无人机地空时频电磁物探在铁路隧道勘察中的应用

本文介绍了无人机地空时频电磁物探的基本工作原理,并将该方法应用于西渝高速铁路天坪梁隧道勘察中。为验证无人机地空时频电磁物探成果的准确性,采用了地面大地电磁物探(EH4)方法和地质钻探方法进行了验证。研究结果表明:(1)无人机地空时频电磁物探具备较好的可靠性及准确性,能够较好地反映地下电性结构,有效地探测地下各类地质体;(2)无人机地空时频电磁物探不受地形、地貌限制,具有效率高、成本低的特点,值得在复杂艰险山区铁路隧道勘察中推广。研究成果可为隧道勘察设计提供参考借鉴。

无人飞艇长导线源时域地空电磁勘探系统及其应用

以无人飞艇作为载体的时域地空电磁探测系统,具有高效、低成本、勘探深度大和空间分辨率高等优点.本文基于二维有限差分方法,分析了长导线源地空电磁响应的特征和变化规律、以及飞行高度的影响;在此基础上,采用32位Cortex-M3内核处理器,以全差分模拟前端压制电磁干扰,实现了24位低噪声多通道海量电磁数据的同步采样及存储,研制了一套可搭载于无人飞艇的时域电磁接收系统,并基于Wi-Fi Mesh无线多跳网络实现了地面远程监控.通过分析飞艇发动机的电磁噪声特点,采用独立分量分析法进行实测数据的噪声去除.研制的地空电磁接收系统使用无人飞艇搭载,在江苏省南通市如东县和内蒙古巴彦宝力格地区进行了电磁探测实验,地空电磁勘探结果与地面瞬变电磁和大地电磁方法进行了对比,证明了地空电磁探测方法的有效性.无人飞艇时域地空电磁探测系统的成功飞行实验,为在我国草原沙漠地区、海陆交互地带、沼泽地带、无人山区等特殊景观地区开展矿产资源、水资源、地质灾害等电磁探测提供了新方法和新思路.

大功率井-地电磁同步发射技术分析与系统实现

为了提高勘探深度和分辨率,对于地球物理传统可控源电磁法的人工激励场源而言,主要通过提高其发射功率和更换激发方位的途径来实现,但是单套的发射系统会因为功率的增加而变得笨重、复杂和可靠性降低,且不适用于金属矿复杂的探测环境.本文采用分布于勘探目标区周边多个方位的中功率同步发射系统来组合成一套大功率发射系统,该系统可以显著提高探测区接收信号的信噪比,有望克服传统可控源类方法的探测盲区和获取可靠性更高的异常体反演结果.每个单套发射系统由发电机、开关供电电源、发射电缆、发射电极、发射机及其外控同步激发控制器构成.利用此发射系统可以在地面或井下的多个位置布设多个人工激励场源,同时对异常体进行扫频激发,频率范围覆盖10kHz^0.01Hz,单套发射系统的最大发射功率为48kW,发射电流大于60A,同时,在地面、井道、巷道或已有的探测井中采集电磁场信号.通过对均匀半空间理论场值的叠加计算以及实际数据的对比研究发现,多方位场源同时激发能够提高目标区信噪比,并初步验证了其可行性.该方法对可控源电磁法系统提出了一种全新的研发方向,为金属矿勘探提供了一种新的探测手段.

多层采空区综合物探方法研究

随着开采条件的复杂化,煤层会存在2层或2层以上的采空区。为探查多层采空区存在条件下,预防煤层突水事件的发生,通过在山西朔州某矿区4#煤层与9#煤层的地面勘探数据分析,研究瞬变电磁法对多层采空区的响应特征。经对数据进行处理,绘制视电阻率平面图、断面图,结合地质资料和钻孔资料,并且与直流电法图件进行比较,可以推断出9#煤层采空区的富水性强弱。探测结果表明,瞬变电磁法在地面探测多层采空区具有一定的效果,是解决煤矿水文地质问题的一种快捷、高效、安全勘查方法。

综合物探法在平朔东露天矿铁路专用线煤窑采空区探测的应用

小煤窑的无序无证开采,形成的采空区等地质异常体常成为公路、铁路等工程安全施工和长久运营的安全隐患。为解决上述问题,本文通过对测区浅部采空区采用探地雷达和AGI高密度电法、测区深部采空区采用EH4电磁成像系统的综合物探方法,得到了采空区分布的剖面图,划分了重点异常区,取得了令人满意的探测结果,为后期有针对性、有目的性地对采空区进行治理提供了保障。

电磁方法的拟地震解释

为了研究电磁勘探方法拟地震解释的可行性,针对电磁波与弹性波在传播理论上的类似之处,介绍了电磁法拟地震解释的基本原理,通过对探地雷达和常规电磁法使用的不同频率电磁波在损耗介质中的传播特性的对比分析,指出地质雷达使用的是超高频电磁波,传播规律和弹性波相似,可以直接利用地震勘探的处理解释方法进行解释;常规电磁法勘探因使用的电磁波频率较低,具有明显的色散效应,其传播规律和弹性波有较大差异,采用拟地震解释难以得到理想效果。该成果对电磁法拟地震解释的研究具有一定的指导意义。

