行自然電位、飄移及電極極化補償。5、接收部分有瞬間過壓輸入保護能力,發(fā)射部分有過壓、過流及AB開路保護能力。6、數設置:可任意設定供電時間(1—59s)并有9種野外常用工作方式選擇及其極距常數的輸入與計算功能。7、電保護:具有掉電數據不掉功能,能存儲800個數據。8、準接口:配備的RS—232C接口能與其他微機聯機工作。27 第二章儀器設備9、故障診斷:診斷程序可快速準確的判斷出故障所在位置及主要損壞器件。全密封結構具有防水,防塵,壽命長等的優(yōu)點。三、大功率激電測量系統(tǒng)產地:中裝集團重慶地質儀器廠。接收觀測參數:N(點號)、M(剖面號)、VP(一次場電壓)、M1~M4(極化率)。大功率激電測量系統(tǒng)包括:接收機、時間域激電發(fā)送機、整流電源、模擬器和假負載。1、發(fā)送機DJF10-1A型10kW發(fā)送機(圖2-14)是將DZ10-1A10kW(圖2-15)整流電源輸出的高壓電源轉換輸出具有一定占空比和脈寬的供電方波電壓,同時可顯示并儲存隨時間變化的供電電流值。圖2-14DJF10-1A發(fā)送機圖2-15DZ10-1A整流電源儀器采用了先進的大功率模塊IGBT,具有體積小、發(fā)送功率大、時序精確、28 第二章儀器設備功耗小、可靠性高、操作方便等優(yōu)點。其發(fā)送電壓高達1000V,發(fā)送電流為10A,因而特別適用于高阻地區(qū)或在AB大極距供電情況下的電法勘探,為加大野外勘探深度提供了有效的手段。采用大屏幕液晶,隨時顯示正供、負供、假負載及AB供電電流的平均值,有利于隨時掌握發(fā)送機的工作狀態(tài)。有時間設定,在開始工作后,可隨時發(fā)送電流,每隔給定時間采集IAB值,并隨同電流對應的時間一起自動存儲到儀器中,工作結束后,可將存儲在發(fā)送機的電流值通過儀器的串口傳到計算機中,結合接收機測得的一次場VP值,可以計算出一條剖面各點的電阻率值。2、接收機圖2-16DJS-8接收機圖2-17DJS—8微機激電儀面板圖DJS—8微機激電儀(圖2-16、圖2-17)是新一代直流電法儀器。它結合國際和我國西部大開發(fā)的實際情況,在傳統(tǒng)的激電儀器基礎上,增加了適用的技術含29 第二章儀器設備量,進一步的提高了儀器的抗干擾能力和數據處理的自動化程度,并利用有關的解釋軟件,對測量結果進行處理解釋和成圖,大大提高了解釋效率。第三節(jié)主要技術指標一、儀器的基本要求1.靈敏度高。儀器靈敏度越高,可測的ΔUMN值越小。2.抗干擾能力強。要求對50Hz工業(yè)干擾信號和各種偶然干擾具有很強的抑制能力,以保證儀器的高靈敏度。3.穩(wěn)定性高。野外用的儀器要求能夠在相當大的溫度和濕度變化范圍內保持性能穩(wěn)定。4.輸入阻抗高。要使在野外接地條件改變的情況下儀器仍能保持所需精度,儀器應具有較高的輸入阻抗。二、技術規(guī)程對儀器的要求《電阻率測深法技術規(guī)程》與《電阻率剖面法技術規(guī)程》均對常用的直流電法儀器和輔助設備提出如下要求:1、儀器技術指標電測深法常用接收儀器的一般技術標準應達到表2-1所列技術指標。儀器一般技術指標一覽表表2-1項目模擬儀器技術指標數字儀器技術指標輸入阻抗>6MΩ>1MΩAB、MN外殼三者間絕緣電阻>100MΩ/500V>100MΩ/500V0~3mV檔<|3%|<|2%|±1個字電位差測量精度分辨率10mV以上各檔<|1.5%|0.01mV0.01mV0~30mV檔<|3%|<|2%|±1個字電流測量精度分辨率100mA以上各檔<|1.5%|0.1mA0.1mA極化補償范圍±500mV±500mV(自動)電零點漂移及補償辦法0.01mv/20min不能補償自動補償對50Hz工頻抑制>30dB>40dB表頭或顯示窗表頭指針活動自由液晶顯示,顯示位132工作溫度-20~50oC-20~50oC工作濕度<90%<85%30 第二章儀器設備交流大電機供電,必須配置響應的調壓,整流與平衡負載裝置,供電電流應足夠穩(wěn)定。在數分鐘內其變化值不應超過±3%;發(fā)電機外殼對地絕緣電阻應大于10MΩ,其他技術性能應符合出廠規(guī)定。2、導線與線架的技術指標導線應為抗拉力強、導電良好、絕緣性高、耐磨損的被復線或礦線;供電導線電阻應小于17Ω/km,耐壓強度不應小于1000V/5A;供電與測量導線的斷力不應小于500N;供電導線與地絕緣電阻應不小于2MΩ/km,測量導線對地絕緣電阻應不小于5MΩ/km;線架應輕便堅固,轉動靈活,與導線的絕緣性能同導線對地絕緣電阻。3、電極的技術指標供電電極為鋁箔片狀電極或金屬棒狀電極,金屬棒狀電極由60-100cm,直徑1.6-2.2cm的圓鋼制成;測量電極組必須同質同規(guī)格,常采用銅電極、高碳鋼電極或不極化電極,銅電極長60-80cm,直徑1.6-2.2cm;不極化電極有瓷罐式、塑料管式及甲電池式,其技術指標:電化學性穩(wěn)定,極差變化小于0.01mV/5min;電極表面清潔、無銹無冰渣;固定接線堅固,導通良好。三、DZD—6A多功能直流電法儀1、接收部分?電壓測量范圍:?6V。?電壓測量精度:?1??1個字。?輸入阻抗:>50MΩ。?視極化率測量精度:?1%?1個字。?電流測量范圍:5A。?電流測量精度:?1??1個字。?對50HZ工頻干擾壓制優(yōu)于80dB。?SP補償范圍:?1V。2、發(fā)射部分?最大供電電壓:900V。?最大供電電流:5A。?供電脈沖寬度:1~59s,占空比1:1。31 第二章儀器設備?整機電流:≤60mA。3、其它?工作溫度:-10℃~50℃,95%RH。?儲存溫度:-20℃~60℃。?儀器電源:1號電池(或同樣規(guī)格的電池)8節(jié)。?重量:<7kg。?體積:31032103200。四、DDC—6電子自動補償儀1、接收部分?電壓測量范圍:?3V?電壓測量精度:?1??1個字?輸入阻抗:>8MΩ?電流測量范圍:3A?電流測量精度:?1??1個字?對50HZ工頻干擾壓制優(yōu)于60dB。?SP補償范圍:?1V。2、發(fā)射部分?最大供電電壓:700V。?最大供電電流:3A。?供電脈沖寬度:1~59s,占空比1:1。3、其它?工作溫度:-10℃~50℃,95%RH。?儲存溫度:-20℃~60℃。?儀器電源:1號電池(或同樣規(guī)格的電池)8節(jié)。?重量:<7kg。?體積:30032003120。五、大功率激電測量系統(tǒng)1、DJF10-1A發(fā)送機32 第二章儀器設備?輸入電壓:220V、50HZ交流電(用市電或發(fā)電機)。?輸出電壓:50V、100V、200V、300V、500V、700V、1000V。?節(jié)拍選擇:T=1~64秒。?最大輸出功率:10kW。?輸出電流:0.1A~10A。?電壓紋波系數:<5%。?供電電流指示精度:±1%。?儀器工作電源:220V交流。?儀器功耗:<100mA、<1W。?儀器使用環(huán)境條件:-10℃~+45℃,相對濕度小于93%。?存貯溫度:-40℃~+60℃,濕度90%RH(+40℃)。?AB接地電阻:>5Ω(50V/10A)。?帶供電極性指示和直流電壓指示。?過流保護:電流大于10A時保護。?發(fā)送機外形尺寸:60cm341cm334cm。?發(fā)送機重量:10Kg。?輸出波形:(如圖2-18)TAB供電假負載A′B′圖2-18DJF10-1A發(fā)送機輸出波形1、DJS-8接收機?測量電壓最大值±2.5V。?測量電壓分辨率0.01mV。?測量電壓精度±1%±1個字(>10mV時),±0.2mV±1個字(3mV~33 第二章儀器設備10mV時)。?儀器啟動一次可同時測量Vp和Ms值,其寬度之比為1:2:4:8。(注:Vp為一次場電位。Ms為四個不同延時的極化率,其中M1的取樣寬度可設(取樣時間最小為20mS),M1~M4取樣寬度的關系為M1:M2:M3:M4=1:2:3:4。基本寬度為20ms:40ms:80ms:160ms。M1+M2+M3+M4的取樣寬度之和必須小于供電方波寬度。M1、M2、M3、M4寬度是可變的,是以31、32、34和38四種倍率來變化,相應的寬度如圖2-19、表2-2所示。)圖2-19DJS-8接收機采樣示意圖M1~M4取樣寬度的關系表2-2寬倍度ts1(ms)ts2(ms)ts3(ms)ts4(ms)率312040801603240801603203480160320640381603206401280?儀器電流精度±1%±1個字。?供電周期1~60秒任選。?占空比:與發(fā)射信號相對應。?極化率測量Ms≤3%時,為±0.3%±1個字;Ms≥3%時,為±2%±1個字。?重復測量次數1~10次任選。?延遲時間100ms~1000ms可任意設置,最小為100ms,以上任意選如120ms,150ms,200ms等。(圖2-18所示的td)?對50Hz工頻壓制優(yōu)于60dB。?輸入阻抗>50MΩ(5MΩ)。34 第二章儀器設備?自然電位補償范圍:±1000mV。?數據存儲容量128KB。?整機工作溫度-10℃~+50℃。第四節(jié)儀器的維護與保養(yǎng)一、DZD—6A多功能直流電法儀如果儀器發(fā)生故障可利用本機的診斷程序檢查:1、首先檢查電池電壓,按輔助鍵,選擇1電池測量,顯示BAT?9.6V為正常,如果出現忽大忽小或有時不顯示,很可能是電池接觸不良,也可能是電池盒引線松動。2、測量電池電壓正常,但測量其他參數不準確或差異很大,故障出現在A/D轉換之前可檢查各運算放大器、濾波器及D/A轉換情況。3、是否提供各級靜態(tài)工作點,各控制信號。4、如果發(fā)送機部分不工作,檢查控制信號是否正常,快速熔斷器是否斷,VMOS管是否壞。5、供電電流大于5A,顯示△!電流大于5A,繼續(xù)測量是、否。6、發(fā)生過流保護時,顯示△!過流中斷保護,請關機檢查。重新測量時,需要關機一次,并將高壓斷掉,經檢查排除故障后,再開機。7、測量電池電壓正常,但測量其他參數不準確,或差異很大,檢查M、N電極是否接地良好及不極化電極中的硫酸銅溶液是否飽和。8、如果供電部分不正常,檢查A、B是否短路(因本機有過流保護功能,一旦發(fā)生過流,只有關機后,再開機方能重新供電),保險管是否已斷或接觸不良,IGBT管是否已壞??蓽yIGBT管C、E兩極是否被擊穿、短路,或按測量鍵,用萬用表檢測G、E兩極應大于+10V正方波輸出。如有10V輸出,說明供電脈沖正常,可能是IGBT管有問題。9、串行口RS—232不能通訊,檢查通訊電纜是否斷線,通訊口連接與設定是否一致。電纜連接方式:35 第二章儀器設備七芯快速插頭12計算機RS—232九芯插頭253310、檢查CPU板各控制信號是否正常送出。11、觀察是否有震松的器件或插頭。12、因為本儀器全部采用CMOS器件,故使用電烙鐵必須良好接地或用余熱焊接。13、如整機開機不工作,檢查電源線是否脫落。總之,在發(fā)生故障時,首先檢查各連接環(huán)節(jié)(比如電極與大地,電極與儀器,直流高壓電源與儀器等)是否良好,然后按上面的步驟檢查儀器。儀器保養(yǎng):1、每次工作后,應將電池取出,防止漏液。還應用脫脂棉蘸少許水將儀器顯示窗、面板、直流高壓線、外殼擦拭干凈,嚴禁用有機溶劑(如酒精等)擦拭。2、儀器不應長期存放在潮濕或有腐蝕性氣體的環(huán)境中。3、嚴禁將儀器工作或存放在-20℃以下的溫度環(huán)境中。二、DDC—6電子自動補償儀如果儀器發(fā)生故障可利用本機的診斷程序檢查:1、首先檢查電池電壓,按電池鍵,顯示BAT?9.6V為正常,如果出現忽大忽小或有時不顯示,很可能是電池接觸不良,也可能是電池盒引線松動。2、測量電池電壓正常,但測量其他參數不準確或差異很大,故障出現在A/D轉換之前可檢查各運算放大器、濾波器及D/A轉換情況。3、檢查各級靜態(tài)工作點是否正常。4、檢查程序板各控制信號是否正確送出。5、如果發(fā)送機部分不工作,檢查控制信號是否正常,快速熔斷器是否斷,VMOS管是否壞。6、果存儲數據保持不住,檢查RAM芯片是否壞。7、行接口不正常:很可能是MAX233,或P80C31壞或性能差。8、RAM器件損壞,顯示ERROR1NRAM36 第二章儀器設備9、供電電流大于3A,顯示ERRORI>3A。10、發(fā)生過流保護時,顯示PROTECTED。重新測量時,需要關機一次,并將高壓斷掉,經檢查排除故障后,再開機。三、大功率激電測量系統(tǒng)DJS-8接收機維護、故障診斷和保養(yǎng)與DZD—6A多功能直流電法儀類似,不再贅述。DJF10-1A發(fā)送機可能產生的故障及簡單維修如下:1、現象:過流指示燈亮,供電停止。故障:供電電流過大或AB極短路。排除:關掉DZ10-1A10kW整流電源開關后待電壓降至安全值后檢查AB接地電阻,如不是AB短路,應降低供電電壓。2、現象:發(fā)送機過壓指示燈亮,供電停止。故障:220V電源電壓過低。排除:關掉高壓電源,滿足220V電源要求或更換新電池。3、現象:發(fā)送機工作指示正常,卻無高壓輸出,無極性顯示。故障及排除:斷高壓待直流電壓指示到安全電壓值后檢查各保險絲是否熔斷,高壓輸出插頭是否接好。4、現象:開高壓電源開關時保險絲熔斷,換保險絲,降低電壓后也如此。故障:大功率三極管損壞。排除:關高壓、關發(fā)送機電源,打開發(fā)送機箱殼,用萬用表量大功率三極管1、3腳,2、3腳間電阻,當阻值小于100Ω時,該大功率三極管損壞,應換之。5、現象:按發(fā)送機啟動鍵,保險絲熔斷,換之也如此。故障及排除:關機后檢查AB接地電阻,判斷不可能由過流引起時,可能大功率三極管損壞。37 第三章激電工作技術規(guī)范規(guī)程要點第三章激電工作技術規(guī)范規(guī)程要點第一節(jié)常用的規(guī)范、規(guī)程一、電法類1、《電阻率剖面法技術規(guī)程》(DZ/T0073-93)。2、《電阻率測深法技術規(guī)程》(DZ/T0072-93)。3、《時間域激發(fā)極化法技術規(guī)定》(DZ/T0070-93)等。二、測量類1、《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》(GB/T18314-2001)。2、《物化探工程測量規(guī)范》(DZ/T0153-95)。