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| 1 | 高密度电阻率法和瞬变电磁法在煤田采空区勘查及注浆检测中的应用显示文摘从煤矿采空区诱发的地质灾害对国民经济建设的危害和采空区探测与治理的现实意义出发,总结了煤矿采空区探测中的地球物理方法技术现状,分析了开展煤矿采空区地球物理探测的物性差异前提.在简要介绍高密度电阻率法和瞬变电磁法基本原理的基础上,结合我国新疆某地区的探测实例,研究总结了高密度电阻率法和瞬变电磁法在煤矿采空区探测中的应用效果.结果表明,由于煤矿地下采空区和未采区之间存在有明显导电性(电阻率)差异,使用高密度电法和瞬变电磁法综合勘察煤田采空区效果较好,工作区120m以上浅部采空区采用高密度电法探测,其定量解释结果精度较高,而100~350m深度范围内采用瞬变电磁法探测作定量推断解释效果较好.文章还结合应用实例探讨了利用高密度电阻率法评价煤矿采空区注浆治理效果的可行性. | 杨镜明 魏周政 高晓伟 | 2014 | 地球物理学进展2014，29，1： | 116 |
| 2 | 煤矿防治水智能化技术与装备研究现状及展望显示文摘为了解决煤矿充水条件的精准探测、有效预测、动态监测和水害的可靠治理问题,人工智能和信息化技术在我国煤矿水害防治技术和装备中获得广泛应用并取得重要进展。依据智能感知、智能判断和智能执行等智能化技术三要素,将煤矿防治水智能化定义为水害致灾因素的有效筛选、自动识别和精准控制的过程。从5个方面系统地总结了煤矿防治水智能化技术现状:即探测装备的智能化芯片应用及数据处理智能算法、含水层富水性分区的信息融合法及煤层底板突水预测的统计学习法、基于智能化传感器及智能算法的矿井水情(害)实时监测预警系统、水害治理工程的信息化设计及智能控制注浆系统、紧急避灾最优路径搜索及突水水源快速识别。结果表明:水害探测装备及解释方法的智能化提高了装备的抗干扰能力,实现了探测数据的快速准确处理;煤层底板突水预测的统计学习法使突水预测精度由82%提高到91%;网络并行电法监测仪在五沟煤矿提前2 d成功预报了工作面底板突水;智能化注浆系统形成了高度定制化的制浆-注浆数字化解决方案,实现全自动造浆30 m3/h;避灾抢险智能化为矿井灾害情景下的井下人员合理疏散和应急救援提供了辅助决策支持平台。提出随着智慧矿山、透明矿井技术的不断发展与完善,多源时空智能化探(监)测、玻璃水文地质、水害监测大数据挖掘、井下救援机器人等将会成为热点研究方向,并最终形成煤矿防治水智能化技术体系。 | 靳德武 乔伟 李鹏 樊娟 | 2019 | 煤炭科学技术2019，47，3： | 46 |
| 3 | 多同性源阵列电阻率法隧道超前探测方法与物理模拟试验研究显示文摘直流电阻率法以其对含水构造响应敏感且适应性强的特点,是隧道施工期超前地质预报的常用方法.针对目前定点源三极观测方式易受到测线附近旁侧异常干扰与聚焦观测方式探测距离过短无法三维成像的问题,提出了一种基于多同性源阵列电阻率的隧道超前探测新方法,利用环形布置的多同性源供电压制隧道掌子面后方的异常体的干扰,同时增强掌子面前方远处异常体的敏感度,阵列电极测量可为含水构造的三维反演成像提供三维数据.首先,开展了含水构造超前探测的数值正演模拟,发现多同性源方法的视电阻率纵向微分曲线极小值以及与横轴的交点位置可对异常体位置进行定性判断,探讨了多同性源方法对后方及侧向异常干扰的响应特征及识别方法.其次,将电阻率光滑约束与轨迹光滑策略引入蚁群反演算法,提出了一种最小二乘方法与改进蚁群算法相结合的混合反演算法,反演数值算例表明混合反演算法能够实现含水构造的三维成像,较好地反演出不同距离的含水构造位置,并使其边界较为清晰.为了验证多同性源探测方法的探测效果开展了物理模型试验,多同性源阵列电阻率法能较好的反映含水构造的存在,与实际含水构造的位置较为相符. | 李术才 聂利超 刘斌 田明禛 王传武 宋杰 刘征宇 王世睿 | 2015 | 地球物理学报2015，58，4： | 25 |
