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钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法
1
作者
程久龙
姜成麟
+1 位作者
李垚
白仁喜
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期616-627,共12页
利用掘进巷道超前探水钻孔进行钻孔瞬变电磁法探测钻孔孔壁外围远距离含水体,避免了常规测井方法仅能探测钻孔孔壁岩层的“一孔之见”。目前钻孔瞬变电磁法受全空间效应的影响,接收到的单分量响应不能判别异常体方位;多分量响应可以近...
利用掘进巷道超前探水钻孔进行钻孔瞬变电磁法探测钻孔孔壁外围远距离含水体,避免了常规测井方法仅能探测钻孔孔壁岩层的“一孔之见”。目前钻孔瞬变电磁法受全空间效应的影响,接收到的单分量响应不能判别异常体方位;多分量响应可以近似判断异常体的大致方位,但难以通过成像等直观有效的方法对其进行精确定位。基于钻孔瞬变电磁法和方位电磁波测井相关理论,提出了钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法,采用方位线圈作为探测装置,减小线圈互感,增强钻孔瞬变电磁法的探测效果。同时,通过改变线圈旋转角,对钻孔孔壁进行360°扫描,形成钻孔径向全方位探测,旨在对钻孔孔壁外围岩体中的低阻体进行精确定位。首先推导方位线圈的互感解析表达式,探讨方位角对方位线圈互感的影响,通过数值计算确定最佳方位角取值。分别建立均匀介质和含低阻异常体的钻孔全空间三维地质-地球物理模型进行瞬变电磁场数值模拟,分析方位线圈的瞬变电磁法扫描探测多分量响应特征,总结方位线圈扫描探测瞬变电磁响应规律,确定了钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法,即通过钻孔轴向和径向的瞬变电磁响应特征判别钻孔孔壁外围岩体中低阻异常体的位置。最后建立含2个低阻体的地质-地球物理模型,采用最佳方位角的方位线圈进行数值实验,验证了该方法能有效地判别低阻异常体的方位。研究表明:钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测结果可以较好地反映钻孔径向外围岩体中低阻异常体引起的瞬变电磁场异常,全空间视电阻率成像结果分辨率较高。依据钻孔轴向和径向的瞬变电磁响应特征,钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法对钻孔孔壁外围岩体中的低阻异常体具有较高的分辨率及定位精度。研究结果可以为钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法的实际应用提供理论依据。
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关键词
钻孔瞬变电磁法
方位线圈
扫描探测
数值模拟
定位
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职称材料
基于可控源音频大地电磁法的陷落柱精细探测
2
作者
任辰锋
程久龙
+4 位作者
刘彬
辛成涛
程鹏
张钰琪
姜成麟
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2022年第7期99-104,110,共7页
以黄玉川煤矿为例,针对矿区地质勘探发现的疑似陷落柱,但尚未明确其发育范围及其含水性问题,依据其地质与地球物理特征,利用可控源音频大地电磁法(CSAMT)对疑似陷落柱进行精细探查,采用二维Occam反演方法进行处理,结合地质资料对地质异...
