巷道超前探测的并行Monte Carlo方法及电阻率各向异性影响

摘要：

直流电阻率法通过观测单极双极装置视电阻率曲线最小值位置估计掌子面前方低阻异常体距离,在巷道超前探测及矿井水害预测与防治工作中有广泛应用,并形成多种经验预测模型.本文基于直流电法巷道超前探测的各向异性电阻率三维有限元数值模拟,给出超前探线性预测模型.然而,实际井下地质结构复杂,异常大小不定且任意分布,而且可能存在有电阻率各向异性,使得目前由简单模型实验或数值模拟获得的预测公式不确定性较大,而且可靠性难于评价.Monte Carlo方法用随机化思想解决非确定性问题,我们将该方法与并行算法结合,对大量不确定的随机模型进行三维数值模拟,以验证各预测模型的准确度及可靠性.结果表明,本文的超前探线性预测模型较其他预测模型更为准确及可靠.但介质各向异性的影响很大,尤其当围岩电阻率具有各向异性时,所有预测模型的准确度及可靠性较差,给安全生产带来很大隐患.

关键词：超前探测、Monte Carlo方法、并行、电阻率三维数值模拟、各向异性

所属期刊栏目：59

分类号：P631

资助基金：国家自然科学基金41674076,41374076,41130420,国家高技术研究发展计划863计划2012AA061403、2012AA09A201和国家重大科学仪器设备开发专项项目任务2011YQ05006008联合资助.

在线出版日期：2016-12-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：4297-4309