3、《地質礦產勘查測量規(guī)范》(GB/T18341-2001)。4、《工程測量規(guī)范》(GB50026-93)等。第二節(jié)裝置要求一、激電測深每一種裝置形式都有其自身特點、應用條件和局限性,要熟知。具體裝置參見第一章第二節(jié)。對稱四極供電電極各電極距在模數為6.25cm雙對數坐標紙上沿AB/2軸應大致均勻分布,相鄰電極距的比值在1.2~1.8(0.5~1.5cm)之間;測量電極距應以能獲得完整的電測深曲線,滿足解釋推斷的需要為原則。不等比裝置的MN極距與相應AB距的比,一般保持在1/3~1/30的范圍。等比裝置的MN距與AB距的比宜為1/3~1/10。最小供電電極距應能保證電測深曲線有明顯的前支漸進線(某些特殊目的不受此限);最大供電電極距應以能獲得完整的電測深曲線,滿足解釋推斷的需要為原則。38 第三章激電工作技術規(guī)范規(guī)程要點通常,對稱四極測深電極距的選擇:1.供電電極距大小的標準以使電測深曲線首尾兩端出現漸近線為原則,所以要求:(AB/2)min<h1,(AB/2)max>(5-20)H,(AB)n+1≈1.5(AB)n。其中,h1為第一層的厚度,H為目標地質體的頂部埋深,n為AB極跑極的序次。2.測量電極MN的選擇:1/3AB≥MN≥1/30AB。三極或聯合測深中的“無窮遠”極一般應位于MN的中垂線上,偏差不得大于±5o,其長度應大于最大供電電極距AO(或AˊO)的五倍;不能垂直布設時,應增大其長度,一般可增至AO(或AˊO)的十倍。測區(qū)內的跑極方向很重要,要兼顧區(qū)內地質、地理等條件。電極距的排列方向,應使地形、構造和水平方向的各種電性不均勻畸變影響降到最低程度或最易分辨。同時,也應適當照顧通行、接地和施工方便。電極排列方向一般應滿足下列要求:a.同一測區(qū)的電測深點的電極排列方向應大體相同;b.有條件時,應盡可能與電測深剖面方向一致;c.地形坡度大時,可與地形等高線平行;d.傾斜或垂直分界面,可布成平行與垂直于界面兩個方向;e.地電斷面沿水平方向變化時,應設計一定數量的十字電測深點。(引自《電阻率測深法技術規(guī)程》中的4.8.7)二、激電中梯測線方向應盡量垂直于極化體的走向、地質構造方向或垂直于其他物化探異常的長軸方向。極化體走向有變化時,測線應垂直于其平均走向。極化體走向變化較大時,應分別布置垂直于走向的測線,進行面積性的工作。測線盡可能與已有勘探線或地質剖面重合。通過對比,可提高異常解釋水平和成果的有效性。觀測范圍限于裝置中部,范圍控制在供電極距(AB)的三分之二內,旁測線距主測線最大距離不超過五分之一AB距,因此一次布AB極可完成多條測線的觀測。當測線過長,需移動一次AB極才能完成一條測線任務時,測線連接處觀測2~3個重復點。供電極AB長度受信號大小的限制不宜過大(在保證觀測質量可靠的前提下,AB應盡可能大),可根據覆蓋厚度及其地電性質,并結合電源功率和施工方便等因39 第三章激電工作技術規(guī)范規(guī)程要點素設計,應能達到所期望的有效探測深度,并反映出勘查對象的明顯異常,一般在1200~1800米,在高阻區(qū)可適當增大。測量電極MN≥(1/50~1/30)AB,宜為20m~80m,通常為測點距的整倍數關系,具體可通過工區(qū)內現場極距試驗確定。為避免供電對觀測接收的電磁耦合,野外供電線放線時偏離接收段測線20m以外。供電前、后做漏電檢查,發(fā)現問題及時處理。極化率觀測接收采取短導線方式,不極化電極采用極差很小且穩(wěn)定性好的固體不激化電極,對測點澆鹽水以保證接地良好。儀器每天做日檢,觀測前、后做漏電檢查以確保觀測質量可靠。觀測時遇突變點、奇變點采取重復觀測和回點觀測,盡可能遠離電磁干擾。A、B電極應采用能大幅改善接地條件的銅編織帶、銅板、鋁箔板等,埋入地下0.3~1m深的土坑中,用鹽水徹底澆透,盡可能減少接地電阻,保證供出足夠大的電流。因供電電源屬高壓大電流,沿線和A、B電極處不但要有警示標志而且要有人不間斷看守、巡視,保證人、畜安全。第三節(jié)采集信號要求時間域激發(fā)極化法供電方式有單向長脈寬和雙向短脈寬兩種。在普查和大部分詳查區(qū)應采用雙向短脈寬供電方式。研究異?;蚪鉀Q某些特定的問題時,也可采用長脈寬供電方式。一般情況下,二次場電位差與斷電后的時間呈近于指數衰減。因此取短延時二次場電位差大,觀測精度高。時間域激發(fā)極化法也存在電磁耦合干擾,其強度-1-12與t、ρ、L的乘積成正比(t為斷電后計算ηs的時間,ρ為均勻大地的電阻率,L為供電電極與測量電極間的距離)。為了減小大地的電磁耦合影響,又能測得較大的極化電位差,在選擇延時時需綜合考慮上述因素的作用,以利突出異常。采樣寬度適當大些有利于克服高頻干擾,提高觀測精度。但為研究放電特性時,采樣寬度宜窄些。普查時采樣塊數可少些,研究衰減曲線時,采樣塊數可多些。增加迭加次數可以提高觀測精度和抗干擾能力,但生產效率低。應在保證觀測精度的前提下,適當地選擇迭加次數。40 第三章激電工作技術規(guī)范規(guī)程要點工作中,全區(qū)應使用統(tǒng)一的時間參數,其包括供電時間、電流和電位差采樣延遲時間及迭加次數,在保證觀測數據可靠的前提下,應盡可能采用較小的供電時間和較少的迭加次數。最小讀數U不得小于0.25mV,I不得小于2.5mA。觀測供電電流和電位差應讀至三位有效數字,視電阻率ρs值應算至三位有效數字。一、激電測深1、采用非等比裝置進行觀測時,每變換一次測量電極距,必須在兩個相鄰供電電極距上同時測得兩組測量電極距上的觀測值。若此兩組值引起曲線接頭脫節(jié)位置反常、喇叭口、大交叉等變異現象超過4mm時,應連續(xù)在3~4個供電極距上用兩組測量極距觀測,并查明供電、測量電極附近的地表電性、地形及淺層地質構造情況,找出變異的原因。(引自《電阻率測深法技術規(guī)程》中的6.2.4.4)。2、當曲線出現畸變時,在排除讀數原因后,還應改變野外觀測現場的工作條件,自檢幾組數據,當檢查結果與原始觀測一致時,應繼續(xù)檢查其相鄰極距點或在相鄰極距之間的加密極距點。(引自《電阻率測深法技術規(guī)程》中的6.2.4.5)。3、正常條件下完整的電測深曲線標準是(引自《電阻率測深法技術規(guī)程》中的4.8.4):a.曲線前支以能追索出第一層漸進線為宜;b.當以“無窮大”電阻率值的電性層為底部電性標志層時,在反映該電性標志層呈45o上升的曲線尾支漸進線上應有3個電極距的ρs值;c.當以有限電阻率值電性層為底部電性標志層時,測深曲線尾應獲得明顯的漸進線,或反映該電性標志層上升(或下降)的拐點之后應有三個電極距的ρs值;d.對新測區(qū),應通過“控制電測深點”觀察電測深曲線的尾支漸進線特點和最下部電性標志層的電阻率情況。AB4、供電極距?500m后所有讀數應進行重復觀測,重復觀測應符合下列要2求(引自《電阻率測深法技術規(guī)程》中的6.2.4.6、6.3.1.2):a.參加平均的一組視電阻率讀數最大值與最小值之差相對于二者的算術平均值應滿足公式(3-1):41 第三章激電工作技術規(guī)范規(guī)程要點maxmin???ss?100%?2nm???????????(3-1)maxmin???ss2式中:n--參加平均的ρs值個數(不含舍去數);m--設計的無位均方相對誤差。b.兩次重復讀數不能滿足(3-1)式時,應增加觀測次數;c.重復觀測應改變供電電流,改變量不限;d.在一組重復觀測數據中,誤差過大的觀測數據可以舍去,但必須少于總觀測次數的1/3,超差讀數較多時,應停止觀測,舍棄的讀數應在備注欄內注明原因;e.重復觀測數據中有效數據的算術平均值作為該測點最終的基本觀測數據,記錄在相應極距的下一行。5、在一個觀測點上,更換儀器觀測時,兩臺儀器的一致性應滿足第四章第四節(jié)的規(guī)定,并在更換處同時或者檢查觀測兩個連接極距,其誤差應滿足(4-1)式。一個測深點當天不能觀測完畢時,可第二天補測完整,補測時在接續(xù)處至少應重測兩個極距,其相對誤差根據公式(3-2)計算,誤差應符合(4-1)式,如連接處超差應繼續(xù)增加檢查觀測極距數,直至出現連續(xù)兩個極距都滿足要求時為止。(引自《電阻率測深法技術規(guī)程》中的6.2.4.8。注:該條目可能有誤,筆者做了改動。)。'???sisiu??100%???????????(3-2)i'???sisi2式中:ρsi與ρ′si分別為第i個供電極距上同組MN的基本觀測數據與系統(tǒng)檢查觀測數據。二、激電中梯工作方式分為短導線工作方式和長導線工作方式兩種。為工作方便和有較高的生產效率,通常采用短導線工作方式(干擾大的地區(qū)改用外控)工作。在干擾較小的地區(qū),延時100ms,積分200ms時,ΔU2一般要求大于0.3mV,在有明顯干擾的地區(qū),ΔU2應根據干擾幅度適當增大,一般要求ΔU2值是干擾信號幅度的3倍。用衰減時找水時,ΔU2值應適當增大,在干擾較小的地區(qū),也應大于1mV。42 第三章激電工作技術規(guī)范規(guī)程要點根據測區(qū)干擾,確定ΔU2的最小值,其供電電流強度可用公式(3-3)估算:?U?KI?2minAB???????????(3-3)???ss式中:K--裝置系數;?U--要求的二次場電位差最小值;2minηs--觀測點的視極化率;ρs--視電阻率。當實際條件不能滿足這一要求而又難以改善時,應提出可保證的最終觀測精度,報請上級批準后方可施工;短導線工作方式直讀視極化率,ΔU2值可由ηs及ΔU換算求得,最小讀數的規(guī)定同上。觀測供電電流強度、總場電位差和二次場電位差時,應盡量讀取三位數字,直讀視極化率時,應讀取到小數后兩位。第四節(jié)精度要求設計時間域激發(fā)極化法工作的總精度時,主要依據下述兩點:a.根據地質勘查的目的任務,應能夠探測與分辨最小勘查對象產生的最弱異常的原則。一般設計的最大誤差的絕對值,應小于任何有意義的異常的三分之一。b.根據儀器設備的技術性能,設計的總精度,不應超過現有儀器設備所能達到的精度。質量評價主要對視電阻率(ρs)和視極化率(ηs)兩種參數進行誤差統(tǒng)計,其總精度以均方相對誤差(公式3-3)或均方誤差(公式3-4)來衡量,可分級衡量,如表3-1所示。(參見《時間域激發(fā)極化法技術規(guī)定》中的5.3.2)表3-1中無位差(無點位誤差),是電位(U)、電流(I)的觀測誤差和其他誤差的疊加。其他是指電極極差變化、自然電位變化,儀器零點漂移等引起的誤差。有位差(有點位誤差)是裝置誤差和無位誤差的疊加。裝置誤差是測地誤差和布極不準,引入裝置系數(K)值的變化誤差。43 第三章激電工作技術規(guī)范規(guī)程要點表3-1參數視極化率ηs視電阻率ρs總均方相對誤差M總誤差總均方相對誤差M總均方誤差ε級別ηs>3%ηs≤3%有位差無位差A4%0.127%4%B7%0.2112%7%根據具體情況,以取得較好的地質效果和最大的經濟效益,以解決地質問題為目的,選擇某一觀測精度或A、B之間的中等精度。也可以由設計者以解決地質問題為目的,分別確定不同的視極化率和視電阻率精度級別。總均方相對誤差的計算公式為:2n??'?1AiAiM????????100%????????(3-3)2ni?1?A?式中:A??A?A??/2ii;n—參加統(tǒng)計計算的測點數;i—測點序號(i=1,2,3,?,n);Ai—第i個測點的原始觀測視電阻率或視極化率值;A′i—第i個測點的檢查觀測視電阻率或視極化率值。當視激化率值≤3%時,利用均方誤差ε來評價,其計算公式為:n'2(???)ii??????????????(3-4)i?12n式中:n—參加統(tǒng)計計算的測點數;i—測點序號(i=1,2,3,?,n);ηi—第i個測點的原始觀測的視極化率;η′i—第i個測點的檢查觀測的視極化率。電測深設計總精度應考慮“異?!?、“干擾”及“儀器”等三個方面,以均方相對誤差衡量,并分為三級(參見《電阻率測深法技術規(guī)程》中的4.5.1)。影響總精度的因素很多,典型的有觀測誤差、布極不準、電極極差變化、自然電位變化、儀器零點飄移以及因濕度變化引起的表層電阻率變化等。44 第三章激電工作技術規(guī)范規(guī)程要點電測深點的平面位置應根據地形圖、航空照片或測量儀器確定。其點位誤差在工作比例尺的成果圖上應不大于2mm;高程誤差應滿足:當勘查對象的最小埋深超過50m時,不得超過最小埋深的2%;當勘查對象的最小埋深不足50m時,其高程誤差應小于1m。(引自《電阻率測深法技術規(guī)程》中的4.7.1)。電測深電極接地點實測值與設計值之誤差必須小于表3-2要求(引自《電阻率測深法技術規(guī)程》中的4.7.3):表3-2精度級別AO及BOMO及NO方向偏差Ⅰ±1%±1%3oⅡ±2%±2%5oⅢ±3%±3%10o45 第四章野外工作流程第四章野外工作流程野外帶隊員只有嫻熟野外生產全過程,才能在具體生產管理中做到心有成竹,有理有據,得心應手,張馳有度,游刃有余,指揮得當。第一節(jié)工作流程圖人員配置技術儲備生產儀器設備準備準安全準備備材料準備相關文件多臺儀器一致性試驗儀器設備性能試驗儀器穩(wěn)定性、噪聲等檢查極距試驗觀測方法試驗觀測參數試驗GPS參數校正測地工作測網布設數據采集原始數據采作檢查觀測原始資料整理資料預處理資料初步處理野外現場圖件制作基本圖件室內成果圖件提交工作小結外業(yè)工作結束匯交野外原始資料圖4-1直流電法野外工作流程圖46 第四章野外工作流程第二節(jié)生產準備階段一、人員配置生產前應根據工作性質、環(huán)境、任務等將施工人員進行詳細規(guī)化,如人數、崗位,隨隊人員和準備在當地雇傭人員(機動人員)等等皆確定好。二、儀器材料準備工作前,應制定好設備材料清單明細,不同的方法制定不同的清單,并按清單準備。杜絕出隊后丟三拉四。按設計要求的規(guī)格和數量,領取并調試全部儀器和各類技術裝備、備齊常用的檢測校驗儀表和工具;備齊專用記錄、計算本或表格以及記錄、計算、繪圖等用具。表4-1“電法勘探野外生產人員、儀器設備及材料明細表”為電法所需常用設備材料的一個實例表,僅供參考。方法不同明細不同,制定時盡可能齊全,今后工作時根據實際情況不斷修定、完善,出隊準備時一目了然,再也不會出現每次出隊前都要絞盡腦汁計劃帶什么還免不了遺漏的煩腦。這是生產前做準備的一個有效方法,希望大家堅持。