| 4 | 实验室高密度电法微测系统的模型研究显示文摘高密度电法在矿产普查、地质、环境、工程等多领域应用广泛,解决了诸多实际问题.为了更一步提高高密度电法勘探的解释精度,本文采用高密度电法的微测系统,利用实验室中的已知模型,由实验数据总结出:与勘探对象有关的装置选择问题、与测线长度有关的k系数、与勘探深度有关的C_1及C_2系数,在此所讨论的问题对今后解决实际地质问题具有重要的参考及实用价值. | 肖宏跃 武娇阳 雷宛 廖鑫 | 2011 | 地球物理学进展2011，26，4： | 17 |
| 5 | 高密度电阻率法的异常识别和推断——以溶洞探测和寻找地下水为例显示文摘文章结合大量的探测实践,构设了探测深度h与供电极距AB的经验关系式,关系式不仅说明深度与供电极距的关系,同时也说明了地质性质对深度的影响,并因此引入测深调整因子.在此基础上,由深度的经验计算式导出了视电阻率计算式,视电阻率计算式表明,均质完整大地或岩层断面电阻率场的分布规律是:从上(浅)到下(深)等值线规则分布、阻值规则增大;而不均质和不完整的地质岩层断面电阻率场的分布特点是:断面电阻率等值线杂乱不规则,有阻值不同的异常区域或圈闭异常,异常区域或圈闭异常大小、位置、形态无确定性.这两者是高密度电阻率法识别和推断目标地质体的基础.与不均质大地相比,目标地质体异常有其属性包括产生形成条件的一定的确定性,如溶洞有电性、大小、位置、形态上的确定性,富含水地层有电性和条件上的相应确定性.因此,依据均质大地、不均质大地和目标地质体各自的电阻率特点,以及实际的地质情况和成因条件,可对目标地质体的异常进行识别和推断. | 马吉静 | 2019 | 地球物理学进展2019，34，4： | 16 |
| 6 | 基于汉南-奎因信息准则的电阻率层析成像径向基神经网络反演显示文摘径向基神经网络(RBFNN)具有结构简单、学习速度快、不易陷入局部极小等优点,能够有效地提高电阻率层析成像反演的收敛速度和求解质量.本文针对电阻率层析成像反演的非线性特征,提出了一种基于汉南-奎因信息准则(HQC)的正交最小二乘法(OLS)学习算法(HQOLS).该算法通过计算HQC的最优值来自动选择RBFNN的网络结构,避免了传统OLS学习算法中阈值参数的设定,保证了网络的泛化性能.通过比较聚类法、梯度法、OLS和HQOLS等学习算法的反演性能,构建了基于RBFNN的电阻率层析成像反演模型.数值仿真和模型反演的结果表明,该方法实现简单,在准确性上优于BP反演,成像质量优于传统最小二乘法反演. | 戴前伟 江沸菠 董莉 | 2014 | 地球物理学报2014，57，4： | 13 |
| 7 | 高密度电阻率法在葬墓考古的应用显示文摘出于对文物保护的需要,野外考古需要使用不损害文物的探测技术,因此不会使地下文物受损的地球物理考古是考古调查的一个必然发展方向.本文以江西某葬墓区为研究对象,运用高密度电阻率法重点探测葬墓区的古遗址和古文物的分布和赋存区域,介绍了高密度电阻率法的方法原理、方法特点、数据采集和数据处理,并对数据进行了解释.通过这次探测研究,得到了一些重要考古成果,查明了墓葬封土的分布区域和墓葬的结构与墓道分布,并且调查出了可能出现的陪葬墓、陪葬坑、墓园建筑、陵寝设施及其位置,为进一步的考古探测和发掘提供了重要依据. | 戴田宇 谢尚平 | 2015 | 地球物理学进展2015，30，6： | 13 |
| 8 | 基于GA-BP神经网络算法的高密度电法非线性反演显示文摘高密度电法技术在煤矿地质灾害勘探中发挥着重要的作用。近年来,以BP(Backpropagation)神经网络为代表的一类非线性反演方法被广泛运用到高密度电法的反演中。针对BP神经网络方法在高密度电法反演中存在的易陷入局部极小、收敛缓慢、反演精度差等问题,将BP神经网络算法与遗传算法(Genetic Algorithm,简称GA算法)联合演算,实现高密度电法的二维非线性反演。通过典型地电模型对该方法进行验证,结果表明遗传算法能有效优化BP神经网络的权值和阈值,提高了算法的全局寻优性。 | 赵涛 于师建 | 2017 | 煤田地质与勘探2017，45，2： | 13 |
