掘進(jìn)工作面“三角錐”型直流電法超前探測(cè)正演研究

周官群，王亞飛，陳興海，岳明鑫，翟福勤，楊曉冬，吳小平，曹 煜，，崔 穎

(1.合肥工業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，安徽 合肥 230009；2.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 地球和空間科學(xué)學(xué)院，安徽 合肥 230026；3.安徽惠洲地質(zhì)安全研究院股份有限公司，安徽 合肥 231202)

根據(jù)中國(guó)工程院預(yù)測(cè)：到2050年煤炭在我國(guó)一次能源消費(fèi)比例仍將保持在50%左右，以煤炭為主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)難以改變，一次消費(fèi)能源以煤炭為主是我國(guó)發(fā)展的必然選擇。與世界主要產(chǎn)煤大國(guó)相比，我國(guó)煤礦開采工程地質(zhì)條件復(fù)雜多變。隨著淺部煤炭資源的逐漸枯竭，我國(guó)煤礦開采深度不斷加大，煤礦深部受到高承壓水的水害威脅越來越嚴(yán)重，煤礦突水甚至淹井等煤礦水害的事故頻頻發(fā)生，造成生命和財(cái)產(chǎn)的巨大損失，掘進(jìn)工作面水害的超前探測(cè)具有重大意義。

直流電法超前探測(cè)技術(shù)被作為《煤礦安全規(guī)程》《煤礦防治水細(xì)則》等推薦的成熟技術(shù)，在國(guó)內(nèi)已有20多年的應(yīng)用歷史，也是掘進(jìn)工作面前方水害探查的主要礦井物探方法之一。目前公開發(fā)表的直流電法超前探測(cè)的學(xué)術(shù)論文有200余篇，但鮮見國(guó)外文獻(xiàn)的相關(guān)報(bào)道，國(guó)內(nèi)學(xué)者分別從現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)裝置、處理方法、數(shù)據(jù)正反演等各種因素對(duì)結(jié)果的影響做了比較細(xì)致的研究。文獻(xiàn)[4-6]分別提出以兩點(diǎn)三極法、三點(diǎn)-三極和七電極系的超前探測(cè)系統(tǒng)。王運(yùn)彬和于師建結(jié)合超前水平鉆孔，提出了孔內(nèi)直流電法超前探測(cè)。岳建華、劉樹才等對(duì)礦井直流電法進(jìn)行了相關(guān)正演模擬，并從理論分析、資料處理及工程應(yīng)用上對(duì)礦井直流電法進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，黃俊革等進(jìn)行了坑道內(nèi)直流電法有限元正演模擬，指出了邊界影響和巷道空間、金屬管道等對(duì)結(jié)果的影響，并采用最小二乘法對(duì)超前探測(cè)視電阻率曲線進(jìn)行快速反演，指出反演結(jié)果只能確定異常體的厚度和電阻率的組合值。文獻(xiàn)[12-16]通過數(shù)值模擬，指出了直流電法超前探結(jié)果受到巷道空間的影響與電極和巷道的相對(duì)位置、幾何尺寸、角度等大小有關(guān)。文獻(xiàn)[17-20]提出了井巷三維電阻率成像，利用巷道有限空間進(jìn)行三維電阻率超前探測(cè)，從數(shù)值模擬和物理模型試驗(yàn)及工程應(yīng)用3個(gè)方面進(jìn)行了研究，提出二維偏移結(jié)合三維反演成像的數(shù)據(jù)處理手段，具有一定的應(yīng)用效果。成果解釋方面，為了提高電法超前探測(cè)技術(shù)在巷道探測(cè)的準(zhǔn)確度，有關(guān)學(xué)者提出了超前探預(yù)測(cè)模型及預(yù)測(cè)公式。程久龍等通過求解全空間三層介質(zhì)點(diǎn)電源電場(chǎng)分布，獲得=(08～10)的預(yù)測(cè)公式；黃俊革等通過巷道前方無限大低阻板體的數(shù)值模擬，獲得=(010～025)的預(yù)測(cè)公式(其中，為預(yù)測(cè)距離；為視電阻率曲線最小值位置)；韓光等通過沙槽實(shí)驗(yàn)得出了礦井直流電法超前預(yù)報(bào)球體構(gòu)造的經(jīng)驗(yàn)公式=08-40。劉洋等則開展任意各向異性三維非結(jié)構(gòu)有限元算法研究，獲得=0432+448的預(yù)測(cè)公式。

