矿井多通道瞬变电磁响应特征研究

发布时间：2021-02-21 02:04

　　矿井瞬变电磁法在传统瞬变电磁法的基础上,利用煤矿地层电性差异进行探测,现已广泛应用于煤矿灾害预测预报。基于煤矿测区内不同的地层地质特点和电性特点,利用瞬变电磁技术探测研究工作面顶底板或巷道迎头前方的低阻含水构造分布规律。矿井瞬变电磁法常采用单分量探测模式,可判断有无异常但不能判断异常体具体方位。而多分量探测模式便可解决异常体的方位问题。研究矿井多通道瞬变电磁探测方法对煤矿有效减少灾害起到重要作用,因此论文通过多通道瞬变电磁法的数值模拟、物理模拟和现场实测确定了该方法的可行性。（1）通过COMSOL电磁模块验证了六通道瞬变电磁探测的原理,设计了不同异常体位置的数值模拟实验。通过数值模拟实验可以得出:多通道瞬变电磁具有分辨异常体方位的能力,可提高探测精度。（2）在单-磁偶极子发射下瞬变电磁响应原理下设计了对偶发射-六通道接收装置。对偶多通道瞬变电磁探测线圈的发射线圈对偶连接,通以大小相等、方向相反的电流,接收线圈由六个不同径向接收方向的接收回线构成,同时接收六个方向数据,探测深度受到线圈匝数等因素影响。（3）根据多通道瞬变电磁响应机理模拟巷道瞬变电磁探测,设计了立方体六通道对偶发射模型,该... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

地层模型及模型剖分示意图

图 3-2 发射线圈与三维截点示意图-2 Schematic diagram of transmitting coil and three-dimension示，在已建立的地电模型中，将 2m×2m 单匝小回线在 A1（-1.5,0,0）、A2（1.5,0,0）、B1（0，-1.5,0）、B C2（0,0，1.5）六个三维截点用于接收模拟信号，用面积做归一化之后产生的感应电动势。单发-六通道接收数值模拟SOL 软件进行单发-六通道三维正演建模计算均匀时背景场的数据，为后续改变球状异常体位置时分析表 3-1 发射线圈与三维截点坐标Table 3-1 Coordinates of transmitting coils and 3d intercept p类型坐标发射线圈（1,1,0）（1,-1,0）（-1,1,0）（-1，-1,0）三维截点 A1（-1.5,0,0）

3 六通道瞬变电磁响应数值模拟分析对六个三维截点的影响。文模拟曲线为磁感应强度在电流关断后的所有数据，计算数据关于时到感应电动势。图 3-10 地层模型、发射线圈及异常体示意图igure 3-10 Schematic diagram of the formation model, transmitting coil and abnorm异常体对偶发射线圈

【参考文献】：
期刊论文
[1]矿井瞬变电磁法波场变换与数据处理方法研究[J]. 程久龙,邱浩,叶云涛,闫国才,周健,程丰波,张珊珊.  煤炭学报. 2013(09)
[2]瞬变电磁拟MT深度反演方法精细解释煤矿岩层富水性研究[J]. 范涛,李文刚,王鹏,安绍鹏.  煤炭学报. 2013(S1)
[3]瞬变电磁法三分量联合处理与解释[J]. 谭劭聪,王鹤,席振铢,周胜.  中国有色金属学报. 2012(03)
[4]瞬变电磁场探测中低阻屏蔽层影响的时-频分析[J]. 石显新,闫述,傅君眉,陈明生.  煤田地质与勘探. 2009(02)
[5]瞬变电磁法正反演问题研究进展[J]. 薛国强,李貅,底青云.  地球物理学进展. 2008(04)
[6]瞬变电磁法三分量解释剖析[J]. 刘金涛,顾汉明,胡祥云.  人民长江. 2008(11)
[7]瞬变电磁隧道超前预报成像技术[J]. 薛国强,李貅.  地球物理学报. 2008(03)
[8]瞬变电磁测深早期数据的修正[J]. 薛国强,李貅.  地球物理学进展. 2008(01)
[9]瞬变电磁法对薄层的探测能力[J]. 薛国强,邓湘.  石油地球物理勘探. 2007(06)
[10]扇形探测技术在超前探测中的应用研究[J]. 刘志新,岳建华,刘仰光.  中国矿业大学学报. 2007(06)

博士论文
[1]磁性源瞬变电磁场水平分量响应特征及应用[D]. 韩自豪.中国地质大学（北京） 2009

硕士论文
[1]矿井巷孔瞬变电磁法应用研究[D]. 李世宁.中国矿业大学 2016
[2]瞬变电磁多分量解释技术研究[D]. 戚志鹏.长安大学 2009
[3]带地形的瞬变电磁法三维数值模拟[D]. 肖怀宇.中国地质大学（北京） 2006



本文编号：3043685