| 9 | 基于IGA算法的电阻率神经网络反演成像研究显示文摘为满足地球物理资料反演解释的高精度、快速、稳定的要求,本文结合免疫遗传算法寻优速度快和BP神经网络反演不依赖初始模型等优点,设计了一种将BP神经网络和免疫遗传算法进行有机结合的全局优化反演策略,并将该策略成功地应用于二维高密度电法数据反演.利用免疫遗传算法(Immune Genetic Algorithm,简称IGA)对神经网络的反演参数进行同步优化,提高了电阻率反演的精度.仿真和实验结果验证设计的全局优化反演策略取得了较好的效果,通过与线性反演方法和BP法以及遗传神经网络法等反演方法进行比较,得出该方法具有反演精度更高,反演时间更短等显著优势的结论. | 高明亮 于生宝 郑建波 徐畅 刘伟宇 栾卉 | 2016 | 地球物理学报2016，59，11： | 12 |
| 10 | 基于粒子群优化的多目标体中梯电阻率异常反演显示文摘在采用中梯装置的电阻率剖面法应用中,特别是在环境、水文和工程等领域,经常遇到需要对多个异常目标体进行快速定位以便及时进行相应处理的情况.利用倾斜椭球体来近似模拟这些电阻率异常目标体,使得正演计算可以采用解析表达式来实现,提高正演计算的时效性.相应的地球物理模型也可简化为由椭球体个数、中心点位置、倾角、轴径以及电阻率等参数构成的粒子,多个粒子组成的粒子群在粒子群优化算法的控制下在给定的搜索空间中并行地搜索最优模型.通过对粒子群优化算法参数的合理设计,利用其良好的全局与局部均衡的搜索能力实现对多个异常目标体的同时反演.数值实验结果表明该反演方法能有效实现对多个目标体的同时反演,计算速度快、反演拟合精度较高、同时具有一定的抗噪音能力.快速的多目标体反演,可以实时准确的定量解译中梯剖面法圈定的异常目标体,较好地满足工程等领域的高时效性要求. | 崔益安 纪铜鑫 李溪阳 朱肖雄 | 2013 | 地球物理学进展2013，28，4： | 9 |
| 11 | “物探+钻探”方法在晋城某采空区勘察中的应用显示文摘煤矿采空区场地因其地基稳定性差、承载能力低,不能被大范围用作建筑用地,这为工程建设带来诸多不便,采用有效的勘察手段对采空区进行前期勘察可以较大程度地避免此类问题的发生。本文采用'物探+钻探'方法对晋城某煤矿采空区场地进行勘察,并对采空区地基稳定性进行简要分析评价,最终确定采用注浆充填法对采空区地基进行加固治理,进而保证地基的稳定性,使其满足地基承载能力及抗变形限值的要求。 | 娄梦梦 朱威权 | 2018 | 河南城建学院学报2018，27，4： | 7 |
| 12 | 综合物探技术在园博园湿地垃圾坑勘察中的应用显示文摘园博园是永定河平原城段沿河生态绿色发展带主要的规划公园之一,也是2013年第九届北京国际园林博览会的举办场所,同时园博园湿地还起到再生水净化入河的作用,但是园博园工程区内有大量分布不明的垃圾坑,使设计工作无法正常开展。为了圈定不明垃圾坑的范围,经现场试验研究,决定采用高密度电法、高密度地震映像法、多道瞬态面波法相结合的手段进行勘探,三种方法相互验证、相互补充,探测效果良好,准确查明了垃圾坑的分布及产状,查清了垃圾坑的主要成分,为设计提供了可靠的数据。综合物探技术在园博园垃圾坑勘察中的成功应用,可为今后城市不明垃圾坑勘察提供参考和借鉴,表明综合物探技术又开拓了新的应用领域,将具有更广阔的发展前景。 | 杨良权 李波 彭涛 晋凤明 高焕芝 | 2013 | 工程勘察2013，41，2： | 7 |