三、安全準備根據野外的實際情況,購買、領取必備的安全生產防護、勞保用品,并進行必要的安全生產教育等。對即將用于生產的車輛要求司機仔細檢查、維護,做到生產安全,萬無一失。四、技術儲備包括個人技術儲備和專項技術準備。個人技術儲備主要指平時專業(yè)技術知識的積累,具有扎實的外業(yè)生產管理基本功。平時專業(yè)技術知識的積累是指具備一定的物探、地質、測量、電學等相關專業(yè)的基礎知識和經驗。具體參見“第七章第一節(jié)”。與方法相關的規(guī)范、規(guī)程、作業(yè)指導書等(見第三章第一節(jié))要熟悉、要吃透,要充分掌握、理解,要知其然還要知其所以然,領會其精髓,明了其實質。只有這樣才能靈活地應用于生產,指導野外作業(yè),并最終能按照《安徽省勘查技術院質量手冊》和《程序文件》等高質高效地完成外業(yè)任務。47 第四章野外工作流程電法勘探野外生產人員、儀器設備及材料明細表表4-1類別名稱型號數量備注名稱型號數量備注儀器供電系統(tǒng)對講機電池儀器接收系統(tǒng)對講機電池充電器機內電池加速線架傳輸線普通線架供電電源發(fā)射線整流電源接收線儀調壓器備用空線架電瓶備用線器電瓶充電器鋼電極萬用表銅電極設兆歐表不極化電極罐施工設計書埋極罐鏟備發(fā)電機電極水桶儀器包鹽(電極用)計算機鐵錘鐵皮柜鐵鍬儀器配件(保險絲等)汽車手持對講機租車協(xié)議防水膠帶工具箱高壓絕緣膠布對數紙白膠布記錄表材記號筆資料袋2H鉛筆背帶料小刀鱷魚夾三角尺記錄夾文具合計算器資料設計書、規(guī)范儀器使用說明書地形圖皮尺測GPS坐標換算表量測繩木樁草帽常用藥品生草席被子凳子床活炊具錢管理員測量員內業(yè)人員AB放線員人炊事員NN放線員司機AB跑極員員操作員MN跑極員記錄、點圖員48 第四章野外工作流程專項技術主要指具體項目中的合同書、任務書和設計書,它們是野外作業(yè)的立足點、準則、指南。施工前一定要熟知、領會項目的實施意圖和委托方(甲方)的顯性和隱性要求,明了項目的目標任務,有的放矢地進行生產。隱性要求一般不會寫在合同書和任務書中,只是委托方口頭上、交流中提出的意愿,通常工作中容易被忽視。仔細閱讀設計和擁有的資料,了解測區(qū)區(qū)域地質背景,測區(qū)地質情況,初步掌握測區(qū)內地層、構造、巖體、成礦條件(礦產勘查時)等特征,以及已知鉆孔分布、鉆孔揭示(柱狀圖)等情況。了解測區(qū)內的物性資料(主要是電性資料)。測區(qū)內目標層(物)與圍巖層間的電性差異是電法勘查的基礎,是在野外及時判斷方法有效性的前提,了解區(qū)內(周邊區(qū)域、物性可比區(qū)域)電性特征非常必要。主要通過設計、收集、經驗、試驗等途徑。五、工區(qū)準備包括生活準備和工區(qū)內生產準備。生活準備主要指住地房屋租賃,解決住哪兒的問題,住當地居民家還是住旅社的問題。住旅社費用高搬遷方便,租民房費用低搬遷麻煩。一般,工期長(約一周以上)考慮租民房,時間短搬遷頻繁的可能住旅社更合適,視具體情況而定。居住地還應考慮安全、便利,盡量住在工區(qū)內或就近,兼顧用電、用水、就醫(yī)、購物、買菜等方便。出隊前最好派人提前去落實好。工區(qū)內生產準備主要是指對工區(qū)的熟知程度,盡可能提前踏勘,實地考察大致了解工區(qū)內的地形、地貌、水系發(fā)育、植被、交通、氣象、人文、民俗及生活條件等情況,做到生產時心中有數。六、出隊當一切準備妥當就緒后,即可通知員工裝車。按照表2中預先羅列好的明細從庫房中按正常手續(xù)取出,逐一勾畫確認。最好在裝車前就派人按表2列表把所需物品準備好,提前集中在倉庫的某個地方,這樣在裝車時就不至于匆忙、慌亂,節(jié)省裝車時間。裝車要注意順序,注意保護物品,把易損的、貴重的放在上邊和靠前的部位。特別是儀器設備要保護好,必要時放在專用箱盒里或隔離放置(一49 第四章野外工作流程般接收機、計算機需要這樣),要有專人保護。員工如何到工區(qū)也要提前計劃好,誰先走誰后走怎樣走都要明確。每輛車要指派專人負責,要備用足夠的現金,用于支付過路過橋、加油、用餐以及不可預見的費用。多車時最好一起走,相互照應。每輛車上要放置一臺對講機方便途中隨時聯系。若自備車坐不下需乘社會車時,也要安排專人負責,并明確集中的目的地。七、工區(qū)內施工前準備初到工區(qū)時,如果到達工區(qū)路程短、時間早、員工并不十分疲勞時應安排員工分頭行動。一部分人卸車、打掃安頓、準備開伙,另一部分人進行生產前準備,如檢查儀器、進行一致性試驗、工區(qū)詳細踏勘等,盡可能將工作安排緊湊些。住地房間安排要稍需動點腦筋,考慮周到一點。每個房間將人員合理搭配。技術人員應安排在明亮、安全的房間;炊事員要離伙房近一點,盡量少安排人與其同住,因為他要早起早睡,既不至于影響別人也不被別人影響;愛打呼的人在一起,愛早睡的人在一起,愛靜的人在一起,等等。對那些喜歡聚成團的盡可能將他們分離在不同的房間。盡可能安排獨立的房間做庫房,將儀器安排在安全的房間里。對講機、電瓶等充電可集中在一起,但最好分到個人,如個人手機一樣誰使用誰負責。一方面可分解用電負荷,另一方面可增強安全和責任心。到達工區(qū)后,盡快將所有儀器再通查一遍,以防因長途運輸而出現不正常情況,及早得到處理。儀器試驗主要包括一致性試驗和方法有效性試驗。當使用多臺儀器同時工作時,如中梯裝置的多臺接收機,為了了解不同儀器間的性能情況和差異性,應在生產之前在測區(qū)內(或附近)選擇條件較好的地方進行多臺儀器同點位觀測(一般選擇不少于3個點),對觀測數據進行誤差統(tǒng)計,判定儀器間一致性情況。方法有效性試驗主要是想通過實地工作選擇最佳施工參數。如:中梯裝置主要是試驗發(fā)射偶極距AB的大小、供電電壓和電流大小,接收偶極距MN的大小、觀測信號的強弱、供電周期等。工區(qū)詳細踏勘。野外生產管理者一定要親自帶領野外施工主要人員(如:測地人員、組長、操作員等)對工作區(qū)及外圍鄰區(qū)進行詳細踏勘,將測區(qū)內及周邊50 第四章野外工作流程的地理環(huán)境、地物地貌、廠礦建筑、水域山川、高壓電網等了解清楚,特別是區(qū)內交通狀況、電磁干擾情況、測線路線通暢情況、莊稼青苗生長情況等都要心中有數、了如指掌。對作業(yè)時可能遇到的困難提前做好防范。如:測線穿過河流時可考慮提前派人到對岸接應;布線必須經過密集水域時可考慮使用防水絕緣性較好的新線鋪設;測線穿過廠礦、密集高壓電網等電磁干擾較大區(qū)段時可提前考慮測線(點)偏移;按作業(yè)車通行情況將測線和供電站位置提前規(guī)劃好;每次上(測)線、下(測)線路徑可提前計劃好,等等。只有如此,野外工作才會流暢、順利。作業(yè)區(qū)域、測線、測點先后順序安排計劃。通過對工區(qū)的詳細踏勘和對周邊地區(qū)的了解,基本掌握了全區(qū)工作所面對的實際情況,具有了全局的概念,對下一步工作做到了心中有數??v觀全區(qū),根據輕重緩急、難易程度、天氣氣候等實際情況將生產分解為幾個步驟,作出具體計劃安排,如分區(qū)、分塊、分測線等,分出先后。通常做法是將容易的先做,盡可能將工作量往前趕。第三節(jié)正常施工階段一切準備就緒后,即可按部就班地進行正常生產。對測區(qū)進行詳細踏勘后的首要任務就是對測線、測點或電極點進行放樣(參見本章第六節(jié))。不同的方法和不同的工序,測量放樣時間先后稍有不同,視具體情況而定。但測地永遠在電法工作之前,以滿足電法工作需要為前提。測地過早測點標志容易丟失,太晚電法可能要等待,影響生產進度,測地和電法要協(xié)調好。測點放樣、儀器試驗等準備好后即可安排電法施工了。電法施工關鍵在于各成員間的協(xié)調性上,重點解決可能耽誤時間的環(huán)節(jié),如布線需穿越河流、廠礦、茂密植被等。具體現場作業(yè)參見“附錄一常規(guī)直流電法野外作業(yè)指導書”,僅供參考。詳細請參閱相關電法勘查類書籍和相關規(guī)程、規(guī)范。作業(yè)時間安排。作業(yè)時間安排是否合適很重要,既不能松懈也不可過于緊張,要使員工每天都有飽滿的工作熱情和工作精力,要松張有度。建議早晨天亮后出工,晚上天黑前收隊。太早太晚都不利于施工安全,因為在大家迷迷糊糊、黑燈瞎火狀態(tài)下供電作業(yè)是很危險的,更不用說其它安全因素了。況且,在有露水的51 第四章野外工作流程季節(jié),過早過晚露水嚴重都會增大漏電可能性,無法保證數據觀測質量?,F場人員調度。現場人員調度安排是否合理關系到野外隊伍的協(xié)調性和整體工作狀態(tài),影響施工進度?,F場技術培訓。當前,野外施工人員的素質參差不全,院內職工較少,現場培訓出合格人員就顯得尤為重要。通過實際工作來進行傳幫帶,安排熟練工帶新工,技術人員現場指導等方式進行。質量監(jiān)控。質量是生產的核心,現場質量及時檢查很重要。對野外發(fā)現的異常測點、極距等數據要及時回測檢查,弄清原因。野外現場組長、操作員、記錄員(繪圖員)要負起責任,特別是電測深一定要在現場觀測時同步繪制曲線圖(電阻率繪制在雙對數坐標紙上、激化率繪制在單對數坐標紙上),實時監(jiān)控。每天工作結束,室內日驗收、核查、日工作量統(tǒng)計一定要仔細,對不合格或問題資料一定立即要求野外查明原因、立即返工等處理。具體質量管理可參見“附錄二質量管理及資料整理基本要求”。要將各種規(guī)章制度上墻,工作時要帶領員工學習,讓每個員工領悟、明白、牢記心間并遵照執(zhí)行。檢查點安排。野外要注意檢查點安排,按要求進行。時間和空間上要盡可能均勻,千萬不要等到工作結束時突擊集中進行。多臺儀器工作時(如中梯、自電等)要遵守“一同三不同”的原則,檢查時要注意改變供電條件,如改變供電電流、電壓大小等。檢查質量統(tǒng)計要及時,要在每次檢查點完成后立即進行誤差統(tǒng)計并繪出曲線對比圖。要繪制野外工作進度圖表,將每天完成的工作量、路線、時間、人員等用不同的顏色和符號標識在圖表上,簡明扼要。嚴格考勤制度,養(yǎng)成編寫生產日記的好習慣,將每天生產中的相關事件和人員流動情況記錄下來,便于日后查詢。內業(yè)資料整理、數據處理。內業(yè)資料整理要及時,資料內容要清晰、完整,每個責任人(如操作、記錄、繪圖、施工負責、校核、驗收、統(tǒng)計等)要親自簽名,以示負責。要將資料歸類,紙質的要有封面、副封面、技術說明等,電子的要歸類明了,文件夾命名要統(tǒng)一、規(guī)范,便于查閱、檢索,如可按工區(qū)、方法、日期、點線號、資料編號、責任人等等條目歸類。電子版原始數據一定要有備份。小結編寫。工作過程中即可進行小結編寫準備,工作結束后期可進行完整修編,這樣避免小結編寫匆忙,考慮不周,質量不高。具體參見“附錄三電法野52 第四章野外工作流程外生產工作總結編寫要求”。原始資料驗收。方法組原始資料驗收是三級驗收的第一級,是對原始資料把關的第一道閘門,非常關鍵。工期長時還要有中間階段性驗收(通常工作進度1/3)。野外工作后期要盡早(建議在工作結束前一周)告知項目組(分院)、院,讓分院和院有時間安排人員進行分院、院兩級驗收,切勿在工作結束當日才告知。野外經費管理。一旦項目實施,生產費用則無時無刻不在行成。降成本增效益要時刻記在心,本著花小錢辦大事的思想,杜絕不必要的開支。每日的支出要有計劃,要心中有數。正常開支一定要有野外負責人認可,數額大的或院財務有規(guī)定的一定要提前報批,切不可自作主張。對在當地雇臨時工要確認好,雇一人即可絕不雇兩人,汽車加油、買菜、購材料等盡可能有兩人在場或購物、付賬分開,要有專人管理野外賬目,嚴把支出漏洞。票據整理要及時,手續(xù)要齊全,一旦會計到現場或一旦收隊即可送交報賬。安全管理。因為在野外,因為與電打交道,一定存在著許多安全隱患。出工、收工要注意行車安全,注意超員、注意路況,人員一次坐不下的車可多跑幾趟。對一些村間土路,路況不好的可行慢一點或有專人指引,前方路況不清的不要冒然前行,可派人前去踏勘,切不可想當然,避免中途進退兩難或無法掉頭等。野外施工始終與電打交道,發(fā)射電壓高電流大,一定要注意。供電前一定要通知到位,供電時人、畜一定要遠離A、B極,始終要有專人看管。當供電出現異常時,一定要及時斷電,待查明原因后再供電,切勿原因不明時強行供電。室內照明,對講機、手機、電瓶等充電時要注意載荷,切不可亂接,要將線沿墻邊或墻上布設好,不要將電線滿地亂放,人員來往亂踏很是危險。千萬小心不要將多余電線成圈放置,更不可將衣被雜物覆蓋其上,以免受熱短路引起火災。人離開或夜晚睡覺要注意關門關窗,防止被盜。突發(fā)事件處理。野外經常會遇到一些意想不到的突發(fā)事件,如:當地居民阻礙施工、與當地居民產生糾紛、員工之間產生摩擦、突發(fā)安全事故等,帶隊人員一定要心平氣靜、不慌不忙、沉著應對,以大局為重,盡可能在現場解決。嚴重時上報分院或院。生活、伙食安排。野外是個大家庭,帶隊人員除了是野外生產的管理者外,還相當于一位家長,只有大家食住正常才能保證生產的順利開展。生活上要盡可53 第四章野外工作流程能創(chuàng)造出溫馨的氛圍,至少讓員工能吃飽睡好,有精力能安心工作。建議每天一大葷菜是必須的。通常中午要帶干糧在工地,晚上應保證大家能吃個熱呼飯。種類要不斷變化,要照顧到大多數人的口味。每天的伙食賬明細記錄應清楚,手續(xù)要齊全(經手、驗收、證明等),每天都是要公示,建議每天伙食采購做正、副兩個完全相同的賬本,一個用于報帳,一個掛在明處讓大家查看。注意衛(wèi)生和當地關系。無論是住旅社還是租民房,內外衛(wèi)生一定要注意。室內要保持整潔、清爽,每個員工的床鋪要干凈、物品要擺放整齊。要與當地居民搞好關系,不可做有違當地居民的事,維護好單位的良好形象。文化娛樂和合理化建議。雨雪天等閑暇時間注意安排好員工的文化娛樂生活,讓大家在緊張的工作之余有個良好的放松、休閑時間,可以配置一些書刊、體育用品等,杜絕賭博。要善于與員工溝通,工作中明確分工但生活中要平等相待,要與員工融成一體,要善于凝聽員工意見,采納員工合理化建議,及時解決野外茅盾,不斷完善生產管理。及時支付當地民工和隨隊民工的工資,絕不拖欠,支付時要注意借條、獎罰等的結算、要注意簽名和提供有效證件(身份證)復印件等。結清住宿費或房屋租賃費、水電費等。不要留下任何尾巴之事。野外工作結束后要有條理地安排收隊,將所有原始資料保護好,將儀器設備收拾好,妥善處理好當地事務,有張有法地收隊。