以黄玉川煤矿为例,针对矿区地质勘探发现的疑似陷落柱,但尚未明确其发育范围及其含水性问题,依据其地质与地球物理特征,利用可控源音频大地电磁法(CSAMT)对疑似陷落柱进行精细探查,采用二维Occam反演方法进行处理,结合地质资料对地质异常体电性响应特征进行分析,该电性异常存在明显的低阻电性响应特征,最终圈定了地质异常体范围,并且推断该异常为含水陷落柱引起,主要发育于6_(上)#煤层附近到奥灰,在对应6#煤层位置处(深度395 m)直径约30 m,往深部直径增大,后期井下钻探验证了CSAMT探查结果的准确性。
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关键词
可控源音频大地电磁法
陷落柱
精细探测
OCCAM反演
富水性
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职称材料
题名
钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法
1
作者
程久龙
姜成麟
李垚
白仁喜
机构
中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院
中国石油集团测井有限公司地质研究院
国家能源集团陕西神延煤炭公司
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期616-627,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(41974088)。
文摘
利用掘进巷道超前探水钻孔进行钻孔瞬变电磁法探测钻孔孔壁外围远距离含水体,避免了常规测井方法仅能探测钻孔孔壁岩层的“一孔之见”。目前钻孔瞬变电磁法受全空间效应的影响,接收到的单分量响应不能判别异常体方位;多分量响应可以近似判断异常体的大致方位,但难以通过成像等直观有效的方法对其进行精确定位。基于钻孔瞬变电磁法和方位电磁波测井相关理论,提出了钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法,采用方位线圈作为探测装置,减小线圈互感,增强钻孔瞬变电磁法的探测效果。同时,通过改变线圈旋转角,对钻孔孔壁进行360°扫描,形成钻孔径向全方位探测,旨在对钻孔孔壁外围岩体中的低阻体进行精确定位。首先推导方位线圈的互感解析表达式,探讨方位角对方位线圈互感的影响,通过数值计算确定最佳方位角取值。分别建立均匀介质和含低阻异常体的钻孔全空间三维地质-地球物理模型进行瞬变电磁场数值模拟,分析方位线圈的瞬变电磁法扫描探测多分量响应特征,总结方位线圈扫描探测瞬变电磁响应规律,确定了钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法,即通过钻孔轴向和径向的瞬变电磁响应特征判别钻孔孔壁外围岩体中低阻异常体的位置。最后建立含2个低阻体的地质-地球物理模型,采用最佳方位角的方位线圈进行数值实验,验证了该方法能有效地判别低阻异常体的方位。研究表明:钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测结果可以较好地反映钻孔径向外围岩体中低阻异常体引起的瞬变电磁场异常,全空间视电阻率成像结果分辨率较高。依据钻孔轴向和径向的瞬变电磁响应特征,钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法对钻孔孔壁外围岩体中的低阻异常体具有较高的分辨率及定位精度。研究结果可以为钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法的实际应用提供理论依据。
关键词
钻孔瞬变电磁法
方位线圈
扫描探测
数值模拟
定位
Keywords
borehole transient electromagnetic method
azimuthal coil
scanning detection
numerical simulation
positioning
分类号
P631.325 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
基于可控源音频大地电磁法的陷落柱精细探测
2
作者
任辰锋
程久龙
刘彬
辛成涛
程鹏
张钰琪
姜成麟
机构
国家能源集团国神公司黄玉川煤矿
中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院
出处
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2022年第7期99-104,110,共7页
基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0801405)
中央高校基本科研业务费资助项目(2021YJSDC21)。
文摘
以黄玉川煤矿为例,针对矿区地质勘探发现的疑似陷落柱,但尚未明确其发育范围及其含水性问题,依据其地质与地球物理特征,利用可控源音频大地电磁法(CSAMT)对疑似陷落柱进行精细探查,采用二维Occam反演方法进行处理,结合地质资料对地质异常体电性响应特征进行分析,该电性异常存在明显的低阻电性响应特征,最终圈定了地质异常体范围,并且推断该异常为含水陷落柱引起,主要发育于6_(上)#煤层附近到奥灰,在对应6#煤层位置处(深度395 m)直径约30 m,往深部直径增大,后期井下钻探验证了CSAMT探查结果的准确性。
关键词
可控源音频大地电磁法
陷落柱
精细探测
OCCAM反演
富水性
Keywords
controlled source audio magnetotelluric method
collapse column
fine exploration
Occam inversion
water abundance
分类号
P641 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法
程久龙
姜成麟
李垚
白仁喜
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
基于可控源音频大地电磁法的陷落柱精细探测
任辰锋
程久龙
刘彬
辛成涛
程鹏
张钰琪
姜成麟
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2022
0
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职称材料
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