0 引言

煤炭资源开采随着时间的流逝，逐渐步入深部，开采力度加大，掘进效率提升，矿井水害事故频发，严重威胁着矿井一线工作人员的生命安全，由此，从事矿井水害防治的学者、研究人士，不断革新治理技术，直流电法探测含水异常体获得了快速发展。1996年，井下微分测深法的应用，使淮北矿务局成功得出了理论成果；同年，西安煤科总院采用巷道直流电透视技术，对煤层顶地板突水地质构造进行探测；2007年，山东科技大学翟培合教授将高密度电法的测量数据成功组排，实现了巷道三维成图的直观可描述性。本文采用三维集中式电法测量，铺设二极装置，一点电源供电，多点电极测量，依托早已广泛应用，建立成熟框架的二维电法勘探，根据地质构造连续性，将各个切面组合起来，再引入三维数据处理机制，利用反演计算迭代循环方式，分割地质体为矩形棱柱体，采用综合静矫正技术修正，成图直观简洁，形象具体，准确性强，不影响正常矿井施工，差异点少，无盲区，有较强的抗干扰性，可靠实用。

选取2017年1月～2018年1月我院收治的行手术治疗符合围手术期急性衰伤的患者80例作为研究对象，主要采用回顾分析法对患者的病例治疗进行分析、总结，并对围手术期急性肾衰伤患者的预后进行总结。其中，男40例，年龄22～78岁，平均年龄（51.25±5.66）岁，女40例，年龄20～77岁，平均年龄（50.99±5.84）岁。

1 电阻率法三维探水原理

1.1 高密度电法勘探基本原理

高密度电阻率法是一种偏置系统的阵列模式，在一点电源施加电场，研究地中传导电流分布规律，综合电剖面法与电测深法的优点，探测地底低阻异常体的技术。装置需要将电极按照点阵排列，猜想其空间布局，及通电后形成的粗略平面，以平行四边形模式依据地质体导电性差异，分析岩层接触面构造，预测含水岩性，转为矩阵交叉处理数据，排除异常点干扰，获取地电断面的结构分布的具体信息[1-4]。

1.2 二极装置探测原理

二极装置采用单极—偶极排列，通过本身的一点供电，多点跑极的测量方式，经地下岩体传导，各电极分工明确接受数据信息，再依据圆滑约束最小二乘法的反演机制，得出三维模型的直观立体图。其本质承继“一面多点”的二维实测，参考纵横交错的“多面多线”三维架构，基本摆脱了岩性特征对全空间电场的干扰，再消除人工铺设装置时的误差，可以较为准确地反映未知地质体的电性差异，找到岩层中的低阻异常体，并指导后期的钻探工作。

2 工程应用

2.1 工区背景

郓城煤矿1300工作面开采煤层为3煤层，煤层顶板为砂泥岩组合，受构造、岩性、沉积环境等因素影响，开采过程中深受水害的威胁。为保证1300工作面开采的顺利、安全进行，对该矿的1300工作面进行井下高密度三维电法勘探。

(2)假设是算法1中对pu实施目标函数加扰后的输出结果.如果给定任何一个固定的和固定的数据集R，总是存在一个o(Laplace噪声)使得算法1在数据集R输出因为损失函数(eu,i)=(eu,i)2是二阶可导的凸函数，当给定两个相邻评分矩阵R和R′，那么根据式(20)，再由式(25)

由于郓城煤矿地质科要求1300工作面顶板上120 m的测量区域，并且每一深度要形成较为细致宽广的剖面，参照以往地质资料，综合分析工作面岩层稳定性与温度的差异性，选取二极装置的铺设方式进行高密度电法的测量工作。

在104例患者中，63例诊断为DM，占比为60.58%，7例糖耐量异常（IGT），占比为6.73%，5例空腹血糖受损（IFG），占比 4.81%，11例 IGT+IFG，占 10.58%，18例糖耐量正常，占17.31%。见表1。

2.2 数据采集

要求顶板探测高度为120 m，运用切片技术分析处理数据资料，得出立体直观的三维数据模型，用以圈定富水区域，以指导进一步的钻探工作[5-6]。

不同浓度地桃花提取物表现出对刺苋和稗生长初期不同程度的抑制作用。地桃花在我国分布广泛且具有较强的生长能力和繁殖力，对地桃花提取物除草活性化合物的进一步研究，可为其作为一种天然的除草剂和生长抑制剂提供更科学的依据。

以WDJD-4多功能数字直流激电仪和WDZJ-4多路电极转换器为起始点，通过自带电源连接仪器，自动将电流传输地下。电缆每10 m间隔插口，电极衔接并且贴近测量面腔壁，不断切换位置接收地底反馈信息。为确保数据点尽可能多，要人为错开积水区和通电区，但不允许有任何一点无电极存在。在矿井地质人员提供的地质图上标记切眼巷道，方便后期数据处理时转移方向，首尾相接，构建立体三维直观模型[7-10]。

此次实际矿井工程中采用AM点阵排列，A、M为2个基本测点，沿着电缆不断移动，分别为供电和测量电极，B、N两点置于无穷远处，对称嵌于地下，作为补充测量的位置中点，1—30的电极插口分属第1步，31—60的电极插口为第2步，两者测量数据组合，才能进行下一步的反演分析。

(2)预先建模。井下电法探测工作完成之后，将直流激电仪测得数据用配套的特殊数据线连接电脑，并以此导出，留下备份，在下一步的数据反演之前，需要预先建立三维空间模型，将数值分列边角，提高反演的精确度。