野外施工結束收隊后,將整理好的原始資料立即提交給室內歸檔、裝訂成冊。將電子數據和資料也一并提交給室內刻盤歸檔。具體提交的資料清單參見“附錄四常規(guī)直流電法需要提交的資料清單”。將所有野外實際開支統(tǒng)計完整,將無法票憑據的白條核對、統(tǒng)計清楚,手續(xù)齊全,按院財務規(guī)定提交報賬。回隊后原始資料提交和報賬都不應花費太多的時間,因為平時在野外都已整理統(tǒng)計好(這一點很重要),絕不應該回來后還要花幾天時間專門辦這事。正常情況是回來后即可提交資料、報賬。此外,在野外工作期間可著手準備下一個項目或工區(qū)的工作,為下一步工作做鋪墊,等提交資料、報賬等完成后即無后顧之憂、一身輕松地投入到下一個項目和工區(qū),開始新一輪的戰(zhàn)斗。54 第四章野外工作流程第四節(jié)儀器設備性能試驗一、儀器作一致性校驗在相同條件下用同一臺儀器多次重復觀測,讀數之間存在差異;相同條件下用多臺儀器觀測,讀數之間也存在差異,這些差異反映了一臺或多臺儀器的觀測誤差,也即儀器讀數存在不一致的問題。生產中,在同一地區(qū)施工若使用兩臺(包括備用)以上儀器,必須對儀器作一致性校驗,其均方相對誤差應不大于設計無位均方相對誤差的三分之二,計算公式(4-1):n2???ui/(m?n)???????????(4-1)1式中:ui--某次觀測值與該點各觀測值平均數的相對誤差,i=1,2??m;(相對誤差計算公式參見3-2)m--參與校驗的全部儀器在全部校驗點上觀測次數之和;n--一致性校驗測點數。二、測量不極化電極要求不極化電極有瓷罐式、塑料管式及甲電池式,目前院內使用最多的是PVC管式固體Pb-Pbcl2不極化電極,其具有低噪音,低漂移等特點。工作中要保證外部電線與鉛棒完全連接,要用防水膠布等密封好,保證與外部絕緣。若長期不使用或工作較長時間后則要用飽和鹽水浸泡數小時。(不極化電極電化學性應穩(wěn)定,極差變化小于0.01mV/5min。工作中的成對偶電極要精心挑選,每天開工前和收工后要用萬用表測量其極差,開工極差<±2mV,收工極差<±5mV。)第五節(jié)觀測方法試驗技術試驗剖面,應選在地質情況比較清楚且地電斷面相對比較簡單的地段并盡可能使其通過天然露頭和探礦工程?,F場試驗應解決如下問題:55 第四章野外工作流程a.二次場電位差的大小和干擾強度,能達到的觀測精度;b.多種巖(礦)石的極化特性;c.選擇電極距;d.選擇供電脈寬。采用段脈寬供電方式工作時,在能保證獲得明顯異常和觀測精度的情況下,應選擇較短的脈寬,以提高生產效率。用長脈寬供電方式工作時,一般取ΔU2達飽和值百分之九十以上的時間為供電脈寬。條件允許時,技術試驗應盡可能的與踏勘結合進行。一、激電測深a.試驗測點應選在地質情況比較清楚,電地斷面相對簡單的地段,并盡可能靠近已知鉆孔;b.試驗測點應選擇具有不同地電斷面、不同接地條件和不同地形的地段,使試驗具有代表性;c.試驗時應采用較密電極系列、不同方位布極和足夠大的供電電極距。試驗結果應達設計的觀測精度。二、激電中梯開工初期安排必要的技術實驗剖面,以解決最佳技術方案問題。技術實驗剖面有如下要求:a.技術實驗剖面應選在地質情況比較清楚、地質斷面相對比較簡單的地段,同時應盡可能考慮通過天然露頭和探礦工程;b.應具有不同地電特征、不同地形和不同接地條件的地段,使技術實驗剖面不乏代表性,且便于資料對比;c.實驗時宜采用多種電極距和多種觀測數據采集參數。第六節(jié)測網布設及測地工作一、激電測深測網的選擇:取決于測區(qū)勘探要求的詳細程度及測區(qū)的地質條件。測線的方56 第四章野外工作流程向應與地質構造方向垂直,測線的長度應大于尋找的地質構造的寬度。詳查要有三至五條測線通過有意義的構造帶,每條測線要有三到五個測點位于構造帶上;普查工作中至少要有一條測線通過最小的有意義的構造帶,處于構造帶上至少應有二至三個測點。電測深點的平面位置應根據地形圖、航空照片或測量儀器確定。其點位誤差在工作比例尺的成果圖上應不大于2mm;高程誤差應滿足:當勘查對象的最小埋深超過50m時,不得超過最小埋深的2%;當勘查對象的最小埋深不足50m時,其高程誤差應小于1m。測網基線或重要剖面的端點,均應埋設固定標志并與測區(qū)附近的三角點或物探測網控制點聯接測關系將測網標繪在地形圖上。電極接地點實測值與設計值之誤差必須小于表4-2要求:電極接地點實測值與設計值誤差要求表4-2精度級別AO及BOMO及NO方向偏差Ⅰ±1%±1%3oⅡ±2%±2%5oⅢ±3%±3%10o接地點一般應在觀測前按電極接地表用測量儀器定向、測距、定位,并打下醒目標志;對于障礙物較少的平坦測區(qū),可用羅盤、標桿定向,導線標記量距;對于大極距連續(xù)放線時,也可依導線節(jié)數量距定位,但必須每500~100m有一個校正極距的控制點。當設計的電測深點位置遇到居民點、懸崖邊、變電所及其他工業(yè)設施等障礙時,可在1/2測深點距的范圍內將測點移到合適的地方。但必須使位置移動后的該測點的所有極距及電極排列方向,仍能滿足接地點精度要求。當前,實際生產中可用GPS將一條測線中的(跑極方向為測線方向)每個測深點位和大極距(>50米)電極點位在實地放出(小極距電測深觀測時用測繩量出),并用木樁(竹簽)、紅布等標出,寫上點線號或電極號等。二、激電中梯測線應盡量垂直于勘查對象的走向。如成礦受構造控制,測線應垂直構造的57 第四章野外工作流程走向;成礦受巖性的控制,則應垂直巖層走向。當發(fā)現的異常走向與測線交角小于90°過多時,應垂直異常走向布置補充工作。測線盡可能避免或減小地形影響和其他干擾因素的影響;測線方向應與工區(qū)中的地質勘查線、典型地質剖面方向一致。測網密度應根據勘查目的、工作性質、勘查對象規(guī)模與空間位置等因素確定。普查線距應不大于最小探測對象的走向長度,點距應保證在異常區(qū)內至少有三個滿足觀測精度的觀測點;詳查線距應保證至少有三條測線通過最小極化體上方。點距應保證在異常區(qū)內至少有五個滿足觀測精度的測點;精測剖面通常使點距密度達到即使再加密測點,異常的細節(jié)特征也不會有明顯的改變。測地工作精度要求分列于表4-3。測地工作精度一覽表表4-3圖上平面點位限差相鄰點距誤差(%)圖上相對高程限差電極精度級別(mm)限差均方相對誤差(mm)排列方向0Ⅲ2.584—100Ⅱ2.042—50Ⅰ1.22.51.31.25凡基線或重要剖面的端點,都應埋設固定標志,并應與測區(qū)附近的三角點(或物控點)聯測并計算坐標。對于尚未建立大地控制點(網)的地區(qū),應自行建立坐標系或者將測網與區(qū)內已有的獨立坐標系統(tǒng)聯測。需要標繪在成果圖上的主要地物、工程及異常固定標志等也要進行聯測。有正式地形圖而缺少三角點(或物控點)資料的測區(qū),允許將測網與附近永久性地物聯系,但應按聯測關系將測網位置標繪在地形圖上。生產中,先將AB點位確定好并用GPS放出,對同一個A、B極的M、N電極點可同時用GPS標出也可由專人在中梯觀測時同步放出。第七節(jié)原始數據采集在經過儀器性能試驗和測地放樣后,根觀測方法試驗所確定的極距大小、跑極方向和觀測參數的設定等,有條不紊地進行正常的生產數據采集。現場數據采集是整個野外生產的核心,采集數據質量的優(yōu)劣直接影響到最終的勘探成果,因58 第四章野外工作流程此必須認真對待,嚴格要求。特別警惕和杜絕的是:在野外數據采集困難或確實無法采集時,絕對不可人為臆造數據,要知道捏造假數據與沒有數據所帶來的后果是完全不一樣的,假數據在后期成果解釋上會帶來誤導,嚴重時會造成難以估量的損失和惡劣影響。在生產中,同一工區(qū)應采用相同的觀測系統(tǒng)(包括觀測方式,脈沖寬度、延時、采樣寬度等),使得一個工區(qū)的觀測數據是統(tǒng)一的。具體詳見“第八章-第一節(jié)-作業(yè)指導書”。下面主要強調一下:觀測中怎樣發(fā)現錯誤數據?(1)、觀測過程中,逐點(極距)繪出剖面(測深)曲線草圖,當出現突變點、畸變點時,及時進行檢查和重復觀測。(2)、記錄員要注意分析數據的大小,作到“心中有數”,對那些過大、過小、不合規(guī)律的△V(△V2)、ρs、ηs的讀數以及ηs的衰減過程(同次多個ηs值應越來越?。┮岢鲆蓡?,例如極距跑錯、漏電、測量線接觸不良等均會出現數倍的誤差,要仔細檢查,用心就可發(fā)現。(3)、記錄員的復頌(操作、記錄一人時更要注意)、與跑極員經常核對點號、查詢疑問等??傊?,只要加強責任心,精神高度集中,組織配合良好,發(fā)生錯誤就少,有了也不難發(fā)現。第八節(jié)資料預處理及基本圖件制作每日工作結束對野外觀測結果進行回放。對原始記錄必須當天進行檢查驗收,以及時發(fā)現問題和處理問題。檢查記錄本各欄目及數據填寫是否完整、清晰和有規(guī)律性,是否作了必要的標記。各項技術指標是否達到設計書或規(guī)范的要求,野外出現的畸變點、異常點等是否進行了必要的檢查觀測,發(fā)現的異常是否完整等。在對原始記錄檢查的基礎上,室內人員應對計算所用的數值進行百分之百的復核,對全部的計算進行100%的復算,復算精度不能低于百分之一。復算結果的錯誤率不得超過百分之一,異常地段的計算必須全部正確,不得有因計算誤差而出現假異常。經檢查驗收合格后,轉入室內資料整理、處理和圖件的制作工作。一、資料預處理59 第四章野外工作流程資料整理一般是指野外數據的檢查復算、儀器一致性校正、系統(tǒng)誤差改正和誤差統(tǒng)計計算等。數據處理主要針對野外所獲得的視電阻率(ρs)和視極化率(ηs)兩個主要地(激)電參數,對實測數據進行電磁干擾剔除、圓滑濾波等常規(guī)處理,必要時還可進行激電參數方面的處理、多剖面互相關法處理、多場源(不同的A、B位置)引起的數據接邊處理等。1、數據剔除、圓滑濾波處理利用手工和處理軟件對野外實測數據進行圓滑濾波,將那些因電磁干擾造成的飛點、跳躍點、孤點等畸變點進行剔除、舍棄,對一些因地表淺部不均勻體造成的干擾進行高頻濾波處理等。2、激電參數的處理當工作地區(qū)的勘查目標為低阻極化體時,可將視電阻率(ρs)和視極化率(ηs)整理成Js參數(Js=ηs/ρs,稱為視激電電導率),起到突出低阻極化體異常,壓制高阻極化體異常的作用。相反,當工作地區(qū)的勘查目標為高阻極化體時,利用Js的倒數Gs(Gs=1/Js=ρs/ηs,稱為視激電率或視激電電阻率),起到突出高阻極化體異常,壓制低阻極化體異常的作用。3、多剖面互相關法處理多剖面互相關法是激電中梯裝置中一種較適用的數據處理方法,該處理方法能從隨機干擾背景上劃分出有用異常。因為測量的偶然誤差和局部地質、地形不均勻體形成的干擾,通常具有隨機性質,而有用異常則一般具某些統(tǒng)計的規(guī)律性,因此,可用信息論中的某些理論和方法來解決在隨機干擾背景上劃分有用物探異常。具體可采用逐點分段處理方法:先將一組測點組成的測線段與其相鄰若干條剖面的相應測線段作互相關處理,然后逐點推移作處理的測線段,直至遍及整個測區(qū)。4、多場源數據接邊處理激電中梯因受方法本身和地形條件、施工場地等的限制,同一個勘查區(qū)或同一條(組)測線往往需要分多個AB供電場源才能完成,不同的場源通常會造成觀測數據的不同一,存在場源效應的影響,明顯的是在相鄰場源的接邊處同一個測點因場源不同其觀測數值存在差異,整合成圖時會帶來圖幅中異常發(fā)生形變或出60 第四章野外工作流程現假異常、怪異異常等現象,給后期制圖和成果解釋帶來困難。因此,有必要對同一測區(qū)內不同場源所觀測的數據進行融合處理,目前尚無理想有效的處理手段。簡易的方法是利用接邊處的重復點數據值進行分析、統(tǒng)計,找出其差異關系并對同場源內的所有數據進行系統(tǒng)改正、校正,或對不同場源數據進行歸一化處理等。二、基本圖件制作圖件是表示工作成果的主要手段之一,它集中、全面、直觀地反映了激電方法的成果,是后期分析解釋的基礎,必須正確。全面地反映的內容應由主要技術人員擬定。正式圖件的編繪,必須在觀測數據經過質量驗收的基礎上進行。上圖的數據及曲線,均須百分之百的復核。整套圖件應包括總的基本觀測數據和推斷成果兩部分。各圖件應有明確的目的,能夠綜合的,應盡量繪在一張圖上,但要保持圖件清晰、醒目。1、應提交的圖件a.交通位置圖、實際材料圖、工區(qū)地質、構造和地層柱狀圖。b.說明工作成果的圖件,有剖面圖(典型剖面及綜合剖面)、剖面平面圖、等值線平(斷)面圖、綜合平面圖、推斷成果圖、電性測定成果圖(剖面、平面、柱狀)、電測深曲線圖、電測深曲線類型圖及某些試驗工作所特有的圖件。c.說明工作質量的圖件有儀器性能標定的圖件、資料整理中各項改正的曲線圖。質量檢查對比和誤差分布圖等。(此類圖件一般以報告插圖形式繪出。)2、成果圖件的技術說明:測地精度、方法的觀測條件(裝置形式、電極距、供(放)電時間、延時等)及精度、參數比例尺和其他應說明的事項。3、幾種主要成果圖件的具體要求a、實際材料圖測區(qū)位置范圍、測網及編號、工作比例尺;剖面位置、編號、裝置代號及極距;測深點位置及編號和電極移動方向;一些特殊點(如供電點、充電點、無窮遠極等)的位置;基線網的封閉路線;質量檢查點(線)的位置;主要電性和地質標本采集點及編號;各種固定標志的埋設位。圖件比例尺應與工作比例尺相同。b、電測深等視電阻率斷面圖(擬斷面圖)橫坐標表示測點(用算術坐標),縱坐標表示AB/2(對數或算術坐標),將每61 第四章野外工作流程個測深點不同AB/2所對應的ρs值標在相對應測點的縱坐標上,按一定的等值線間隔用內插法將ρs值相等的點用圓滑曲線連接起來,即構成了等視電阻率斷面圖。此圖不僅反映剖面上各測點垂直方向電性變化情況,而且還能反映不同深度沿水平方向電性變化情況。c、綜合剖面圖地形、地質剖面及探礦工程;激電法各種裝置,不同極距的工作成果(剖面的、斷面的),并應注明所采用的相應裝置形式、極距、地面或其他地下供電點位置;其他有關的物、化探工作成果;解釋、推斷成果和提出的查證工程位置等。d、剖面平面圖圖的比例尺應與工作比例尺一致,如需要改換作圖比例尺時,放大或縮小的倍數,一般不得超過原比例尺的一倍。有時根據需要,可以將點距按工作比例尺表示,線距任意設計,剖面及測點相互關系一一對應的辦法編繪。圖的參數比例尺應按剖面圖要求選擇,并避免剖面間異常曲線的過多穿插。在同一圖上盡量采用相同的比例尺。如不夠清楚醒目,允許采用兩種比例尺。