瞬变电磁超前探视纵向电导微分合成孔径成像

为避免瞬变电磁数据成像二次微分运算中由引入误差的传递与积累造成的假异常现象,以合成孔径雷达相干成像的思想引入瞬变电磁合成孔径成像方法,通过相邻测点对地质体成像的相关性进行加权相关叠加.结果表明:真实的有效信号具有较高的相关度而得到加强,传递与积累的误差因具有随机性而相关度较差,能够得到压制,最终提高视纵向电导微分成像的分辨率.该方法改变了传统的以单点单独解释的瞬变电磁解释方法,形成了通过相邻测点的相关性进行联合成像解释的新方法.对实际工程进行了传统瞬变电磁数据成像和合成孔径成像对比,可明显看到瞬变电磁合成孔径成像得到的界面更清晰,对判断电阻率变化界面位置非常有利.

视纵向电导成像方法在矿井地质灾害调查中的应用

在对甘肃省2005年度科研项目"电磁成像系统在煤矿地质探测中的应用研究"的研究过程中,提出一种提高电法勘探分辨率及解释精度的方法—视纵向电导成像方法。该方法在计算纵向电导微分的基础上,进行视纵向电导微分成像。为验证其微分成像的应用效果,设计了低阻薄层(H2=3m)与低阻厚层(H2=30m)2个3层地电模型(参数为:1ρ=3ρ=100Ω·m,2ρ=10Ω·m,H1=100m)。通过计算分析,可以看出:无论是低阻薄层还是低阻厚层,与其地电模型界面对应位置,视纵向电导曲线存在明显转折点,视纵向电导微分成像图则可看出明显电性差异,而常规视电阻率曲线却难以解释低阻薄层。利用该方法与常规解释结合,对陕西某矿区进行采空区探测,共圈出东、西两块采空区,后经钻探验证,采空区边界范围和展布形态基本和解释结果相吻合,但比较两种解释方法,常规解释的范围较视纵向电导微分成像解释的范围要大,可见新方法的解释结果更加可靠。

隧道掌子面前方低阻夹层的瞬变电磁探测研究

实践表明,隧道掌子面前方含水、充泥等不良地质体对隧道施工构成潜在的危险和障碍,严重影响隧道施工速度。由于瞬变电磁法对低阻体反应灵敏,在进行瞬变电磁隧道超前地质预报时,这些含水、充泥等不良地质体通常又可以近似当成一种低阻夹层来处理,因此,利用瞬变电磁法对掌子面前方低阻夹层的探测研究就显得很有意义。采用建立在全空间理论上的瞬变电磁等效导电平面法,利用遗传算法进行计算,并结合视纵向电导及其微分成像对隧道掌子面前方低阻夹层展开相应的正演模拟及应用研究,重点讨论视纵向电导微分成像的电性界面响应特点及其与视电阻率断面等值线联合解释方法,总结出相应的结论和规律,以此来指导瞬变电磁法在隧道内的超前地质预报工作,不断提高瞬变电磁探测的精度及准确度。