| 13 | 超高密度电法全四极装置正反演显示文摘超高密度电法是一种新型、高效且实用的电法勘探方法,数据信息量是常规方法的数十倍以上.本文从超高密度电法的基本理论与数据采集方式入手,阐述了超高密度电法的全四极装置观测方式,推导了基于双线性插值、三角形剖分的超高密度电法正问题有限单元法求解方法;提出了超高密度电法的偏导数矩阵混合求解及最小二乘广义线性反演算法.以一个典型地电模型为例,分别采用超高密度全四极装置与五种常规排列装置进行正演模拟并反演成像,反演结果表明,超高密度全四极装置相对于单一装置采集方式具有探测数据量大、抗干扰能力强、数据反演异常结果能够更好的刻画实际地质情况的特点.最后,采用超高密度电法对倾斜板状体地电模型进行正反演,说明了该方法能较好的反映出地下电性的分布,有效提高物探解释的可靠性及勘探的准确性. | 冯德山 杨炳坤 戴前伟 王鹏飞 | 2014 | 地球物理学进展2014，29，2： | 7 |
| 14 | 基于数值模拟的水淹储层原始电阻率反演方法显示文摘针对注水油藏开发中储层原始电阻率准确恢复的问题,以克拉玛依油田砾岩油藏为研究对象,基于储层纵向侵入的地层模式,利用岩石物理体积模型建立砾岩油藏原始电阻率恢复的理论模型,分析影响水淹储层电阻率变化的2个因素。在细分砾岩岩性的基础上,利用岩心分析数据、生产动态以及测井曲线等资料建立了黏土变化量、束缚水电阻率和含水体积增加等3个变量的反演模型,并且依据多元线性回归模型计算储层的原始含油饱和度,最终定义原始含油饱和度和目前含油饱和度的差值与原始含油饱和度的比值为储层的采出指数。研究结果表明:影响储层电阻率的因素主要为注入水对泥质的冲刷导致黏土体积减少,以及注入水对孔隙中原油的驱替导致含水体积升高,并且由于矿化度的差异注入水与原始地层水进行离子交换和平衡。采出指数利用相对值的原理消除了砾岩岩性和非均质对水淹层定量评价的影响,相对于含油饱和度和产水率2个传统的水淹敏感参数,采出指数的解释精度达到了82%,为油田二次开发方案的制定和井网的调整提供技术支撑。 | 谭锋奇 许长福 韦雅 于晓禾 罗刚 谭伟 | 2012 | 中南大学学报(自然科学版)2012，43，8： | 6 |
| 15 | 电极布置方式对高密度电法探测分辨率的影响显示文摘高密度电法据观测到的视电阻率数据及其反演后的电阻率剖面来推断地下地质结构.传统高密度电法受限于测线长度和电极装置,存在着一些弊端,如探测深度较浅,在测线端点处分辨率差,并且分辨率随深度增加而下降,特别当存在浅层低阻屏蔽时,电流难以向深部传播,分辨率降低.针对上述问题,为提高高密度电法探测的分辨率,本文介绍了一种新型高密度电法野外布极方式:多电极埋入技术(Multi-Electrode Resistivity Implant Technique,MERIT).通过室内模型测试和野外实地检验,将其与传统高密度电法排列进行比较,结果表明MERIT布极方式在测线端点处和地下深部分辨率有显著提高.在相同测线长度下,探测深度增加,对低阻体的反映更灵敏,受到低阻屏蔽效应减小,能够反映深部更丰富的地层信息.故MERIT能够有效地克服传统高密度电法探测存在的缺陷,有效提高探测的分辨率. | 杨磊 金维浚 尚彦军 | 2019 | 地球物理学进展2019，34，1： | 6 |
| 16 | 基于GPU混合反演的隧道电阻率超前探测成像研究显示文摘隧道施工期超前探测对于避免突涌水灾害的发生具有重要作用,为满足隧道三维电阻率超前探测快速化解译与成像的要求,本文提出了一种基于GPU并行的蚁群算法与最小二乘方法相结合的混合反演算法.该方法结合线性反演与非线性反演的优点,利用蚁群算法全局搜索能力强的优点为最小二乘反演提供较优的初始模型,以克服最小二乘算法容易陷入局部最优的缺点,提高了隧道三维电阻率反演成像的精度.同时,基于蚁群算法的天然并行性,提出了CUDA环境下的GPU并行策略,实现了三维电阻率反演的快速化成像.其次,开展了基于GPU混合反演的数值算例,与传统最小二乘线性反演进行了对比,基于GPU并行计算的混合反演计算效率得到了显著提高,对含水构造的位置、形态有较好的反映,压制了三维反演的多解性.最后开展了物理模型试验,结果表明基于GPU混合反演探测的低阻异常体与实际含水构造的位置较为相符,发现基于GPU加速的混合反演方法在提高探测精度与加快反演速度方面具有显著优势,为三维电阻率混合反演方法在隧道超前探测实际工程中的应用奠定了基础. | 聂利超 张欣欣 刘斌 刘征宇 王传武 郭谦 刘海东 王厚同 | 2017 | 地球物理学报2017，60，12： | 6 |