目前有不少學(xué)者對(duì)直流電法超前探測(cè)技術(shù)的準(zhǔn)確性提出了質(zhì)疑，究其原因是直流電法超前探測(cè)的基本原理從均勻全空間點(diǎn)電源電場(chǎng)出發(fā)，通過在掘進(jìn)工作面附近布置點(diǎn)電源形成全空間電流場(chǎng)，在后方采集電位差數(shù)據(jù)，提取前方異常體信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)超前探測(cè)。該方法理論雖可行，但實(shí)際探測(cè)中巷道后方的異常信號(hào)較弱，且越往后方信號(hào)越弱，必須用高精度的記錄設(shè)備進(jìn)行針對(duì)性的處理，且掘進(jìn)工作面的浮矸、積水，巷道開挖引起的巖體松動(dòng)及各種大型掘進(jìn)設(shè)備等的影響，導(dǎo)致直流電法超前探測(cè)的準(zhǔn)確度受到很大影響，最為關(guān)鍵的是，實(shí)際煤系地層為層狀介質(zhì)，且存在各向異性，并非均勻全空間介質(zhì)，點(diǎn)電源電場(chǎng)在層狀地層的全空間分布與均質(zhì)全空間分布規(guī)律完全不同。

據(jù)統(tǒng)計(jì),近30 a來在礦井物探方面的理論基礎(chǔ)研究偏少，大部分的研究偏向于工程應(yīng)用。從實(shí)際探測(cè)效果來看，傳統(tǒng)的直流電法超前探測(cè)不能完全解決工作面前方的水害問題。在復(fù)雜地質(zhì)條件下，為進(jìn)一步提高直流電法超前探測(cè)的準(zhǔn)確性，本研究將巷道超前探放水的3個(gè)鉆孔進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，即將《煤礦防治水細(xì)則》里第43條規(guī)定的，幾種復(fù)雜地質(zhì)條件下所布置的3個(gè)超前探放水孔設(shè)計(jì)為互相成一定角度的“三角錐”型立體觀測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)行直流電法掘進(jìn)工作面的三維直流超前探測(cè)研究。通過建立均質(zhì)全空間模型和層狀模型，對(duì)體狀低阻異常和板狀低阻異常進(jìn)行正演模擬，結(jié)果顯示“三角錐”型觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)2種低阻異常的響應(yīng)是傳統(tǒng)直流電法超前探的數(shù)十倍甚至數(shù)百倍，確定了“三角錐”型觀測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行超前探測(cè)的可行性。

1 “三角錐”型觀測(cè)系統(tǒng)的鉆孔設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)采集

受巷道空間的限制，傳統(tǒng)的巷道直流電法超前探測(cè)只能利用巷道空間布置1條或多條直流電法測(cè)線，獲得巷道前方一維或三維的探測(cè)結(jié)果，觀測(cè)系統(tǒng)布置相對(duì)單一，電極布置受巷道內(nèi)各類干擾因素影響。作者根據(jù)《煤礦防治水細(xì)則》規(guī)定：防水煤柱應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤層賦存條件、圍巖物理力學(xué)性質(zhì)、開采方法及巖層移動(dòng)規(guī)律等因素綜合確定，但不得小于20 m。

考慮鉆探超前距為100 m，鉆孔長(zhǎng)度120 m，在巷道掘進(jìn)工作面將原探放水的3個(gè)鉆孔設(shè)計(jì)為等邊三角形布置，如圖1(a)所示，3個(gè)鉆孔呈三角錐形且兩兩鉆孔之間夾角≈28°，如圖1(b)所示。數(shù)據(jù)可采用單點(diǎn)電源供電方式，在巷道后方布置一無窮遠(yuǎn)電極B和參考電極G，依次進(jìn)行每個(gè)電極的供電和數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集更加快捷。三角錐的正中心對(duì)應(yīng)掘進(jìn)走向33°，此參數(shù)的設(shè)計(jì)可以在巷道前方30～100 m內(nèi)，始終保持20 m的安全高度。