地质雷达和高密度电法在废弃矿井探测中的应用

地质雷达和高密度电法在地球物理探测方面有着各自的特点,前者可用于探测地表浅层物体,而后者则在深层探测中占有优势。将两种方法相结合,对某建筑场地内的废弃矿井进行了探测,最后探测到了竖井的平面位置和直径、巷道埋深以及采空区的基本形状。

综合物探方法在青岛某滑坡探测中的应用

介绍了瞬变电磁法与探地雷达的基本原理,采用两者相结合的综合物探方法,对青岛崂山区某滑坡开展了探测工作,论述了野外测线的布置方式,通过钻孔检测,验证了利用综合物探方法进行滑坡探测是可行的。

综合电法探测老矿区采空区积水技术

以晋城老矿区为例,针对上部3号煤层存在采空区积水情况,采用地面瞬变电磁法和井下音频电透法进行综合探测,首先利用瞬变电磁法对含水体敏感的特征进行先行探测,然后结合井下音频电透法减少前者的体积效应,通过对这两种方法探测结果的综合分析,准确地圈定了主采煤层上部的采空区积水区域,为矿方疏放水工作提供了可靠的依据。

综合物探方法在多金属矿产勘查中的应用

通过综合物探方法在多金属矿产资源勘查中的一些应用实例,认为在已往的地质找矿工作中,综合物探方法应用的程度不够,由于当时所用的仪器少,技术手段落后,没有发挥其作用.随着新的物探仪器购置以及技术手段的完善,综合物探方法在多金属矿产资源勘查中将发挥其应有的作用.

综合物探技术在徐州市城市轨道交通6号线岩溶勘察中的应用

城市轨道交通穿过岩溶发育地区时,不可避免地会遇到各种岩溶问题,严重威胁着施工安全。物探技术具有经济、省时、高效和高精度优势,已广泛应用于城市轨道交通岩溶勘察。该文提出一种适用于城市轨道交通岩溶精细勘察的渐进式综合物探方法体系,该体系将瞬变电磁法、地质雷达和跨孔电磁波CT技术结合,地面和井间探测相互补充,为浅层岩溶勘察提供定量和综合探测数据。该方法在徐州市城市轨道交通6号线岩溶勘察中得到有效应用。应用结果表明,瞬变电磁法和地质雷达对确定破碎带和岩溶发育范围具有良好的效果,但测线易受工程场地和环境限制,导致探测深度不足;电磁波CT技术可较好揭露地下岩溶发育规模和特征,探测结果与钻孔揭露的岩溶发育基本重合。该方法体系的成功应用,为城市轨道交通岩溶精细勘察提供新思路,对于同类型工程建设岩溶探测具有很好的参考意义和推广价值。

浅谈综合物探技术在矿山水文地质勘探中的应用

随着社会发展水平的提高,矿山水文地质勘探技术得到极大丰富和发展,单一的物探技术往往难以满足勘探需求。基于此,为保证矿山水文地质勘探质量和效率,提升综合物探技术的应用效果,本文探讨综合物探技术应用于此类地质勘探作业中的意义,重点研究目前常用的物探技术和具体应用,以期为相关工作提供参考性建议。

昊兴塬煤业地面瞬变电磁法探测采空区及积水区应用研究

为准确查明昊兴塬煤业全井田范围内山西组2号煤层和太原组(9+10+11)煤层的采空区、采空积水区、顶板富水异常区分布情况,采用地面瞬变电磁法勘探技术对全井田进行了探测。此次地面瞬变电磁勘探工程有效地查明了井田内采空区及采空积水区的位置及积水情况,为全井田煤矿安全开采工作起到了有效的指导作用。

多种物探方法在依兰航电枢纽工程勘察中的应用

在松花江干流依兰航电枢纽相关的工程地质勘察中,采用了浅层折射地震勘探、瞬变电磁勘探及探地雷达勘探这3种物探方法,通过3种方法的现场使用及后继相关资料的解释处理可以看出:在实际勘察中,物探多种方法的综合运用效果是理想的,通过与相应测线上的钻孔资料对比,证明精度也是可靠的,且可以减少盲目布置的勘探工作量,降低勘探成本,甚至还可以解决某些常规地质方法难以快速解决的问题。由此看出,综合物探在水利工程勘察领域完全可以达到技术要求,在未来的工程勘察中应大力推广。

综合物探在电力行业线缆工程中的应用研究

该文在分析电力行业线缆工程典型区域工况基础上,给出了适合不同工况的物探方法。选取两个线缆工程开展电磁感应法、探地雷达法、浅层地震法的适用性试验和精度对比分析。结果表明,33kHz低频率感应法精度较高;65kHz和83kHz中间频率直接法精度较高,直接法精度高于感应法;电磁感应法具有操作方便、实时快速探测的特点,作业效率最高;探地雷达法和浅层地震法的数据需要处理和解释,效率较低。