2.3 数据处理

将反演数据资料导入Slicer Dicer三维可视化系统软件中，经过处理，获得三维数据体，应用切片技术将其进行分割成图处理，相应间隔切片的低阻异常区域用蓝色圈定标记出来，然后结合郓城矿地质科提供的具体有关地质资料，圈定1300工作面顶板岩层的具体富水位置。

此次探测长度总计2 690 m，一次铺设600 m，需移动8次，测量8站，最后收尾，60个电极接收反馈回来的电阻信息。

以矿井实测方向确定三维模型横纵X、Y延展方向，以实测距离标定比例长宽，进而推测深度，建立整体三维模型，四方平行电极接收地下反馈信息，人为的转化矩形柱体，纵横分层，向下延伸，细分8个同等规格的相似棱柱体模型(图1)。

李秀花见他这个样子，嘴里嘟囔着：“你看你，这事有什么想不开的，婚姻是婚姻，爱情是爱情，我总不能永远不找对象吧？”

  

图1 浅层细分三维模型Fig.1 Shallow subdivision 3D model

(3)数据反演。高密度电法数据采集之后，需要对其进行反演处理。根据具体地质环境与数据的准确直观呈现性，选择圆滑约束最小二乘法，将f(滤波系数)作为参数，应用于要求的三维模型的建立之中。基于高斯—牛顿法的反演程序，再根据计算机语言编制一种专门适用于此项数据处理的模型建立体系，然后将浅层细分的网格状三维立体契合，不断调节柱状体电阻率的变化，循环迭代采集到的数据，每次迭代之后都要重新计算偏导数的雅克比矩阵，期间使用综合静校正技术对数据进行补偿处理，力求三维模型最大限度的贴近实际地层构造。

此次郓城煤矿要求建立长1 300 m、宽100 m、高120 m的立体三维网格体，便于矿井1300工作面底板地层电阻率分布的可视化。

2.4 数据分析与解释

(1)异常点处理。井下测量过程中，会遭遇矿井工作人员即时施工，钻探机不会停歇，传送带持续启动等一些通电设备的干扰，且会遇积水低洼处、坚硬凝结体等许多地质因素的阻碍，伴随电源由电极向地下供电，再接受反馈信息，会带来诸多数据点的异常突变，电压电流的数值为负，故后期的数据处理中需剔除异常点，保证结果的准确性。

以巷道与切眼的两相交界处为模型固定点，横向延伸X(长度)，纵向延伸Y(宽度)，探测高度垂直向上，建立顶板三维地层数据体。

以切眼与回风巷的交汇处为原点，沿回风巷向外为Y、沿切眼向下为正方向X，高度垂直地层向上，建立地层数据体模型。

根据图2电阻率数据体低阻异常分布可知，顶板向上90～100 m的位置低阻区域面积广阔且明显，情况繁复，综合图3—图6的三维数据体顺层与垂直切片，可以分为2个区域进行分析。

  

图2 郓城煤矿1300工作面顶板地层电阻率三维数据体低阻异常分布Fig.2 Anomaly distribution of low-resistance 3D data volume for resistivity of roof stratum in 1300 working face of Yuncheng Coal Mine

  

图3 郓城煤矿1300工作面顶板地层电阻率三维数据体顺层切片(顶板)Fig.3 Formation resistivity roof face 1300 Yuncheng Coal Mine bedding 3D data slice(top plate)

  

图4 郓城煤矿1300工作面顶板地层电阻率三维数据体顺层切片(顶板上90 m)Fig.4 Formation resistivity roof face 1300 along Yuncheng Coal Mine layer section 3D data(90 m on the top plate)

  

图5 郓城煤矿1300工作面顶板地层电阻率三维数据体顺层切片(顶板上100 m)Fig.5 Resistivity of roof stratum in 1300 working face of Yuncheng Coal Mine，three-dimensional data slice (100 m on top plate)

  

图6 郓城煤矿1300工作面顶板地层电阻率三维数据体垂直切片(平行切眼50 m间距)Fig.6 Yuncheng Coal Mine roof formation resistivity 3D data slice 1300 vertical face(parallel to cut，50 m pitch)

第1区域为横向起始测点到600 m、顶板向上至高度90 m处，电阻率逐渐增大，推测为含水区域；第2区域为横向625 m处至切眼距离、顶板面到高度100 m处，电阻率由低到高，推测为富水区域。

本维护模型综合考虑设备在预防维修中的役龄回退和老化耗损因素，采用服从双参数Weibull分布的混合故障率函数更加贴切合理地描述设备在各维修周期内的实际劣化状况。根据1.2节的假设，单设备在基于可靠度约束的不完全预防性维修策略下的故障率λTD(t)变化情况如图2所示，其中：Af为事后小修;Bp为预防维修;Br为预防更换;tf为事后小修时间;τi为弹性预防维修周期;TD为设备使用时间。

3 结论

(1)三维集中式电法勘探，虽然依托于二极装置铺设，但是易受地质地形的干扰，对及施工条件要求较多，抗干扰能力较弱，这是制约三维电法勘探技术发展的阻碍。

(2)此探测数据反演是应用的一种新型程序，普遍适用性不高，且需要将平行四边体转化为矩阵列式，保留和去除的数值点较多，造成了某些方面的结果不确定性，还需要进一步的钻探加以确定，未来的物探地质工作者应在数据处理方式上加以革新，推动电法技术的发展。

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