圖1 “三角錐”型觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2 巷道全空間正演理論

全空間中的點(diǎn)電源電場(chǎng)可視為全空間電位場(chǎng)，設(shè)在三維直角坐標(biāo)系中，場(chǎng)源是一個(gè)位于(,,)點(diǎn)、電流強(qiáng)度為的點(diǎn)電源，則全空間中任意一點(diǎn)(,,)滿足的電位控制方程有

?·[(,,)?(,,)]=

-(-)(-)(-)

(1)

式中，為狄克拉函數(shù)；為計(jì)算區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)的電導(dǎo)率；為電位。

右端項(xiàng)=-(-)(-)(-)，由狄拉克函數(shù)可知：在點(diǎn)電流源節(jié)點(diǎn)以外,=0；而在點(diǎn)電流源所在的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上，→∞。這將導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)較大誤差，特別是在點(diǎn)電流源附近誤差量級(jí)更大，也就是總電位場(chǎng)在點(diǎn)電流源的位置存在奇異性。

針對(duì)點(diǎn)電流源的奇異性問題，可以采用解析和數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的算法來解決。用解析法計(jì)算點(diǎn)電流源在礦井全空間條件下產(chǎn)生的正常電位，而用數(shù)值方法計(jì)算導(dǎo)電異常體引起的異常場(chǎng)電位，由2者相加獲得實(shí)際電場(chǎng)的電位。文中數(shù)值計(jì)算采用有限差分法，則異常場(chǎng)電位滿足邊值問題。

(2)

式中，為地面邊界；為近似的無窮遠(yuǎn)邊界；為圍巖電導(dǎo)率；為任意點(diǎn)到點(diǎn)電源距離；為邊界點(diǎn)徑向與邊界面法向的夾角。

式(2)利用有限差分法進(jìn)行離散，得到大型線性方程組=(為電阻率正演算子;為與源位置有關(guān)的向量)，對(duì)該大型線性方程組采用不完全Cholesky共軛梯度法進(jìn)行求解。

3 模型正演

為直觀說明觀測(cè)系統(tǒng)的有效性，分別在均質(zhì)全空間條件下和全空間層狀介質(zhì)條件下，利用傳統(tǒng)直流電法超前探測(cè)模式和“三角錐”型觀測(cè)系統(tǒng)超前探測(cè)模式的正演模型，進(jìn)行同一模型下2種觀測(cè)系統(tǒng)不同位置處的異常響應(yīng)比較。

3.1 均質(zhì)全空間模型

(1)對(duì)體狀低阻異常的對(duì)比。

建立均質(zhì)全空間條件下傳統(tǒng)直流電法超前探測(cè)(圖2)和“三角錐”型超前探測(cè)(圖3)的正演模型，假設(shè)在全空間均質(zhì)條件下，考慮巷道影響，巷道電阻率=10Ω·m，圍巖電阻率=100 Ω·m，低阻電阻率=1 Ω·m，異常體尺寸為15 m×15 m×15 m，正方體異常體位于巷道正前方，中心距巷道掘進(jìn)工作面60 m，供電電流1 A。

圖2 均質(zhì)全空間下傳統(tǒng)直流電法超前探測(cè)背景及體狀低阻異常正演模型

圖3 均質(zhì)全空間下“三角錐”型觀測(cè)系統(tǒng)超前探測(cè)背景及體狀低阻異常正演模型

傳統(tǒng)直流電法超前探電極間距為4 m，共布置32個(gè)電極，電極編號(hào)從掘進(jìn)工作面向后分別為1號(hào)、2號(hào)、…、32號(hào)，“B”極放置在無窮遠(yuǎn)?！叭清F”型觀測(cè)系統(tǒng)鉆孔在巷道掘進(jìn)工作面呈等邊三角形布置，中心朝向正前方，兩兩鉆孔間夾角為28°，3個(gè)鉆孔中電極順序從孔口至孔底分別為1～32號(hào)、33～64號(hào)、65～96號(hào)。取傳統(tǒng)超前探觀測(cè)系統(tǒng)下1號(hào)電極供電和“三角錐”型觀測(cè)系統(tǒng)下32號(hào)電極供電時(shí)，各接收電極的電壓值，比較背景和加體狀異常條件下電壓響應(yīng)及其變化量Δ=(-)×100%，如圖4所示。