但每使用一種比例尺要占有一定面積,并加框說明比例尺的范圍。對視極化率背景較高的測區(qū),縱坐標起始值可不為零,但在技術說明中應有所交待。e、等值線平面圖采用中間梯度裝置進行的面積性工作,可繪制視極化率和視電阻率等值線平面圖。視極化率等值線的起始線應根據異常下限確定。等值線一般為等差間隔,異常的梯度變化很大時,也可用分段等差間隔。等值線間隔應視觀測精度和異常強度而定,通常使其不小于該段最低等值線與均方相對誤差值乘積的三倍。在圖上等值線過稀的地段??晒蠢L輔助等值線,以更好地反映異常形態(tài),但其醒目程度需次于一般等值線。勾繪等值線時,應考慮地質特點、觀測誤差和干擾水平,不能單純追求數據上的合理,應由推斷解釋者依據推斷解釋結果勾繪;當某些部分測網密度達不到比例尺要求時,等值線用虛線表示;接頭點處的兩個數據應同時上圖,以便勾繪等值線時參考。等值線平面圖一般與同比例尺的地質繪圖在一起。62 第四章野外工作流程f、電測深曲線圖極距采用模數為6.25cm的對數坐標;參數宜用對數坐標(ρs)和算術坐標(ηs)。兩種曲線應以不同線條加以區(qū)別。在圖上應注明線號、點號、電極排列方向、測量電極距及工作日期,曲線的首尾應注明參數值。定量計算后,應將視電阻率曲線的類型、理論量板標號、特征號及使用或所求得的層數以及視極化率曲線推斷的特征點、輔助線、使用的系數和計算公式等注在圖上。推斷的地層結構柱狀圖及井旁測深所對應的鉆孔柱狀圖也繪在圖上。十字測深的兩條曲線應繪在同一圖上,以便對比。在面積性或剖面性測深工作后,應繪制視電阻率測深曲線類型圖、ηs和ρs平面圖或擬斷面圖,以及有關的解釋推斷成果圖件。激電測深擬斷面圖應以地形剖面為垂向坐標的起始點。g、電測深曲線類型圖將測區(qū)內各電測深點曲線(或曲線類型)依工作比例尺的大小,按其位置標在圖上,構成電測深曲線類型圖。根據相同曲線類型的分布范圍圖可給出地電斷面或構造的粗略概念。h、綜合平面圖綜合平面圖是反映激電法與其他物化探方法和地質工作的成果圖件。要著重突出激電法與其他方法取得相同結果和不同結果的特點和相互關系。繪制綜合平面圖時,要突出重點,次要的內容要簡化,不必要的內容要刪去。相互矛盾的內容要保留,以便深入工作。i、推斷成果圖以推斷平面圖為主。該圖在認真綜合研究、反復解釋推斷和工程查證的基礎上編制。研究程度較低時,可只做推斷剖面圖。63 第五章質量監(jiān)控與檢查第五章質量監(jiān)控與檢查第一節(jié)質量監(jiān)控與管理為了保證和提高野外原始資料質量,對生產實施全過程進行有效監(jiān)控和檢查,必須按照ISO9001質量管理體系、相關規(guī)范、規(guī)程、設計等要求進行統(tǒng)一規(guī)范管理。一、承接項目及項目實施的過程過程包括:產品要求的確定與評審→簽訂合同→設計→審查設計→安全、技術交底→預防措施→崗前培訓→儀器性能試驗→工作方法試驗→日驗收→不合格品處置→顧客有效意見處理→各方法中間檢查→各方法階段性驗收→項目組驗收→分院驗收→院驗收→顧客滿意度調研→報告→審查報告。項目承擔過程中應保留完整的記錄和資料,在工作結束后一并提交,具體按照第六章第三節(jié)的資料清單明細項去做。各方法表格按院(或分院)統(tǒng)一編制的表格及要求填寫,項目結束時按此清單資料提交院。項目負責人負責設計書的編寫,設計書編寫中必須包括:明確該項目具體的目標和要求;產品實現的過程、順序以及依據的標準及必要的作業(yè)指導書;人員、設備的配置,健康、安全環(huán)境的管理等;產品所要求的驗證、確認、監(jiān)視、檢驗和試驗活動,并明確活動的時機、內容、方式及實施人;產品接收準則(驗收規(guī)范,驗收標準等);為提供證據所需的記錄。野外工作小結或總結報告按“第六章第二節(jié)”的要求編寫。項目負責人要做好生產前的準備工作,獲取該項目的設計書、規(guī)范或作業(yè)指導書,負責配置本項目所需的資源,負責向項目參與人員進行技術交底和安全交底,組織實施。負責項目實現過程中消除潛在不合格的原因,防止不合格的發(fā)生,提出預防措施的建議并負責實施,并保持記錄。負責定期或不定期的組織階段性的檢查驗收,記錄檢查內容和結果及不合格品的處置。組織成果報告的編寫;負責成果報告及原始資料的交付及交付后的回訪等工作的實施。方法組長負責做好該方法日驗收工作及不合格品的處置工作。對每天的野外64 第五章質量監(jiān)控與檢查采集工作進行自檢,填寫日驗收登記表。分院成立項目驗收組,負責組織野外資料驗收及成果報告的初步驗收。設立驗收組組長、成員。項目負責人在進行技術交底和安全交底時,使全體人員清楚本項目技術質量、安全、工作進度和其它有關要求。落實質量、安全責任。并保持記錄。項目負責人負責組織新錄用人員(包括以前錄用的人員未從事此崗位的人員)的崗前培訓考核工作,經培訓考核合格方能上崗,并保持記錄。新購置的監(jiān)視和測量裝置和從外單位租用的儀器須驗收檢定合格后方可使用并保持記錄。監(jiān)視和測量裝置檢定周期為一年。設立分院儀器檢定員,負責分院監(jiān)視和測量裝置的周期檢定、維護保養(yǎng)。二、項目“三級”檢查驗收項目質量管理以院質量管理體系為中心,各項規(guī)章制度為補充,不斷提高質量管理體系運行質量。項目實行實施單位(分院、院屬二級單位)負責制,實行分級管理,分類指導。項目質量管理貫穿設計書的審批、工作質量檢查、野外原始資料檢查驗收、成果報告的評審、地質勘查成果資料匯交等地質勘查項目工作全過程。技術、質量檢查和原始資料驗收,實行“三級”檢查驗收制度。“三級”是指方法組(或生產大組)、實施單位(分院)和院,各方法的日常驗收以及委托方的檢查驗收均不包含在內。實施單位對所承擔的工作項目野外原始資料,組織進行方法組(或生產大組)自檢(100%)或互檢(100%)和實施單位(或項目組、分院)的抽檢(30%),院級檢查以抽檢(10%)方式為主。野外質量檢查須結合野外實地抽查,實地抽查工作量分別要求達到3%、2%和1%。有野外實物工作量的地質勘查項目野外驗收工作應在野外工作現場進行,驗收的依據是項目設計書及有關技術標準和要求。在項目野外工作結束前10~15天,向院總工辦提出項目野外原始資料驗收申請。(一)、申請野外驗收必須具備的條件1.已完成設計規(guī)定的野外工作;65 第五章質量監(jiān)控與檢查2.原始資料齊全、準確;3.原始資料(含實物資料)已經進行了整理,并進行了質量檢查和編目造冊;4.進行了必要的綜合整理,編寫了項目工作總結。(二)、項目提供野外驗收的資料A、全部野外原始資料1.野外原始圖件(實際材料圖等);2.儀器性能試驗資料;3.野外記錄本、原始數據記錄、表格等;4.野外原始曲線等相應的圖件;5.過渡性綜合解釋成果資料和綜合整理、綜合研究成果資料;6.其他相關資料。B、質量檢查記錄(包括原始資料各級檢查驗收記錄)。C、工作總結,包括:任務完成情況(含工作量)、初步地質成果、工作質量、存在問題及改進意見等。(三)、野外驗收的主要內容1.原始資料是否齊全、準確;2.是否完成了規(guī)定的目標、任務;3.是否完成了批準的工作量;4.工作質量是否符合各類規(guī)范、規(guī)定要求;5.地質資料綜合整理、初步研究是否符合有關要求;6.質量體系運行情況是否正常、有效;7.工作總結是否系統(tǒng)、全面;8.野外實地抽查是否合格。三、“組級”檢查驗收組負責技術、質量的日常檢查和原始資料的初步驗收。采用互相檢查驗收方式,逐日或按工作分階段進行,貫穿于項目工作的全過程。內容為:1、不定期地互相檢查儀器設備性能,操作(或采樣)技術和對設計書、規(guī)范66 第五章質量監(jiān)控與檢查中有關規(guī)定的執(zhí)行情況。2、逐日檢查前一天的各種原始記錄及所反映的儀器性能、操作(或采樣)質量等情況,并統(tǒng)計初步合格工作量。3、逐日或分階段抽查各種原始觀測(或采樣)質量。4、分階段檢查各種數據計算、統(tǒng)計工作質量。對關鍵性數據的計算使用全部檢查。四、“分院級”檢查驗收分院負責技術、質量的專門檢查和原始資料的正式驗收。由分院長和分院總工組織,在組的檢查驗收基礎上,根據項目各時期工作特點,有計劃地分測區(qū)、分階段進行。對一個工作項目工作的最后一次檢查驗收,應在組撤離工作地區(qū)前完成。內容為:1、檢查儀器設備性能及其調節(jié)校驗記錄,實地觀察操作(或采樣)技術和對設計書、規(guī)范中有關規(guī)定的執(zhí)行情況。2、適量抽查各種原始記錄及所反映的儀器性能、操作(或采樣)質量等情況,統(tǒng)計合格工作量。3、對原始觀測(或采樣)質量作適量實地抽查,對方法組質量檢查方的法、工作布置的合理性和及時性進行檢查。4、適量抽查各種數據計算、統(tǒng)計工作質量(對關鍵性數據的計算和使用應重點檢查)和成圖質量,檢查這些工作的及時性。5、檢查各工種進度及配合情況。6、檢查組的技術、質量日常檢查和原始資料初步驗收記錄。五、“院級”檢查驗收院負責技術、質量的核實性檢查和原始資料的審查驗收。由院總工辦組織,在分院的檢查驗收基礎上,根據項目各時期工作的特點,有計劃地分測區(qū)、分階段進行。對一個工作項目,應在報告編寫前進行全部原始資料的審查驗收。內容為:67 第五章質量監(jiān)控與檢查1、對分院檢查驗收的各項內容作適量抽查。2、詳細檢查分院對設計書的執(zhí)行情況,主要是工作的完善程度,如質量檢查工作布置的合理性,檢查率和檢查結果,對電法等特征的研究是否細致和充分,異?,F場檢查作得如何,控制連測和固定標志埋設是否充分等。3、原始資料的完整性和整理編錄情況。4、資料綜合研究的及時性和深入程度。5、資料解釋推斷方法的正確性。6、成果圖件的設計與安排是否合理。7、檢查分院技術、質量專門檢查和原始資料正式驗收的記錄。對一個工作項目所獲資料的最后一次審查驗收中,應審查分院提交的原始資料驗收文據。六、原始資料評價野外驗收對項目野外工作原始資料質量劃分等級。根據資料質量情況參照《物化探生產技術管理(地礦部1983)》和中國地質調查局質量管理制度中相關要求劃分為優(yōu)秀、良好、合格、不合格四個等級。(可參閱“第八章第六節(jié)電法野外原始資料檢查評分表”)第二節(jié)觀測精度檢查系統(tǒng)檢查通常采用一同三不同(同一個點位、不同操作員、不同日期、不同儀器(有多臺儀器時))的方式進行,檢查點要求在測區(qū)內均勻分布,質檢率為3%~5%。系統(tǒng)檢查應獨立于基本觀測,應根據生產情況安排在整個野外工作過程中。在時間、地段上都有一定的代表性。對有異常的地段和突變點、可疑地段應重點檢查,對解釋推斷、檢查驗證有關鍵意義的地段必須進行質量檢查。系統(tǒng)檢查點應隨機抽取,抽取的重點應放在對解釋推斷、驗證工程或地質效果有重要意義的區(qū)段或曲線無規(guī)律、質量有疑義的測點,并大體均勻分布于全測區(qū)。電測深的系統(tǒng)檢查,應以一條完整的電測深曲線為單元,必須是檢查一個測深點的全部極距。單個測深點的系統(tǒng)檢查結果,以相對誤差的計算公式進行統(tǒng)計(3-2),凡出68 第五章質量監(jiān)控與檢查現下列情況之一者,應以不合格論:uia.超過設計精度的電極距數目大于該測深點極距總數的32%;2uib.超過2倍設計精度的電極距數目大于該電測深點電極距總數的5%;2uic.超過設計精度的觀測值在相鄰的三個電極距上連續(xù)出現;2d.均有相對誤差M大于設計精度。均方相對誤差的計算公式為(3-3):n2?uii?1M?????????????(3-3)2n其中:ui——第i個供電極距上同組MN的ρsi相對誤差;n——參加統(tǒng)計的電極距數。當可以肯定由于地表及淺層濕度變化使得電測深曲線起始段的系統(tǒng)檢查出現規(guī)律性偏差時,可將其剔除。然后再評價質量。系統(tǒng)質量檢查結果,應列入專門的統(tǒng)計報表內。必要時,應繪制質量檢查對比曲線和誤差分布曲線。評價全區(qū)或一個地段的電測深觀測質量,應在單個電測深點系統(tǒng)檢查評價的基礎上進行。符合質量標準的電測深工作,應達到下面兩點要求:a.不合格的電測深點數應不超過被評價區(qū)域內經系統(tǒng)檢查的電測深點總數的32%。b.根據全區(qū)系統(tǒng)檢查觀測結果所統(tǒng)計的均方相對誤差M,應符合本技術規(guī)程表1或設計規(guī)定的精度。統(tǒng)計時不得剔除經單個測深點系統(tǒng)檢查評價為不合格的電測深點。當個測深點的電極距相同或相近時,全區(qū)的觀測精度可按單個測深點的均方相對誤差Mi統(tǒng)計,其公式為(3-4):n12M???Mi???????????(3-4)N1式中:Mi--第i個測深點的均方誤差;69 第五章質量監(jiān)控與檢查N--全區(qū)系統(tǒng)檢查觀測的電測深點數。對于較大面積的電測深測區(qū)當區(qū)段之間的觀測條件相差較大時,應分區(qū)段評價質量。系統(tǒng)檢查工作量已達總工作量的20%,基本觀測質量仍達不到合格標準時,不得再增加檢查工作量,此測區(qū)的全部觀測資料作廢。第三節(jié)異常檢查當野外工作過程中(要及時整理、處理野外資料)和工作結束后,對發(fā)現的異常要進行檢查,判斷其可靠程度,劃分哪些是確實存在的異常,哪些是觀測誤差造成的假象。一、觀測誤差造成的假異常異常檢查首先應查明異常是否是數據采集本身造成的,如:電極跑錯、電極點位偏差(極距誤差)、跑極方向不同而導致的各向異性、外界電磁干擾、信噪比低數據不穩(wěn)、漏電等,若是,應預以排除。1、對每天的原始資料進行百分之百地核查,有問題及時改正。前提是野外記錄要完整,備注要清楚,便于室內對野外資料的查閱和異常的判別等。2、現場數據采集時對畸變點、異常點、疑異點要重復觀測、回測。3、測深時,對每個極距應堅持回報制,即跑極員應認真確認每個電極點號并向操作員報告。4、盡可能增大供電電流,提高信噪比;測量前檢測測量電極間的大地交、直流噪聲信號,了解背景噪聲情況。5、施工前,應對所有的生產用線用水進行浸泡-修補-再浸泡-再修補,直至完好,修補時里層用高壓防水膠帶外層用普通絕緣膠帶封包?,F場測量前、中、后應對供電、測量電線用兆歐表進行漏電檢查,尤其是早、晚露水嚴重以及水域發(fā)育地區(qū)更要增加漏電檢查頻率。6、測深時,跑極方向要一致,不同跑極方向的測深數據整合在一起會因大地電性的各向異性而引起的異常。