深部破碎含水地层分布识别方法

本公开涉及深部地层探测，尤其涉及一种深部破碎含水地层分布识别方法。

背景技术：

1、在深部工程建设过程中时有突水、涌水事故的发生，研究和工程实践均表明水害已成为深部工程建设的首要风险隐患，因此，提高深部工程区工程地质和水文地质探测的准确性和可靠性，是科学评价涌水风险、有效治理水害的先决条件。

2、目前，深部工程在建设期间大多数靠传统的探水勘察孔来观测水情况，只能观测出水情况，所获取的信息也只是有限的水文信息，无法全面评估整个工作面前方地层的水情，无法定量表征深部地层的赋存状态；无法获取整个地层的全貌，就难以准确评估涌水风险，可能导致工作面前方地层的涌水无法及时发现和处理，极大增加了工程发生安全事故的风险，对工作人员的安全造成极大威胁。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开实施例提供了一种深部破碎含水地层分布识别方法，至少部分的解决现有技术中存在的无法获取深部破碎含水地层的精准分布情况的问题。

2、本公开实施例提供了一种深部破碎含水地层分布识别方法，该方法包括：

3、钻探q个物探孔；

4、沿q个所述物探孔分别下放对应的电阻率测试装置，获得待测试区域的q组地层数据；每组所述地层数据均包括若干原始电阻率数据以及若干电极坐标数据，每个所述原始电阻率数据与每个所述电极坐标数据一一对应；

5、基于任意两个所述物探孔的两组所述地层数据，构建孔间地层电阻率云图；

6、基于所述孔间地层电阻率云图，获取两组反演地层数据；每组所述反演地层数据均包括若干反演电阻率数据以及若干反演坐标点数据，且所述反演电阻率数据与所述反演坐标点数据一一对应；