圖4 均質(zhì)模型下2種觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)體狀異常電壓響應(yīng)對(duì)比

傳統(tǒng)超前探測(cè)在掘進(jìn)工作面1號(hào)電極供電時(shí)，2～32號(hào)電極處電壓逐漸降低，加體狀異常后的電壓曲線與背景相比變化較小，由電壓變化量曲線可見變化量最高為0.12%?！叭清F”型觀測(cè)系統(tǒng)在掘進(jìn)工作面32號(hào)電極供電時(shí)，1～31號(hào)電極方向，33～64號(hào)電極方向及65～96號(hào)電極方向電位逐漸升高，加體狀異常后的電壓曲線與背景相比在距孔口直線距離36～96 m(10～25號(hào)、42～57號(hào)、74～89號(hào)電極)處電壓變化明顯，電壓變化量達(dá)-1.7%～2.7%，極值點(diǎn)位于3個(gè)鉆孔到孔口直線距離48 m和72 m處。

(2)對(duì)板狀異常的對(duì)比。

設(shè)置板狀低阻體模型，低阻異常體尺寸為100 m×100 m×3 m，板狀體異常體垂直于巷道正前方，中心距巷道掘進(jìn)工作面60 m，供電電流1 A。其他參數(shù)同體狀低阻異常體模型。模型如圖5所示。此時(shí)鉆孔已從板狀體中穿過。

圖5 均質(zhì)全空間模型下2種觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)板狀低阻異常的正演模型

取傳統(tǒng)超前探觀測(cè)系統(tǒng)下1號(hào)電極供電和“三角錐”型觀測(cè)系統(tǒng)下32號(hào)電極供電時(shí)，各接收電極的電壓值，比較背景和加板狀異常條件下電壓響應(yīng)及其變化量Δ，如圖6所示。

圖6 均質(zhì)模型下2種觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)板狀低阻異常電壓響應(yīng)對(duì)比

傳統(tǒng)超前探在掘進(jìn)工作面1號(hào)電極供電時(shí)，2～32號(hào)電極處電壓逐漸降低，加板狀異常后的電壓曲線與背景相比變化較小，電壓變化量在0.2%以內(nèi)。

“三角錐”型觀測(cè)系統(tǒng)在掘進(jìn)工作面32號(hào)電極供電時(shí)，1～31號(hào)電極方向，33～64號(hào)電極方向及65～96號(hào)電極方向電位逐漸升高，加板狀異常后的電壓曲線與背景相比在到孔口直線距離36～96 m(10～25號(hào)、42～57號(hào)、74～89號(hào)電極)處電壓變化明顯，距孔口直線距離64 m處電壓變化量最高達(dá)23.4%。

3.2 層狀全空間模型

(1)對(duì)體狀低阻異常的對(duì)比。

建立層狀模型條件下傳統(tǒng)直流電法超前探測(cè)(圖7)和“三角錐”型超前探測(cè)(圖8)的正演模型，層狀模型參考中煤新集礦區(qū)地層模型進(jìn)行設(shè)置，使得模型更接近實(shí)際地層，考慮巷道影響，巷道電阻率=10Ω·m，各層電阻率及對(duì)應(yīng)厚度見表1，其中層3為含水層。

圖7 層狀模型下傳統(tǒng)直流電法超前探測(cè)背景及體狀低阻異常正演模型

圖8 層狀模型下“三角錐”型觀測(cè)系統(tǒng)背景及體狀低阻異常正演模型

表1中上界面厚度設(shè)置為500 m，電阻率與層1一致，下界面厚度設(shè)置為500 m，電阻率與層10一致，設(shè)置低阻=1 Ω·m，體狀低阻異常體尺寸為15 m×15 m×15 m，正方體異常體位于巷道前方含水層3中，中心距巷道掘進(jìn)工作面60 m，供電電流1 A。