70 第五章質量監(jiān)控與檢查7、中梯的測量區(qū)域應盡可能控制在三分之一AB的范圍內;不同AB的測量數據整合時要注意數據接邊改正,避免出現假異常。二、客觀存在的異常真實存在的異常檢查包括:地質觀察研究、各種裝置的補充工作(經常是作綜合剖面)、以及物性測定等。1、地質觀察研究觀察研究的重點是:可能引起電異常的地質體(礦物的、巖石的)種類,以及這些地質體產出的地質環(huán)境。存細查閱工作區(qū)的地質資料,對全區(qū)的地質情況有個大致的了解,做到心中有數,對異常出現的區(qū)段進行地質分析。在此基礎上,在出露較好的地區(qū)進行初步異常踏勘,必要時可進行山地工程并測制較大比例尺的異常區(qū)地質圖。2、綜合剖面為了解剖典型異常,一般通過該異常中心,并垂直異常體(極化體、低阻體等)走向布置綜合剖面。根據異常和地質情況,靈活地布置各種裝置的電法工作和其它物化探方法,以期提供各方面的資料。為了使異常形態(tài)、特征點及其數值表現得更清楚和準確,需要在關鍵部位加點。例如,異常梯度很大時,在ηs(ρs)極值點兩側加點,對解釋極化(低阻、高阻)體頂部位置、產狀、埋深都能更為準確。當線距較大,且異常只在一、兩條測線上出現,不好對比和勾制等ηs(ρs)平面圖時,在該地段加線,就能較準確地圈出異常形態(tài)。加點、加線工作量并不大,但如果在觀測中沒及時注意,以后再專門去補做,則大大增加了工作量,浪費人力、物力、財力和時間,請大家務必重視。a、中梯:要使所研究的異常體(地質體)在中梯中部的均勻場中,且注意A、B電極不要鄰近其他極化體,這樣所得的異常簡單,干擾小。用橫向中梯的縱剖面可準確確定極化體走向長度及導電性優(yōu)劣(縱剖面與綜合剖面相垂直)。b、聯剖:一般選用兩個以上極距,小極距AO應小于兩礦體間的距離,以提高分辨能力和判斷極化體傾向。c、測深:提供極化體頂部埋深和中心埋深資料。用兩方位觀測解釋復雜異常。3、物性測定71 第五章質量監(jiān)控與檢查在異常地段系統(tǒng)測定巖石電阻率和極化率,以確定地表巖石能否引起異常。主要有:露頭法、小極距測深法和標本法三種。a、露頭法:不論在地表出露的,還是在探槽、淺井、坑道所揭露的新鮮巖石面上,直接測定巖石電阻率和極化率。一般采用小對稱四極裝置,根據電阻率和極化率的高低,靈活選取MN(MN=(1/3~1/30)AB),以便于讀數為原則。當露頭很大時,可以采用小的中梯裝置。b、小極距測深法:在有薄覆蓋時,可用小極距電測深測定覆蓋層下的巖石電阻率和極化率;其最大極距以得到巖石電性的漸近線為準,但不要涉及其它巖石。c、標本法:把供電電極與測量電極安置在標本(或巖芯)上,也可以測定巖石的電阻率和極化率。有鉆孔時,一定要系統(tǒng)測定之,以提供深物性資料。標本法的誤差較大,尤其用標本測電阻率。72 第六章資料整理與工作總結報告編寫第六章資料整理與工作總結報告編寫第一節(jié)資料整理1、原始記錄必須注明項目名稱、工區(qū)地名、工作比例尺、日期、天氣、使用儀器、工作方法、操作者、記錄者、校核者等。2、記錄要用中等硬度(如:2H)的黑鉛筆書寫,字體工整,不得使用自造的別字作記錄。記錄時按表格要求項目記錄齊全,記錄內容不得涂改和擦改(因記錯需修改時,要用橫線把錯誤記錄劃去在旁記下正確數據并簽名以示負責)。3、所有計算成果必須附技術說明,所采用的公式、單位及按規(guī)范要求需說明的問題。計算成果要有封面、副封面。4、所有原始圖件必須注明工作日期、操作者、記錄者、校核者、縱橫比例尺、單位。第二節(jié)工作總結報告編寫生產過程中即可進行工作總結報告的編寫準備,工作結束后期可進行完整修編,這樣避免編寫時匆忙,考慮不周,總結質量不高。工作總結報告要按一定格式和內容進行,盡可能詳實一些,將野外的生產過程寫清楚。具體編寫要求如下:一、名稱由項目地名和工作方法名稱組成。Ⅰ級項目名稱寫工作地區(qū)全名和方法名稱,如淮北項目電法勘查生產總結可寫作《淮北市徐樓—前常地區(qū)電法勘查野外工作總結》。Ⅱ級項目名稱包括地名和方法名稱,如淮北XX地區(qū)開展的大比例尺電法剖面勘查可寫作《淮北四鋪地區(qū)電法剖面勘查工作小結》。二、編寫內容1、工作目的和工作概況項目來源,目的任務,要求獲得資料的性質(大面積物探資料要求發(fā)現可靠的局部異常,大比例尺的詳查則要求測出異常的細節(jié)特點)。工區(qū)范圍:面積拐點73 第六章資料整理與工作總結報告編寫坐標、剖面端點坐標、離散測深點單點坐標等。完成工作的起始時間,完成工作量一覽表(包括設計工作量,實際完成工作量,若二者不一致應述明原因)。2、測地工作使用儀器型號,采用的控制點成果,自建控制點成果(附控制點位置示意圖)。使用坐標系統(tǒng)。工作比例尺,測網(線路X點距),測線方向,測點定點方式和標記。3、投入工作方法(如:激電測深、激電中梯等)述明儀器型號、性能測試情況,包括儀器性能測試計算成果、設計和實達精度及精度計算公式等。方法試驗情況,試驗結論等。野外施工方法包括觀測方法、數據采集參數設置、裝置形式、跑極方式等。野外內業(yè)資料整理方法:觀測數據核實,成果計算方法,參數草圖編繪,畸變點處理意見等。4、工作成果將工作中取得的初步成果歸納、簡述一下,以文字、圖示、列表等形式提交,并附點位坐標成果等。5、工作質量評述質量檢查方式,檢查點分布狀況,檢查率和檢查精度(包括設計和實際達到兩部分內容),列明計算公式,包括測地工作、投入方法質量檢查內容。最終完成任務情況,工作成果是否達到設計書要求,資料等級評述,是否可作為正式成果資料提交使用等。6、實際工作材料圖測線、測點、檢查點的點位,明顯的地物等第三節(jié)資料驗收清單野外工作結束后,要立即將整理好的原始資料提交給室內歸檔、裝訂成冊,將電子數據和資料也一并提交給室內刻盤歸檔,進行資料匯總驗收,提交的資料74 第六章資料整理與工作總結報告編寫要完整、全面,具體資料清單如下:1、工作進度圖表;2、測(深)點原始觀測記錄表(供電、接收);3、原始觀測、計算成果數據(電子);4、測點觀測班報表;5、儀器標定、一致性(多臺、多道)、試驗等原始記錄、數據、圖冊等(紙質、電子);6、儀器日檢表;7、野外工作量統(tǒng)計表;8、測點日驗收表;9、觀測數據質量檢查統(tǒng)計表;10、測深點曲線圖冊(視電阻率、極化率等);11、測深點檢查曲線與原始曲線對比圖;12、測量成果表;13、測量誤差統(tǒng)計表;14、測量技術小結;15、工作小結(項目、方法);16、安全、技術交底記錄;17、崗前培訓、考核及崗位認證表;18、不合點處理記錄表;19、顧客滿意度調研記錄;20、質量中間監(jiān)控記錄;21、野外原始資料驗收意見。75 第七章其它要求第七章其它要求野外技術管理人員是生產一線的基層管理者,是外業(yè)隊伍的核心,其既要懂業(yè)務、會管理,還要有很強的責任感、敬業(yè)心和組織、應變能力。第一節(jié)相關專業(yè)技能和理論知識一、需掌握一定的地球物探理論知識常規(guī)直流電法隸屬于地球物理勘探方法,是物探方法中電法類的一個分支,與其它物探方法既有許多共性又有其自身特點,要正確、靈活、有效地使用它、駕馭它,就必須了解它、掌握它,必須具備一定的地球物理理論知識,這是毋庸置疑的。常規(guī)直流電法從野外施工觀測裝置、觀測參數和計算參數上有許多分類,不同類別有著不同的特點,具有不同的適應范圍和探測效果,可從多角度多層次地解決地質問題,這也是常規(guī)直流電法經久不衰的魅力所在(參見表1),要熟練地掌握。要了解常規(guī)直流電法的基本原理,了解大地電場的分布規(guī)律和特征,認識電法各種裝置變種的依據和意義,明白(視)電阻率、(視)極化率等參數的機制和作用。這些一般電法類書籍均有詳細介紹,相關書籍地學類書店(北京地質書店等)和圖書網店(當當網、亞馬遜網等)均有銷售,院資料室也能借閱到。學習時書中的復雜公式和推導可以忽略,跳過去,只要定性地了解就可以了。要選出一本物探(電法)概論方面的書籍,仔細通讀,這些書籍主要以原理、工作方法等概念性論述為主,既全面又易懂,對物探(電法)的了解和理解很有好處,特別適合初學者和野外實際應用者。要了解并掌握本方法的數據處理,只有這樣才能對每天采集的數據質量進行驗收、評價和監(jiān)控,才能在現場對實測數據進行初步處理,評判實際勘探效果,極早發(fā)現問題并進行工作調整。要會用計算機,要熟練掌握常規(guī)軟件對野外采集的數據進行有效組織,如:MicrosofeOffice系列辦公軟件中的Word、Excel、Access。利用組織好的有76 第七章其它要求效數據進行繪圖,常用的繪圖軟件有:GoldenSoftwareGrapherSurfer、AutodeskAutoCAD、MAPGIS等。對電法數據進行專業(yè)處理(如一維反演、二維反演等)的軟件近幾年發(fā)展很快,種類很多,如:電法數據處理系統(tǒng)(GeoElectro)、重磁電數據處理系統(tǒng)(GGIS)、GeoExpl、IX1D等等。要了解現場儀器設備的性能和特點,掌握其使用方法、操作流程,對一些常規(guī)故障會判斷、維修、調試。一般隨機說明書中都有,要仔細地閱讀、理解。尤其要留意說明書中的注意事項,對保護儀器很重要。二、掌握基本的地質知識常規(guī)直流電法勘探也是以物性差異為前提的,其觀測結果即為地下媒介地質現象的綜合反映,最終解決地質問題。如果對地質知識一無所知,將無法有效而靈活地應用電法,對具體問題就會感到束手無策。對野外帶隊人員來說只要了解一些與野外施工有關的基礎地質概念就可以了,如:地層、構造(斷裂、褶皺)、巖石(沉積巖、變質巖、巖漿巖)等,這些常用的地質基礎類書籍中都會有詳細敘述,院資料室、網店和地質專業(yè)類書店均有。具備了一定的地質知識才可能看懂施工中使用的地質圖,清楚電法與地質之間的關系,明白勘探線布設、測線測點分布等的地質依據。只有明白電法工作與區(qū)內地質之間的關系,才能在施工現場將電法實測結果與地質結合,才能進行地質解譯,才能對電法結果的有效性做出合理的判斷,進而提出科學、合理、優(yōu)化的工作方案,最終獲得高質量的第一手資料。否則只會感到茫然,只會機械、教條地執(zhí)行。特別是對那些有一定的探索性、邊施工邊研究邊設計的項目更是無法勝任。三、具有一定的測量知識野外帶隊人員必須掌握一定的測量知識,了解測量原理,懂得操作流程,知曉常用儀器(GPS等)的操作等。電法施工是個系統(tǒng)性很強的方法,需多坐標點(電極點)同時施工,具有極強的協(xié)作性。測地工作是生產的先行軍,必須趕在電法觀測前,它的快慢將直接影響電法施工的進度。電法中的測地點位坐標與電法數據可靠性密切相關。物理點位(主要是電極77 第七章其它要求點位)的精確度直接影響數據采集的準確性。眾所周知,直流電法具有不同的觀測裝置,區(qū)別在于電極排列、電極分布、電極距大小的不同,這些均直接影響數據采集值大小,裝置系數更要參加電阻率等的計算。該方法完全不同于重、磁等方法的位場測量,點位測量的精準度極為關鍵。練好識圖基本功,會看不同比例尺的地形圖,會從圖中看出對野外施工有利和不利的信息來,會按圖踏勘、按圖管理野外生產,做到開展生產游刃有余。四、具備一定的電子、電工學基礎直流電法主要與高壓電(交流、直流)打交道,帶隊人員必須具備一定的電學類基礎知識。通常,使用的電源特別是大功率電源(3kw~30kw)一般由發(fā)電機產生的交流電經整流、濾波后提供的,高壓大電流具有很強的危險性。整天與交、直流電這樣的電老虎打交道如果對其原理、特性一無所知,摸不清它的脾氣盲目操作是絕對不可以的,不但自己和他人安全受到威脅,更不用說去嫻熟駕馭它。野外施工中,向地下供電和觀測電信號是最基本的特征,工作中各種電故障會經常發(fā)生,沒有一定的電學類知識很難快速排除,高效高質作業(yè)難以得到保障。電法儀器主要是電子、電工類的,為了熟練地維護、維修,能在現場排除簡單故障,也必須具有一定的電工、電子方面的知識才行。要掌握電學類知識,可參看一些電工學、電子學方面的書籍就可以了。這類書籍一般書店都有銷售。五、有一定的生產組織能力、會管理野外隊(組)人數通常為幾至幾十人,是個面面俱全的團隊,麻雀雖小五臟俱全,涉及管理的方方面面,如:生產管理、人員管理、賬目管理、安全管理、生活管理等等。要將這支隊伍帶好,沒有一定的組織管理能力肯定是不行的。要帶領導好一支隊伍,需要了解院ISO9001質量管理體系和職業(yè)健康安全要求,了解相關法律、法規(guī)及院規(guī)、院紀等,并能按章依法組織施工。野外生產中面向當地居民,免不了會發(fā)生一些生產糾紛,車輛、人員眾多免不了會出現一些問題,解決和處理突發(fā)性事件的能力、技巧也是必備的。具有生產管理思路清晰,組織條理清楚,責任分工明確,野外全局掌控的能力。78 第七章其它要求永遠保持“安全第一、質量第一”的思想要求自己、管理隊伍。第二節(jié)職業(yè)道德要求遵紀守法、按章辦事。具有責任心強、愛崗敬業(yè)的工作作風,保持滿腔的工作熱情,對工作一絲不茍,質量致上。以隊(組)為家,把隊(組)員當朋友,隊(組)的事就是自己的事,具有全身心投入生產的精神。要積極向上,勇于拚搏,不畏艱險,敢于與不良風氣作斗爭。具有吃苦在前、享受在后的品德。待人接物公平公正,不任人唯親,不徇私舞弊,不濫用職權,不占小便宜,公私分明。79 第八章附件第八章附件第一節(jié)作業(yè)指導書(含儀器性能調試、常見故障排除等內容)1.目的明確常規(guī)直流電法生產作業(yè)程序、作業(yè)內容和技術要求,確保獲得高質量的數據。2.適用范圍2.1本指導書適用于常規(guī)直流電法工作,與相關技術規(guī)范、規(guī)程、規(guī)定等不一致時按后者執(zhí)行。2.2方法主要包括:自然電場法、充電法、電阻率測深法(對稱四極測深、三極測深、環(huán)形測深、偶極測深等)、電剖面法(聯合剖面、對稱四極剖面、偶極剖面等)、中間梯度法以及各種裝置的直流激發(fā)極化法。2.3常用儀器:DZD-4/6/6A型多功能直流電法儀、DDC-5/8電子自動補償儀、DJF-10/15/25kw(DJS-8)大功率數字直流激電系統(tǒng)、WDFZ-5T/10T(WDJS-3)大功率數字直流激電系統(tǒng)、DD-25超大功率多參數激電測量系統(tǒng)、等。