7、基于两组所述反演地层数据获得两条变化规律曲线；

8、基于两组所述反演地层数据，获得电阻率基准线值；

9、基于所述电阻率基准线值以及两条所述变化规律曲线，构建变化规律图；

10、基于所述变化规律图获取深部破碎含水地层分布信息；

11、其中，q≥2。

12、可选的，q个所述物探孔平行等间隔、等深度钻设，且q个所述物探孔均位于深部工程掌子面的前方；

13、所述物探孔的深度与相邻孔间距的比值为2。

14、可选的，所述电阻率测试装置为包含预设数量电极的电阻率测试专用电缆；

15、所述电阻率测试专用电缆的前端装设有预设重量的配重锤。

16、可选的，所述基于任意两个所述物探孔的两组所述地层数据，构建孔间地层电阻率云图，包括：

17、剔除两组所述地层数据中的噪声数据，获得第一数据集合；所述第一数据集合包括剔除噪声数据之后的若干原始电阻率数据以及对应的电极坐标数据；

18、采用层析成像法对所述第一数据集合进行分布迭代反演成像，获得所述孔间地层电阻率云图。

19、可选的，所述基于所述孔间地层电阻率云图，获取两组反演地层数据，包括：

20、将所述孔间地层电阻率云图划分为若干预设尺寸的的正方形网格；

21、根据预设电阻率云图比例尺刻度分别提取两组所述物探孔的反演地层数据。

22、可选的，所述反演电阻率数据的数量与所述原始电阻率数据的数量一致。

23、可选的，所述基于两组所述反演地层数据，获得电阻率基准线值，包括：

24、基于两组所述反演地层数据分别获取两个基准值；

25、两个所述基准值的平均值即为所述电阻率基准线值；

26、所述基准值为，；其中，为含水系数，为第个物探孔中的测点个数，为测试点编号，为第个物探孔内的反演电阻率数据，为与所述反演电阻率数据对应的反演坐标点数据。

27、可选的，该方法还包括：采用超声波探测技术，判断所述物探孔中是否含水；

28、若是，为1；

29、若否，为-1。

30、可选的，所述基于所述变化规律图获取深部破碎含水地层分布信息，包括：

31、基于所述变化规律图，获取两条所述变化规律曲线低于所述电阻率基准线值的第一曲线区域、第二曲线区域；

32、获取所述第一曲线区域、所述第二曲线区域的交集区域，即为所述深部破碎含水地层的分布区域。

33、可选的，该方法还包括：基于所述交集区域，获取所有的测试点坐标；

34、基于所述测试点坐标，构建地层分区破裂分布图；

35、所述地层分区破裂分布图的横坐标为预设跨度，纵坐标为测深。

36、本申请公开的深部破碎含水地层分布识别方法，通过钻探和电阻率测试装置获取多组地层数据，并构建孔间地层电阻率云图和反演地层数据，可以准确地识别深部破碎含水地层的分布情况；该方法以多组原始电阻率数据和电极坐标数据作为基础，通过反演地层数据和反演坐标点数据获取深部地层的电阻率信息，从而实现对含水地层的多维度分析；基于预设公式和反演地层数据，该方法可以获得电阻率基准线值，并结合两组反演地层数据构建变化规律图，这样，可以直观地展示深部破碎含水地层的变化趋势和规律；通过分析变化规律图，可以获取深部破碎含水地层的分布信息，这对于工程建设、地质勘探等领域具有重要意义，可以为相关决策提供科学依据和参考。

37、上述说明仅是本公开技术方案的概述，为了能更清楚了解本公开的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本公开的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

技术特征：

1.一种深部破碎含水地层分布识别方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的深部破碎含水地层分布识别方法，其特征在于，q个所述物探孔平行等间隔、等深度钻设，且q个所述物探孔均位于深部工程掌子面的前方；

3.根据权利要求2所述的深部破碎含水地层分布识别方法，其特征在于，所述电阻率测试装置为包含预设数量电极的电阻率测试专用电缆；

4.根据权利要求1所述的深部破碎含水地层分布识别方法，其特征在于，所述基于任意两个所述物探孔的两组所述地层数据，构建孔间地层电阻率云图，包括：

5.根据权利要求4所述的深部破碎含水地层分布识别方法，其特征在于，所述基于所述孔间地层电阻率云图，获取两组反演地层数据，包括：

6.根据权利要求5所述的深部破碎含水地层分布识别方法，其特征在于，所述反演电阻率数据的数量与所述原始电阻率数据的数量一致。

7.根据权利要求5所述的深部破碎含水地层分布识别方法，其特征在于，所述基于两组所述反演地层数据，获得电阻率基准线值，包括：

8.根据权利要求7所述的深部破碎含水地层分布识别方法，其特征在于，该方法还包括：采用超声波探测技术，判断所述物探孔中是否含水；

9.根据权利要求8所述的深部破碎含水地层分布识别方法，其特征在于，所述基于所述变化规律图获取深部破碎含水地层分布信息，包括：

10.根据权利要求9所述的深部破碎含水地层分布识别方法，其特征在于，该方法还包括：基于所述交集区域，获取所有的测试点坐标；

技术总结
本申请公开了一种深部破碎含水地层分布识别方法，包括：钻探若干物探孔；沿物探孔分别下放对应的电阻率测试装置，获得待测试区域的地层数据；基于任意两个物探孔的两组地层数据，构建孔间地层电阻率云图；基于孔间地层电阻率云图，获取两组反演地层数据；基于两组反演地层数据获得两条变化规律曲线；基于两组反演地层数据，获得电阻率基准线值；基于电阻率基准线值以及两条变化规律曲线，构建变化规律图；基于变化规律图获取深部破碎含水地层分布信息；该方法可以准确地识别深部破碎含水地层的分布情况，可以直观地展示深部破碎含水地层的变化趋势和规律，为深部地下工程的安全建设施工提供可靠指导依据。

技术研发人员：付桢,张月征,张春瑞,纪洪广,李天宇,沈恒祥
受保护的技术使用者：北京科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15