表1 層狀模型電阻率及厚度參數(shù)

2種觀測(cè)系統(tǒng)電極坐標(biāo)及順序設(shè)置同均質(zhì)模型，見3.1節(jié)。取傳統(tǒng)超前探測(cè)觀測(cè)系統(tǒng)下1號(hào)電極供電和“三角錐”型觀測(cè)系統(tǒng)下32號(hào)電極供電時(shí)各接收電極的電壓，比較背景和加體狀異常條件下電壓響應(yīng)及其變化量Δ，如圖9所示。

圖9 層狀模型下2種觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)體狀低阻異常電壓響應(yīng)對(duì)比

層狀模型下，傳統(tǒng)超前探在掘進(jìn)工作面1號(hào)電極供電時(shí)，2～32號(hào)電極處電壓逐漸降低，加體狀異常后的電壓曲線與背景相比變化較小，電壓變化量在0.045% 以內(nèi)，變化量極?。弧叭清F”型觀測(cè)系統(tǒng)在掘進(jìn)工作面32號(hào)電極供電時(shí)，1～31號(hào)電極方向，33～64號(hào)電極方向及65～96號(hào)電極方向電位逐漸升高，加體狀異常后與背景相比的電壓曲線在距孔口直線距離52，64和64 m(14號(hào)、49號(hào)、81號(hào)電極)范圍內(nèi)電壓變化最大，電壓變化量在52 m(14號(hào)電極)附近處最高達(dá)7.8%。

(2)對(duì)板狀低阻異常的比較。

設(shè)置板狀低阻體模型，巷道電阻率=10Ω·m，=1 Ω·m，異常體尺寸為100 m×100 m×3 m，板狀體異常體垂直于巷道正前方，中心距巷道掘進(jìn)工作面60 m，供電電流1 A。其他參數(shù)同體狀低阻異常體模型，模型示意如圖10所示。

圖10 層狀模型下2種觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)板狀低阻異常的正演模型

取傳統(tǒng)超前探觀測(cè)系統(tǒng)下1號(hào)電極供電和“三角錐”型觀測(cè)系統(tǒng)下32號(hào)電極供電時(shí)，各接收電極的電壓值，比較背景和加板狀異常條件下電壓響應(yīng)及其變化量Δ，如圖11所示。

圖11 層狀模型下2種觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)板狀低阻異常電壓響應(yīng)對(duì)比

傳統(tǒng)超前探在掘進(jìn)工作面1號(hào)電極供電時(shí)，2～32號(hào)電極處電壓逐漸降低，加板狀異常后的電壓曲線與背景相比變化較小，電壓變化量在2.8%以內(nèi)?！叭清F”型觀測(cè)系統(tǒng)在掘進(jìn)工作面32號(hào)電極供電時(shí)，1～31號(hào)電極方向，33～64號(hào)電極方向及65～96號(hào)電極方向電位逐漸升高，加板狀異常后的電壓曲線與背景相比在44，48和48 m(12號(hào)、45號(hào)、77號(hào)電極)處變化最大，電壓變化量在44 m(12號(hào)電極)處最高達(dá)31.6%。

3.3 “三角錐”型觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)低阻異常的空間定位

陳明生等設(shè)計(jì)了多條單極-偶極二維觀測(cè)剖面，以點(diǎn)電極源為圓心，以發(fā)生電位異常位置到電流源的距離為半徑畫弧，采用弧線交匯技術(shù)成功探測(cè)到二維孤立地質(zhì)異常體的位置。在全空間條件下，點(diǎn)電源A周圍形成以為中心的球等位面。當(dāng)“三角錐”型觀測(cè)系統(tǒng)中間有異常體時(shí)，這樣的三維空間排列有利于采用弧線交匯技術(shù)實(shí)現(xiàn)異常體的定位。