3.野外測地作業(yè)項目負責人組織測量人員根據《設計》要求布設物探測網,記錄實際坐標,做好點位標記,寫上點線號。4.電法數據采集工作和基本要求4.1常規(guī)直流電法外業(yè)工作操作細則(見《常規(guī)直流電法外業(yè)工作操作細則表》)。4.2各裝置的設置和操作步驟80 第八章附件4.2.1供電(發(fā)射)系統(tǒng)操作步驟4.2.1.1檢查供電線AB和接地電阻4.2.1.2安裝并檢查外部供電電源(發(fā)電機輸出并經整流后的電源、電池箱等)4.2.1.3打開電源開關4.2.1.4選擇工作模式,設定好各參數,通知布設人員(放線工、布極員等),等待供電。詳見儀器使用說明書。4.2.2測量(接收)系統(tǒng)操作步驟4.2.2.1觀測前儀器自檢、檢查儀器工作電壓、電纜通斷漏電、電極接地電阻等情況。4.2.2.2設置工作參數,如工作模式、點號、電極距、信號周期、采樣延遲時間、采樣率、電極裝置、存儲號等,確認無誤后通知供電并進行實時觀測、記錄、繪制曲線、存儲數據,并認真填好班報表。4.2.2.3進行下一點或下一極距的觀測。當出現畸變、跳躍等異常點數據時應回測檢查,對讀數過小、可疑、突變點(極距)應查明原因后重復觀測,并做好記錄。4.2.2.4對同一測深點中的大極距(一般AB/2大于300米)要求重復觀測、中梯中不同AB的接邊處應重復觀測2~3個點。4.2.2.5采用“一同三不同”(同一坐標點、不同日期、不同操作員、不同儀器(多臺儀器工作時))進行質量檢查,檢查盡可能在時間上、空間上均勻分布,有異常和可疑地段應重點檢查。檢查率不低于3%。4.2.2.6具體要求應嚴格按照相應工作規(guī)范、規(guī)程和設計等要求執(zhí)行。4.2.3野外記錄4.2.3.1將項目名稱、工區(qū)、點線號、工作參數、剖面方位、日期時間、天氣、測點坐標、觀測數據、計算、曲線繪制等進行記錄。4.2.3.2對重復觀測點、位移點、干擾點、周圍環(huán)境等情況做出備注記錄。81 第八章附件4.2.3.3操作員、記錄員、校核員等要進行簽名以示負責。4.2.4數據回放4.2.4.1將儀器中數據及時回放到計算機,編好原始數據目錄。4.2.4.2做好數據備份工作。5.室內資料整理5.1核查當日回放數據與記錄表是否一致、準確,進行日驗收、工作量統(tǒng)計(工作進度圖表)等。5.2應用專業(yè)軟件對數據進行處理計算。5.3做出各參數初步計算的圖件。5.4項目技術負責人對資料初步分析,對異常做出下一步工作指導,如加密觀測,增加剖面等。5.5編制文字小結。6.異常查證項目負責人根據物探異常圖,篩選出一定比例的具有代表性的異常進行踏勘檢查,通過檢查確定異常具體位置和初步解釋引起異常的地質因素(異常性質)。7.野外驗收對野外資料進行方法組或項目組的第一級驗收,并告知分院、院進行原始資料驗收。8.資料歸檔將原始資料(電子、紙質)進行核查、歸類,按要求提交給室內進行歸檔、裝訂。數據問題82 第八章附件常規(guī)直流電法外業(yè)工作操作細則表表一主要操作步驟(內容)工序名稱技術要求注意事項責任者及要求儀器按《儀器使用說明書》儀器性能各項技術指標滿足設檢查要求進行檢查與調操作員計要求。調節(jié)節(jié)。野⑴開工前,野外生產期多臺間每兩個月進行一次;外儀器⑵對比工作應選在已技術負按《儀器使用說明書》作一致均方相對誤差≤±3%。知或異常地段進行;⑶責、操作要求進行。業(yè)性對極距最好與工作相同;員比⑷觀測應不少于3個點準(極距)。備方法⑴不同供電時間試通過試驗以確定方法有效性的有效驗;⑵不同供電電流試驗應選在已知礦體工作參數、技術措施,達到最技術負責性試試驗;⑶不同極距試(點)上進行。佳的地質效果。驗驗。⑴搜集已知坐標點作控制;⑵按要求放樣測網測量技術按《設計》的技術要求。并標識電極點(測布設人員點);⑶記錄實測坐標;⑷檢查。⑴選擇測站位置;⑵測站位置應盡量靠近觀測中心架設儀器;⑶線路連測站或測點附近,視野開闊,地勢做好測站的防潮、防接;⑷按要求做好觀操作員布置平坦,避風干噪處,應遠離高雨、防震、防雷電措施。測前的各項檢查并記壓輸電線及變壓器。錄。⑴電線必須絕緣良好,電線嚴禁拖拽、碾壓。供電線不得漏電;⑵電線不應電纜放線員野應從線架中沿布線方向呈“S”⑴放線;⑵收線。懸空架設;⑶電線通過敷設跑極員放開。鐵路、公路、河流要采外取適當措施防止受損。作供電、接收電極接地電阻盡可電極與導線連接穩(wěn)固、放線員、電極⑴電極布設;⑵檢查業(yè)能小,每對電極接地電阻相近,接觸良好,接觸處應與跑極員、埋設電極接地電阻。保證大電流、大信號。地面絕緣。操作員技一個獨立測區(qū)(點、距)術使用兆歐表、大量程電阻表進在觀測工作之前和結漏電行導線漏電檢查。要求鋪設導⑴儀器漏電檢查;⑵束之后均應對儀器和操作員檢查線開路阻值每公量大于5兆導線漏電檢查。導線的絕緣性進行系歐。統(tǒng)檢查。測量過程中對突變點、特征點、測點異常點、讀數困難點、其它干按儀器使用說明書要操作員觀測擾點做好重復觀測以保證原始求操作儀器。資料可靠。觀測中發(fā)現曲線畸變或干擾現數據象,在備注欄要簡要注記;班記錄、操作員、報表中做好各類事后追記。認真填好班報表。繪制技術負責現場繪制數據曲線,實時對采曲線集數據進行監(jiān)控。83 第八章附件第二節(jié)電阻率測深曲線類型的判別一、二層電測深曲線類型二層地電斷面共有三個參數即ρ1、ρ2和h1(因h2為無限厚可以不予考慮),因此有ρ1<ρ2及ρ1>ρ2兩種類型,如圖8-1所示。1、ρ1<ρ2電測深曲線,稱其為G型曲線。2、ρ1>ρ2電測深曲線,稱其為D型曲線。圖8-1二層地電斷面及電測深曲線(左:G型、右:D型)二、三層電測深曲線類型圖8-2三層地電斷面及電測深曲線(左:H型、右:K型)84 第八章附件圖8-3三層地電斷面及電測深曲線(左:A型、右:Q型)三層電測深曲線有五個參數,即ρ1、ρ2、ρ3及h1、h2,由地電斷面概念可知,它有三個電性層,電測深曲線可分成四種類型,即H型、K型、A型及Q型,如圖8-2、8-3所示。1、H型曲線:當ρ1>ρ2<ρ3時,即形成H型曲線;2、K型曲線:當ρ1<ρ2>ρ3時,即形成K型電測深曲線。3、A型及Q型曲線:當ρ1<ρ2<ρ3及ρ1>ρ2>ρ3時,則分別形成A型及Q型電測深曲線。三、四層及多層電測深曲線類型圖8-4四層及多層電測深曲線85 第八章附件四層地電斷面共有七個參數,其電阻率和厚度分別為ρ1、ρ2、ρ3、ρ4、和h1、h2、h3,按照各層電阻率之間的組合關系的不同,四層地電斷面的電測深曲線可分成八種類型,即HK、HA、KH、KQ、AA、AK、QH及QQ型,電性層更多時,每增加一層表示電測深曲線類型的字母便增加一個。如圖8-4所示。第三節(jié)問題解答與處理一、什么是電極“接地電阻”?影響接地電阻的主要因素?在野外工作中,電流由電極向巖石分散流出和流回。電流由電極分散流向巖石這個大導體,所受的阻力叫做“接地電阻”。一個電極的接地電阻,是指從這個電極表面到無窮遠之間的大地電阻。接地電阻影響因素主要有:a)當電極半徑大時,接地電阻小;b)棒狀電極入土深度加大時,接地電阻減??;c)接地電阻與巖石電阻率成正比。供電電極接地電阻越大,對電源消耗也越大;而測量電極接地電阻越大,則對信號產生更大的衰減。因此,在電法勘探中應盡可能地減小電極的接地電阻。二、野外如何減小接地電阻?為減小電極的接地電阻,關鍵是減小電極附近的電阻,可采用以下辦法:1、增大電極與巖石接觸的表面積,通常是將電極打深一些,并增加電極數目,即采用復合電極的辦法,要求各電極間距離大于入土深度的三倍速,且保證接觸良好,這樣每根電極的作用能夠充分發(fā)揮出來。n根電極并聯后,總接地電阻降低為單根的n分之一。如果各電極相距很近,則電流不向等位的其它電極方向流出,相當于有效面積減小,總接地電阻減小不多。2、如果地表很干燥,可往電極處澆水,來減小關鍵部分的巖石電阻率?;蛟诓挥绊戨姌O位置誤差情況下,盡量選擇電阻率低的潮濕地方打電極。采用復合電極時,應注意“電極組總長度”要小于到最近的測點距離AO的十分之一,此時復合電極在該點產生的電流場與其中心一個點電極所產生的電流場86 第八章附件相差不到1%,就可視為一個點電極了。三、影響測深深度的因素是什么?這個問題看來很簡單,其實是一個理論與經驗均較強的問題。一般來說,儀器測深與測深極距AB/2成正比,比如AB/2=100m,則儀器的實際測深h值是成正比的,也有一定比例系數。因為影響儀器測深的因素很多,除上面說的測深極距(AB/2)外,還有儀器最大供電電流、小信號靈敏度、野外工區(qū)地質環(huán)境等因素有關。四、測深裝置的電極距怎樣選擇?1、MN應選擇在(1/3~1/30)AB范圍內,一般應注意取其為點距的整倍數。MN過大,將使實測ρs(ηs)曲線與理論曲線有明顯差別;MN過小,△VMN數值小,難以保證觀測精度。實際工作中有兩種取法:一種是等比法,MN隨AB而增加,兩者始終保持一定比例;另一種是非等比法,AB變化幾次后,MN改變一次。2、AB的選擇:要使ρs曲線首段有漸近線,其漸近線為第一層的電阻率ρ1;ρs曲線尾部也要出現漸近線,其漸近線為標準層的電阻率ρn或與橫軸成45°的直線;在雙對數坐標紙上(模數為6.25cm),兩相鄰電極距之間長度在0.5~2cm范圍內,一般取1cm左右。3、在表土不均勻性嚴重時,MN不宜選擇過小。若MN與AB的比例取得合適,可以將表土不均勻性的影響降到最低程度。4、在有明顯游散電流和自然電位變化大的地區(qū),在保證接收機測量的一次場電位>20mV的前提下,盡量縮小MN極距,可以將這一干擾的影響降到最低程度。5、在正常使用中,供電電極距AB和測量電極距MN比例要根據不同地區(qū)合理地選擇。6、供電極距選擇應視電源設備功率大小、測量儀器的檢測能力、地電條件和工區(qū)的施工條件及地質目的酌定。五、觀測方法與技術要求1、斷電后某一瞬間的二次場電位差?V2一般不應小于0.15mV,在有明顯游散電流干擾的地區(qū),允許的?V2最小值應根據干擾幅度適當增大,對于用激電衰減特性找水,?V2最小值應適當增大。87 第八章附件2、觀測供電電流強度,總電場電位差和斷電后某一瞬間的二次場電位差時,應盡量讀取三位數字。3、凡出現下述情況之一,需要重復觀測。a、測量結果發(fā)現有明顯的干擾現象,單次觀測難以保證最終結果的精度時。b、視極化率異常有突變點,ηS值有明顯的上升勢頭,或四(七)個ηS值有明顯的不成衰減規(guī)律時。六、困難條件下的觀測與處理1、觀測點甚遠無法工作時,應檢查儀器。當確信儀器性能正常,而是由外部因素造成時,可根據其特點進行分析、判斷并給予處理。常見的由外部因素造成的觀測困難現象及原因有以下幾種:a、按SP鍵(指DZD、DJS等系列儀器操作,下同)如果液晶顯示器有自然電位顯示值,再測一次自電值若基本相同,說明MN回路是通路的,如果兩次測量值根本不同,說明MN回路沒有接收。b、按SP鍵,每次測的自然電位差值變化很大時,可能是測量導線隨機擺動或嚴重漏電,不極化電極與金屬器具碰接,電極附近有機械震動或不規(guī)律的游散電流干擾引起的。測量電極漏電也常表現為二次場電位差衰變不正常,會出現負值。c、反向視極化率的差異,可能與供電電極極化、正反向電流差異、天然場的變化和某些金屬礦體的陽極極化與陰極極化的不同過程的因素有關。在野外的條件下,應注意排除人為因素的影響,在工作中嚴禁把MN換向;如發(fā)現電極或供電電流不穩(wěn);供電電極A、B接地電阻差異大;供電電極極化等。2、視極化率觀測值很大甚至接近100%或二次場電位差很大,引起這種現象可能是由地質因素造成的電場畸變;或是由低阻覆蓋層的感應作用造成的。3、利用SP鍵,觀測某一地區(qū)自然電位和工業(yè)游散電流的變化情況,如發(fā)現變化很大,嚴重影響觀測精度時,應通過實踐摸索抑制或排除的措施。應注意觀察,弄清其在時間、分布地段和方向上的特點,然后采取相應措施。七、什么是RS—232串行口,如何連接?對計算機有無特殊要求?RS—232是美國電子工業(yè)協(xié)會正式公布的串行接口標準,也是目前最常用的串88 第八章附件行接口標準,用來實現計算機與計算機之間,計算機與儀器之間的數據通訊。滿足該標準的接口稱為RS—232標準接口,最大通訊距離為15米,最大傳輸速率為20kB/s。由于這種接口是標準的,一般計算機配備該接口1~2個,分別稱為COM1、COM2。如用戶購買的新型計算機不是RS—232標準,需要配備與RS—232有關的轉換插頭。連接串行口時,先將儀器與計算機的電源均關斷,并確定計算機串行口的位置及口號(COM1或COM2)。從儀器配件中取出RS—232口專用電纜,將其上的七芯插頭端插入儀器面板上的標有“RS—232”的插座上,將九芯插頭端插入計算機串行口插座上,如計算機串行口插座為25芯時,需將九芯插頭端插入(9~25芯過渡插頭)。至此便完成了串行口的連接,其后執(zhí)行數據通訊操作程序。具體操作詳見軟件使用說明書。第四節(jié)萬用表的使用萬用表是電法工作中的必備測試工具,具有測量電流、電壓和電阻等多種功能,分指針(模擬)萬用表和數字萬用表兩種,工作中視不同情況選用。如圖8-1、圖8-2。89 第八章附件圖8-1指針(模擬)式萬用表圖8-2數字式萬用表一、萬用表的結構萬用表種類很多,外形各異,但基本結構和使用方法是相同的。萬用表面板上主要有表頭和選擇開關及歐姆檔調零旋鈕和表筆插孔等。1、表頭萬用表的表頭是靈敏電流計。表頭上的表盤印有多種符號、刻度線和數值。符號A-V-Ω表示這只電表是可以測量電流、電壓和電阻的多用表。表盤上印有多條刻度線,其中標有“Ω”的是電阻刻度線,其右端為零,左端為∞,刻度值分布是不均勻的。符號“-”或“DC”表示直流,“~”或“AC”表示交流,“~”表示交流和直流共用的刻度線。刻度線下的幾行數字是與選擇開關的不同檔位相對應的刻度值。表頭上還設有機械零位調整旋鈕,用以校正指針在左端指零位。2、選擇開關萬用表的選擇開關是一個多檔位的旋轉開關。用來選擇測量項目和量程。一般的萬用表測量項目包括:直流電流、直流電壓、交流電壓、電阻。每個測量項目又劃分為幾個不同的量程以供選擇。3、表筆和表筆插孔表筆分為紅、黑二只。使用時應將紅色表筆插入標有“+”號的插孔,黑色90 第八章附件表筆插入標有“-”號的插孔。二、萬用表的使用方法(一)、萬用表使用前,應做到:1、萬用表水平放置。2、應檢查表針是否停在表盤左端的零位。