| 17 | 基于剪枝贝叶斯神经网络的电阻率成像非线性反演(英文)显示文摘针对传统神经网络在电阻率成像反演中存在的过拟合和易陷入局部极值等问题,提出了一种基于剪枝贝叶斯神经网络(PBNN)的非线性反演算法和一种基于K-medoids聚类的样本设计方法。在基于K-medoids聚类的样本设计方法中,利用观测数据的聚类结果提供先验信息构造神经网络的训练样本,从而有针对性地指导神经网络的训练过程;剪枝贝叶斯神经网络是在贝叶斯正则化的基础上,通过评估各隐节点对反演结果的影响来自适应确定神经网络的隐层结构,根据小样本条件下训练样本的先验分布特征,选择了基于广义平均的超参数αk来引导剪枝过程。通过与地球物理领域内其它常用的自适应正则化方法相比较,验证了本文算法的有效性。理论数据和实测数据反演的结果表明:该方法能够较好地抑制神经网络训练过程中噪声的影响,提高网络的泛化能力,其反演结果优于BPNN反演、RBFNN反演和RRBFNN反演以及传统的最小二乘反演。 | 江沸菠 戴前伟 董莉 | 2016 | Applied Geophysics2016，13，2： | 5 |
| 18 | PSBP在高密度电阻率法二维反演中的应用显示文摘针对神经网络算法在非线性反演中容易陷入局部极小、收敛慢、反演精度差等问题,提出了将粒子群优化(Particle swarm optimization)算法与BP神经网络(Back propagation neural networks)进行混合反演(简称PSBP)。最后,通过经典的地电模型对本文方法的有效性进行验证,结果表明,本文方法与线性反演方法、BP神经网络反演方法对比,具有明显的优势,并取得了很好的反演结果。 | 高明亮 于生宝 郑建波 徐畅 张堃 栾卉 | 2015 | 吉林大学学报(工学版)2015，45，6： | 4 |
| 19 | 物探方法在检测采空区注浆充填效果中的应用--以山东章丘某建设场地为例显示文摘本文介绍了可控源音频大地电磁法和高密度电法在山东省济南市章丘区某建设场地注浆充填效果检测中的应用情况。通过对建设场地内可控源音频大地电磁法和高密度电法在注浆前后电阻率的变化分析,发现注浆前采空区及其影响区域在等值线上呈现出明显的闭合或半闭合状低阻反映,注浆充填后采空区及其影响区域在注浆后视电阻率明显升高,视电阻率闭合、半闭合异常消失,整体表现为平滑、连续。两种方法获取的电阻率等值线图在注浆前后存在明显差异,并且对物探检测推断成果进行了钻探验证,钻探揭露情况与物探推断成果基本吻合。 | 王宁 李正 田光彩 李志峰 李坤 杨传伟 | 2022 | 山东国土资源2022，38，12： | 4 |
| 20 | 高速公路软土探测高密度电法正演模拟分析及应用显示文摘本文首先定性分析了高密度电法常用装置特性,然后根据软土层厚度探测精度的需要,提出基于钎探或槽探标点校正视深度方法,并基于res2dmod软件正演模拟了温纳α装置、温纳β装置、温纳γ装置、施龙贝格装置的软土层厚度探测地电模型,并说明了施龙贝格装置是最适合实际软土厚度及空间分布探测的装置类型。最后,基于夏蓉高速公路汝城至郴州段第15合同段的K71+520~K71+740m段实测资料,验证了基于钎探或槽探标点视深度校正法和使用施龙贝格装置的优越性。 | 黄晓容 李好 胡运兵 吴燕清 | 2013 | 工程勘察2013，41，7： | 3 |
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