小回线源瞬变电磁法在煤矿积水采空区探测效果分析

小回线源瞬变电磁法具有受地形、地物影响小及施工效率高的优点,在地形条件复杂地区可以灵活开展探测工作,根据视电阻率拟断面图横向对比并结合已知水文地质资料可以对煤矿采空区富水情况进行定性评价。在内蒙古某矿采空区探测中,采用16匝4m×4m小回线源瞬变电磁法,有效探测深度达到136m,成功圈定该矿积水采空区,为安全生产工作提供了可靠的水文地质资料。

小回线源瞬变电磁探测能力的实验研究

为研究小回线源瞬变电磁法的实际探测能力,进行了现场实验。实验数据显示,小回线源对浅部地层无法识别,但晚期信号较强,对实验地点的探测深度达到了100 m,对该处的地电特征有较好的反映。同时进行了数值模拟,模拟结果与实际探测结果基本一致。研究结果表明,合理选择发射与接收线圈的匝数,可以使多匝重叠小回线装置达到理想的探测深度。

小回线源TEM法全域视电阻率成像在某金矿水害中的应用

在煤矿水害问题中,利用瞬变电磁法研究煤矿的底板水、顶板水、断层或陷落柱特征,已经有很多成功的案例;但是在金矿水害中的应用,尚未发现成功的案例.目前,在生产实践中,瞬变电磁法在煤矿水害资料解释还停留在利用晚期视电阻率近似处理、解释的水平.金矿水害数据采集位于深部采场,需要全空间瞬变电磁资料解释技术.基于以上背景,介绍利用反函数原理计算的全空间全域视电阻率成像,对金矿水害探测的瞬变电磁资料进行处理解释.研究发现:该解释方法不仅计算速度快,且精度满足要求,方便实测数据的快速处理.同时能够去除晚期视电阻率成像在早期、过渡期出现的假异常;通过钻孔验证和开挖,证明该成像解释方法对金矿水害防治,效果非常明显.

基于等值反磁通的隧道TEM超前探测三维模拟及应用

等值反磁通瞬变电磁方法是近年来发展起来的一种新的浅层瞬变电磁勘探方法,但其在隧道超前探测和三维数值模拟方面还鲜有研究.本文将从掌子面前方三维含水体模型的瞬变电磁响应方面分析其进行隧道超前探测的可行性和有效性.首先,从时间域麦克斯韦方程组出发,采用伽辽金方法推导了基于电场的有限元方程.通过非结构化四面体网格剖分,对异常体区域及发射源附近网格加密,以提高计算精度;计算了均匀半空间模型下的瞬变电磁响应,与解析解进行比较,最大误差不超过2%,验证了程序的正确性.在全空间隧道掌子面前方建立了球状单低阻异常体和球状双低阻异常体,分别采用中心回线装置和等值反磁通装置进行激发和模拟,结果表明:对于相同的目标体,等值反磁通方法得到的异常幅度要比常规中心回线瞬变电磁高3~5倍,对低阻异常体的灵敏度更高,发现异常的能力更强;但双向供电方法抵消了大部分一次场信号,测量的二次场信号很弱,需要大大提高测量精度才可以提高探测深度.设计了一个倾斜板状体薄层,通过等值反磁通装置模拟表明该方法对浅部薄层探测能力较好.最后,采用等值反磁通仪器,通过一个隧道超前探测的实例说明该方法在隧道水体病害超前探测方面有较好的实用性.