如有偏離,可用小螺絲刀輕輕轉動表頭上的機械零位調整旋鈕,使表針指零。3、將表筆按上面要求插入表筆插孔。4、將選擇開關旋到相應的項目和量程上就可以使用了??傊?,正確使用:1.調整指針歸零。2.根據測量對象,正確選擇檔位和量程。3.注意表筆的極性,盡量不要接反。4.測量電阻前,兩表筆短接,調零。(二)、萬用表使用后,應做到:1、拔出表筆。2、將選擇開關旋至“OFF”檔,若無此檔,應旋至交流電壓最大量程檔,如“~1000V”檔。3、若長期不用,應將表內電池取出,以防電池電解液滲漏而腐蝕內部電路。(三)電量測量1、36V以下的電壓為安全電壓,在測高于36V直流,25V交流電時,要檢查表筆是否可靠接觸,是否正確連接,是否絕緣良好等,以免電擊。2、換功能和量程時,表筆應離開測試點,測試時選擇正確的功能和量程,謹防誤操作。3、直流電壓測量:先將量程開關轉至相應的DCV量程上,然后將測試表筆跨接在被測電路上,紅表筆所接的該點電壓與極性顯示在屏幕上。4、交流電壓測量:先將量程開關轉至相應的ACV量程上,然后將測試表筆跨接在被測電路上。5、直流電流測量,先將量程開關轉至相應的DCA檔位上,然后將儀表串入被測電路上。6、交流電流測量:先將量程開關轉至相應的ACA檔位上,然后將儀表串入被測電路上。7、電阻測量:將量程開關轉到相應的電阻量程上,將兩表筆跨接在被測電阻91 第八章附件上。8、電容測量:將量程開關轉到相應的電容量程上,將測試表筆跨接在被測電容兩端進行測量,必要時注意極性。9、二極管及線路通斷測試:將量程開關置電阻檔。將黑表接二極管正極,紅表筆接二極管負極。如測線路的通斷時,將表筆連接在待測線路的兩端,如蜂鳴器響則電路通,反之電路斷開。三、指針萬用表和數字萬用表的差異1、指針表讀取精度較差,但指針擺動的過程比較直觀,其擺動速度幅度有時也能比較客觀地反映了被測量的大?。ū热鐪y電視機數據總線(SDL)在傳送數據時的輕微抖動);數字表讀數直觀,但數字變化的過程看起來很雜亂,不太容易觀看。2、指針表內一般有兩塊電池,一塊低電壓的1.5V,一塊是高電壓的9V或15V,其黑表筆相對紅表筆來說是正端。數字表則常用一塊6V或9V的電池。在電阻檔,指針表的表筆輸出電流相對數字表來說要大很多,用R31Ω檔可以使揚聲器發(fā)出響亮的“噠”聲,用R310kΩ檔甚至可以點亮發(fā)光二極管(LED)。3、在電壓檔,指針表內阻相對數字表來說比較小,測量精度相比較差。某些高電壓微電流的場合甚至無法測準,因為其內阻會對被測電路造成影響(比如在測電視機顯像管的加速級電壓時測量值會比實際值低很多)。數字表電壓檔的內阻很大,至少在兆歐級,對被測電路影響很小。但極高的輸出阻抗使其易受感應電壓的影響,在一些電磁干擾比較強的場合測出的數據可能是虛的。4、總之,在相對來說大電流高電壓的模擬電路測量中適用指針表,比如電視機、音響功放,電法發(fā)射站中的電壓、電流的測量等。在低電壓小電流的數字電路測量中適用數字表,比如BP機、手機,電法接收站中的自然電位、接地電阻以及信號短導線的通斷等測量。不是絕對的,可根據情況選用指針表和數字表。四、萬用表測量技巧1、測對講機喇叭、耳機、動圈式話筒:用R31Ω檔,任一表筆接一端,另一表筆點觸另一端,正常時會發(fā)出清脆響量的“噠”聲。如果不響,則是線圈斷了,如果響聲小而尖,則是有擦圈問題,也不能用。2、測電容:用電阻檔,根據電容容量選擇適當的量程,并注意測量時對于電92 第八章附件解電容黑表筆要接電容正極。①、估測微法級電容容量的大?。嚎蓱{經驗或參照相同容量的標準電容,根據指針擺動的最大幅度來判定。所參照的電容不必耐壓值也一樣,只要容量相同即可,例如估測一個100μF/250V的電容可用一個100μF/25V的電容來參照,只要它們指針擺動最大幅度一樣,即可斷定容量一樣。②、估測皮法級電容容量大?。阂肦310kΩ檔,但只能測到1000pF以上的電容。對1000pF或稍大一點的電容,只要表針稍有擺動,即可認為容量夠了。③、測電容是否漏電:對一千微法以上的電容,可先用R310Ω檔將其快速充電,并初步估測電容容量,然后改到R31kΩ檔繼續(xù)測一會兒,這時指針不應回返,而應停在或十分接近∞處,否則就是有漏電現象。對一些幾十微法以下的定時或振蕩電容(比如彩電開關電源的振蕩電容),對其漏電特性要求非常高,只要稍有漏電就不能用,這時可在R31kΩ檔充完電后再改用R310kΩ檔繼續(xù)測量,同樣表針應停在∞處而不應回返。3、在路測二極管、三極管、穩(wěn)壓管好壞:因為在實際電路中,三極管的偏置電阻或二極管、穩(wěn)壓管的周邊電阻一般都比較大,大都在幾百幾千歐姆以上,這樣,我們就可以用萬用表的R310Ω或R31Ω檔來在路測量PN結的好壞。在路測量時,用R310Ω檔測PN結應有較明顯的正反向特性(如果正反向電阻相差不太明顯,可改用R31Ω檔來測),一般正向電阻在R310Ω檔測時表針應指示在200Ω左右,在R31Ω檔測時表針應指示在30Ω左右(根據不同表型可能略有出入)。如果測量結果正向阻值太大或反向阻值太小,都說明這個PN結有問題,這個管子也就有問題了。這種方法對于維修時特別有效,可以非??焖俚卣页鰤墓?,甚至可以測出尚未完全壞掉但特性變壞的管子。比如當你用小阻值檔測量某個PN結正向電阻過大,如果你把它焊下來用常用的R31kΩ檔再測,可能還是正常的,其實這個管子的特性已經變壞了,不能正常工作或不穩(wěn)定了。4、測電阻:重要的是要選好量程,當指針指示于1/3~2/3滿量程時測量精度最高,讀數最準確。要注意的是,在用R310k電阻檔測兆歐級的大阻值電阻時,不可將手指捏在電阻兩端,這樣人體電阻會使測量結果偏小。五、萬用表使用注意事項1、在使用萬用表之前,應先進行“機械調零”,即在沒有被測電量時,使萬用表指針指在零電壓或零電流的位置上。93 第八章附件2、在使用萬用表過程中,不能用手去接觸表筆的金屬部分,這樣一方面可以保證測量的準確,另一方面也可以保證人身安全。3、在測量某一電量時,不能在測量的同時換檔,尤其是在測量高電壓或大電流時,更應注意。否則,會使萬用表毀壞。如需換擋,應先斷開表筆,換擋后再去測量。4、萬用表在使用時,必須水平放置,以免造成誤差。同時,還要注意到避免外界磁場對萬用表的影響。5、萬用表使用完畢,應將轉換開關置于交流電壓的最大擋。如果長期不使用,還應將萬用表內部的電池取出來,以免電池腐蝕表內其它器件。6、電阻測量:a、選擇合適的倍率。在歐姆表測量電阻時,應選適當的倍率,使指針指示在中值附近。最好不使用刻度左邊三分之一的部分,這部分刻度密集很差。b、使用前要調零。c、不能帶電測量。d、被測電阻不能有并聯支路。e、測量晶體管、電解電容等有極性元件的等效電阻時,必須注意兩支筆的極性。f、用萬用表不同倍率的歐姆擋測量非線性元件的等效電阻時,測出電阻值是不相同的。這是由于各擋位的中值電阻和滿度電流各不相同所造成的,機械表中,一般倍率越小,測出的阻值越小。7、直流電流測量:a、進行機械調零。b、選擇合適的量程檔位。c、應將萬用表串聯在被子測電路中,因為只有串聯連接才能使流過電流表的電流與被測支路電流相同。測量時,應斷開被測支路,將萬用表紅、黑表筆串接在被斷開的兩點之間。特別應注意電流測量時不將萬用表并聯接在被測電路中,這樣做是很危險的,極易使萬表燒毀。d、注意被測電量極性。e、正確使用刻度讀數。94 第八章附件f、當選取用直流電流的2.5A擋時,萬用表紅表筆應插在2.5A測量插孔內,量程開關可以置于直流電流擋的任意量程上。第五節(jié)漏電檢查與兆歐表的使用一、漏電檢查電法中漏電可發(fā)生在供電線路(包括電源)、測量線路和儀器等各部位。除儀器和控制面板漏電容易在操作中發(fā)現外,其它部位的漏電不經專門檢查都很難發(fā)現,如不注意,將嚴重影響觀測質量。生產中當導線鋪設完畢后,可分別對供電導線(A、B線)和測量導線(M、N線)進行漏電檢查,為了節(jié)約時間,哪一根導線鋪設好即可檢查哪一根。檢查前一定要告之沿途放線工離開導線,電極端要開路(不要將導線接到電極上,線頭要懸空,不能觸地或觸到草木上等)。人員也切不可接觸導線裸露處,以免被電擊。檢查時,將被測導線接入兆歐表“L”接線柱,“E”接線柱用一短導線與大地相連(一般在測站旁設一接地電極或金屬棒等),接著就可進行兆歐表絕緣電阻檢查操作了。如絕緣電阻數值不符合《電阻率測深法技術規(guī)程》中要求,有漏電,應立即予以排除,直到符合要求為止。當發(fā)現有不能允許的漏電存在時,則由上一次漏電檢查后的所有觀測數應作廢,待消除漏電后再重新觀測。《電阻率測深法技術規(guī)程》中要求儀器、電源、導線的絕緣性能應用兆歐表測定(6.2.5.2),具體要求:儀器設備控制面板的供電插孔、測量插孔及外殼三者之間的絕緣電阻應大于50MΩ(5.2.1);干電池做電源,必須配備絕緣良好的電池箱,要求對地的絕緣電阻大于10MΩ(5.2.2.1);交流發(fā)電機供電,發(fā)電機外殼對地絕緣電阻應大于10MΩ(5.2.2.3);供電導線與地絕緣電阻應不小于2MΩ/km,測量導線對地絕緣電阻應不小于5MΩ/km(5.2.3)。因此必須熟練掌握兆歐表的正確使用方法和注意事項二、兆歐表的使用兆歐表又叫搖表也可以稱為絕緣電阻測試儀,是一種簡便、常用的測量高電阻的直讀式儀表,可用來測量電路、電機繞組、電纜、電氣設備等的絕緣電阻。95 第八章附件有指針(模擬)式和數字式兩種,電法野外生產中常用指針式兆歐表來進行漏電檢查,檢查儀器、電源、電線或電纜對大地的絕緣情況。如圖8-3所示。圖8-3指針式兆歐表(搖表)1、兆歐表外形結構兆歐表的外形結構參見圖8-4所示。一般兆歐表上有三個接線柱,“L”表示“線路”或“火線”接線柱;“E”表示“地”接線柱,“G”表示保護環(huán)屏蔽接線柱。保護環(huán)的作用是消除表殼表面“L”與“E”接線樁間的漏電和被測絕緣物表面漏電的影響。在測量電氣設備對地絕緣電阻時,“L”用單根導線接設備的待測部位,“E”用單根導線接設備外殼;如測電氣設備內兩繞組之間的絕緣電阻時,將“L”和“E”分別接兩繞組的接線端;當測量電纜的絕緣電阻時,為消除因表96 第八章附件面漏電產生的誤差,“L”接線芯,“E”接外殼,“G”接線芯與外殼之間的絕緣層?!癓”、“E”、“G”與被測物的連接線必須用單根線,絕緣良好,不得絞合,表面不得與被測物體接觸。圖8-4兆歐表外形結構示意圖2、兆歐表的正確使用方法(1)、測試前的準備:測量前將被測設備切斷電源,并短路接地放電3-5分鐘,保證正確的測量結果以及人身和設備的安全;被測物表面應擦干凈,絕緣物表面的污染、潮濕,對絕緣的影響較大。兆歐表在使用前應平穩(wěn)放置在遠離大電流導體和有外磁場的地方;測量前先將兆歐表進行一次開路和短路試驗,檢查兆歐表是否正常。開路檢查:將L和E上兩連接線開路,兩根線不要絞在一起,搖動手柄指針應指在無窮大“∝”位置。短路檢查:將表筆短接,緩慢轉動發(fā)電機手柄,看指針是否迅速到“0”位置,注意在搖動手柄時不得讓L和E短接時間過長,否則將損壞兆歐表。若零位或無窮大達不到,說明兆歐表有毛病,必須進行檢修。(2)、接線:線路“L”與被測物一端導電部分相接,接地“E”與被測物體外殼或接地部分相接,屏蔽“G”與被測物體保護遮蔽部分相接或其他不參與測量的部分相接,端鈕擰緊。在特殊情況下,如被測物表面受到污染不能擦干凈、空氣太潮濕、或者有外電磁場干擾等,就必須將“G”接線柱接到被測物的金屬屏蔽保護環(huán)上;以消除表面漏流或干擾對測量結果的影響。(3)、測量:使用中均勻用力搖,速度穩(wěn)定和指針穩(wěn)定后讀數,使用中注意自97 第八章附件身安全,手拿兆歐表的夾子時千萬不要搖發(fā)電機,上千伏的電壓不是鬧著玩的。(4)、拆線:在兆歐表沒停止轉動和被測物沒有放電以前,不能用手觸及被測物的測量部分或兆歐表接線樁,拆線時也不可直接去觸及引線的裸露部分,否則容易引起觸電事故。注意:禁止在雷電時或附近有高壓導體的設備上測量絕緣電阻。只有在設備不帶電又不可能受其他電源感應而帶電的情況下才可測量。98 第八章附件第六節(jié)電法野外原始資料檢查評分表99 第八章附件100 第八章附件第七節(jié)大功率激電中梯野外接收原始記錄表(張凱制作,供參考)項目名稱:施工單位:接收機號:日期:年月日剖面線號:天氣:序點觀測時間極化率(%)VP(mv)存儲號備注號號時:分M1M2M3M4操作員:記錄員:校對:101 第八章附件第八節(jié)激電測深法記錄表(張凱制作,供參考)項目名稱:測深點線號:工作測區(qū):儀器型號:放線方向:裝置形式:接地條件:供電時間:供電線漏電檢查:接收線漏電檢查:AB/2MN/2KUIρsρsηsηs序號備注(m)(m)(m)(mV)(A)(Ω·m)(Ω·m)(%)(%)1234567891011121314151617181920212223242526記事點位坐標X=(m)Y=(m)H=(m)操作記錄復核天氣日期102 第八章附件第九節(jié)雙-單對數坐標紙(張凱制作,供參考)1987654321987654321199887766(m)5544AB/23曲線:s曲線:s3工區(qū):點線號:AB/MN:跑極方向:供電時間:ρη操作者:繪圖者:校核者:天氣:日期:年月日221199887766554433221199887766第頁總頁55443322119988776655443322安徽省勘查技術院1s198765432s1987654321·m)(%)ρΩη(圖8-5雙-單對數坐標紙103 第八章附件第十節(jié)“地物化測便捷工具”軟件介紹(張凱開發(fā),供參考使用)一款旨在幫您從繁瑣、重復的工作過程中解脫出來的實用工具軟件,助您工作更加方便、快捷、高效。一、已可用的主要功能剖面點位坐標設計計算;面積點位坐標設計計算;測點坐標投影計算;工區(qū)坐標所在的新、舊圖幅號查詢(各種標準比例尺)。該軟件正在不斷開發(fā)、擴展、完善中。衷心期待您提出功能要求和寶貴意見。讓我們共同努力,打造出一款地勘行業(yè)貼心而易用的實用工具!二、界面圖8-6地物化測便捷工具主界面104 第八章附件圖8-7工區(qū)所在的標準新、舊圖幅號查詢界面圖8-8單測線測點坐標計算界面105 第八章附件圖8-9面積勘查測線測點坐標計算界面圖8-10測點坐標投影計算界面106

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