如圖4均質(zhì)模型下“三角錐”型觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)體狀異常響應(yīng)可見，體狀低阻體引起3個(gè)鉆孔中分別出現(xiàn)1個(gè)正向和1個(gè)負(fù)向變化極值點(diǎn)，電位變化零點(diǎn)分別位于16號(hào)、48號(hào)、80號(hào)電極附近，距孔口的直線距離均為60 m，以此電位變化零點(diǎn)為特征點(diǎn)利用交匯法作圖：以孔口1號(hào)電極為球心，沿3個(gè)鉆孔方向分別以60 m為半徑畫球，3個(gè)球面交會(huì)于三角錐中心線60 m處，即所設(shè)置模型低阻異常的正中心(圖12)，弧線交匯技術(shù)定位三維孤立地質(zhì)異常體位置也很有效。

圖12 均質(zhì)全空間條件下“三角錐”型觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)體狀異常的交匯作圖結(jié)果

均質(zhì)模型下“三角錐”型觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)板狀異常模擬響應(yīng)結(jié)果(圖6)中，異常距點(diǎn)電源64 m，基本是鉆孔穿過異常體的位置，可用于板體異常的定位。進(jìn)一步分析層狀介質(zhì)中2種模型的模擬結(jié)果(圖11)，響應(yīng)特征比較復(fù)雜，特征點(diǎn)規(guī)律不明顯，難于用弧線交匯技術(shù)進(jìn)行異常體的準(zhǔn)確定位，必須通過電阻率三維反演技術(shù)才可能實(shí)現(xiàn)異常體的準(zhǔn)確定位和形態(tài)刻畫。

3.4 小 結(jié)

在均質(zhì)全空間模型條件下和層狀模型條件下，進(jìn)行2種觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)同一體狀低阻異常和板狀低阻異常的響應(yīng)特征比較，正演結(jié)果異常響應(yīng)值見表2。

表2 正演模擬結(jié)果異常幅值

由表2可見，在均質(zhì)模型下，傳統(tǒng)直流電法超前探觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)體狀低阻異常和板狀低阻異常的響應(yīng)基本相當(dāng)；在層狀模型中，對(duì)板狀異常的響應(yīng)比體狀異常大幾十倍。而“三角錐”型觀測(cè)系統(tǒng)在均質(zhì)和層狀模型中對(duì)板狀異常的響應(yīng)是體狀異常響應(yīng)的數(shù)倍?？梢姡叭清F”型觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)異常的響應(yīng)比傳統(tǒng)超前探測(cè)觀測(cè)系統(tǒng)更強(qiáng)，且對(duì)低阻模型產(chǎn)生的響應(yīng)是傳統(tǒng)超前探觀測(cè)系統(tǒng)的數(shù)十倍甚至數(shù)百倍。通過異常交匯法作圖即可對(duì)均質(zhì)模型下的簡(jiǎn)單地質(zhì)異常進(jìn)行定位，對(duì)復(fù)雜模型和層狀模型的異常精確定位和形態(tài)刻畫還需通過電阻率三維反演解決。

4 結(jié) 論

(1)設(shè)計(jì)3個(gè)鉆孔間互成28°的角度，形成直流電法超前探三維觀測(cè)系統(tǒng)，通過異常交匯法作圖即可對(duì)均質(zhì)模型下的簡(jiǎn)單地質(zhì)異常進(jìn)行定位，解決了傳統(tǒng)直流電法超前探測(cè)無法確定具體位置的問題，但對(duì)復(fù)雜形態(tài)和層狀模型的異常精確定位和形態(tài)刻畫還需通過電阻率三維反演的方法確定。

(2)“三角錐”型觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)體狀低阻異常和板狀低阻異常的響應(yīng)，均比傳統(tǒng)超前探測(cè)觀測(cè)系統(tǒng)強(qiáng)一個(gè)甚至是2個(gè)數(shù)量級(jí)，因此“三角錐”型觀測(cè)系統(tǒng)更有利于獲取前方的異常信號(hào)并進(jìn)行處理成像。

(3)“三角錐”型超前探測(cè)的觀測(cè)系統(tǒng)可獲得前方異常體的三維響應(yīng)，傳統(tǒng)直流電法超前探測(cè)問題將轉(zhuǎn)變成全空間三維反演問題，規(guī)避了目前傳統(tǒng)巷道直流電法超前探測(cè)存在的障礙，為超前探測(cè)提供了一個(gè)新的解決方法。