矿井地面-井下电性源瞬变电磁探测响应规律分析

发布时间：2017-09-05 03:12

  本文关键词：矿井地面-井下电性源瞬变电磁探测响应规律分析

  更多相关文章： 电性源 瞬变电磁 地井装置 千米深井

【摘要】：为了避免井下瞬变电磁探测面临的金属强干扰、高瓦斯矿井防爆等要求,对矿井地面布置瞬变电磁发射源,在井下巷道、采场接收的瞬变电磁探测方法进行研究。采用三维时域有限差分法建立电性源瞬变电磁三维正演算法,研究地面电性源发射,井下巷道接收的瞬变电磁响应规律。首先采用均匀半空间模型和层状模型研究地下接收瞬变电磁场的曲线形态特征以及对地层电阻率变化的敏感性,并考察接收排列的最佳方位角和收发距。以层状模型为例设置均布的5条测线接收排列,计算了不同接收点的瞬变电磁响应响应曲线,对比分析曲线形态,得到电性源瞬变电磁地面发射、井下接收采集范围和传播规律,即:1电性源磁响应在垂向(broadside)排列方向比在轴向(inline)排列幅值大,井下接收的最佳测线方向为垂直排列方向;2发射长度为1 km的电性源井下接收有效探测深度可达到1.5 km;3电阻率较高的煤层对接收点响应曲线的影响不大。其次,设计包含顶板水和底板水的模型,计算得到了不同类型含水层的响应规律,对比曲线可以发现明显的异常差异。最后,设计一个包含断层的复杂模型,得出了倾斜充水断层影响下的瞬变电磁响应曲线。得到地面发射-井下接收的瞬变电磁方法的采集范围和传播规律,最佳方位角为垂直排列方向;地面发射-井下接收的瞬变电磁方法对顶板水和底板水有一定的分辨和识别能力;地面发射-井下接收的瞬变电磁方法能够初步对倾斜充水断层的电磁场响应进行识别。该方法仅要求接收机在井下,易于进行本安设计。
【作者单位】： 山东大学岩土与结构工程研究中心;山东能源集团有限公司博士后科研工作站;
【关键词】： 电性源 瞬变电磁 地井装置 千米深井
【基金】：国家自然科学基金资助项目(41404104) 中国博士后基金资助项目(2014M561951) 山东省博士后创新基金资助项目
【分类号】：P631.325;TD745
【正文快照】： 瞬变电磁是一种利用低频电磁场进行勘探的地球物理方法,利用获取关断后的2次电磁场来反映地下的电性分布情况,已经被广泛应用于地球物理近地表面探测,例如煤矿采空区的探测或监测[1],金属矿产资源勘查[2-3],监测污染物迁移[4-5],地下水调查[6-8],以及隧道或矿井含水不良地质超

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李实,李创社,张彦鹏,张鹏飞,宋建平;工程勘探瞬变电磁仪关键技术研究[J];煤田地质与勘探;2001年01期

2 谭国贞;付志红;周雒维;罗强;;瞬变电磁发射机控制系统设计[J];电测与仪表;2006年03期

3 张根良;;瞬变电磁技术在煤矿井下的应用[J];河北煤炭;2007年04期

4 李亚南;张小路;;瞬变电磁信号的分形特征及其应用[J];桂林工学院学报;2007年04期

5 孙吉益;;瞬变电磁技术在邢台矿井下应用效果[J];河北煤炭;2008年02期

6 高级;崔若飞;刘伍;;矿井瞬变电磁数据处理解释及显示技术研究[J];煤炭科学技术;2008年07期

7 王学振;;降低铁路对瞬变电磁探测干扰的试验[J];中州煤炭;2009年08期

8 赵立松;;瞬变电磁技术在含水地质体探测中的应用[J];河北煤炭;2011年04期

9 姚小帅;申青春;杨培;郝会安;伊晓子;;瞬变电磁技术在井下水文孔选址中的应用[J];中州煤炭;2012年06期

10 顾义东;;矿用瞬变电磁仪[J];工矿自动化;2013年09期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 戚志鹏;李貅;;瞬变电磁脉冲压缩技术研究[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年

2 李貅;戚志鹏;刘银爱;汝亮;吴琼;马炳镇;;航空瞬变电磁合成孔径快速成像方法研究[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年

3 郭文波;李貅;薛国强;刘银爱;;瞬变电磁相关合成技术研究[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年

4 史渊;肖恒训;;瞬变电磁探测技术在煤矿水患探测中的应用[A];创新推动新型煤炭工业体系建设和安全健康发展——2010年湘赣皖闽苏等多省（市）煤炭学会学术交流暨湖南省煤炭科技论坛论文集[C];2010年

5 苏茂鑫;李术才;李貅;张庆松;薛翊国;邱道宏;;瞬变电磁三维成像技术在地质预报中的应用[A];全国地下工程超前地质预报与灾害治理学术及技术研讨会论文集（Ⅰ）[C];2009年

6 陈卫营;薛国强;李海;周楠楠;闫述;李梅芳;;电性源瞬变电磁近场区响应特征[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年

7 孙怀凤;李术才;李貅;戚志鹏;苏茂鑫;薛翊国;;隧道瞬变电磁三维探测[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年

8 丁世荣;;地下阶跃磁偶极源激发下球形地质体的瞬变电磁响应[A];1996年中国地球物理学会第十二届学术年会论文集[C];1996年

9 林君;于生宝;嵇艳鞠;王忠;李慧;王艳;;瞬变电磁探测系统研究的新进展[A];中国地球物理学会第二十届年会论文集[C];2004年

10 杜木民;李玉宝;;井下瞬变电磁探水技术初探[A];河北省煤炭工业科学技术工作会议论文集[C];2006年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 本报记者;总局物探院完成三个瞬变电磁勘探项目[N];中煤地质报;2010年

2 文物;保水采煤，，鱼与熊掌兼得[N];中国煤炭报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 陈曙东;直升机瞬变电磁系统响应计算与地回线标定[D];吉林大学;2012年

2 梁庆华;矿井全空间小线圈瞬变电磁探测技术及应用研究[D];中南大学;2012年

3 李琳琳;半航空瞬变电磁发射机关键技术研究[D];成都理工大学;2015年

4 周逢道;海洋瞬变电磁探测发射技术研究[D];吉林大学;2010年

5 戚志鹏;瞬变电磁三维合成孔径延拓成像方法研究[D];长安大学;2011年

6 万玲;地下水磁共振与瞬变电磁联合反演方法及探测系统研究[D];吉林大学;2013年

7 谭代明;隧道超前探水全空间瞬变电磁理论及其应用研究[D];西南交通大学;2009年

8 嵇艳鞠;浅层高分辨率全程瞬变电磁系统中全程二次场提取技术研究[D];吉林大学;2004年

9 姜志海;巷道掘进工作面瞬变电磁超前探测机理与技术研究[D];中国矿业大学;2008年

10 胡雄武;巷道前方含水体的瞬变电磁响应及探测技术研究[D];安徽理工大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 宋磊;考虑激电效应的瞬变电磁三维正演研究[D];中国地质大学(北京);2015年

2 刘二萌;瞬变电磁时域有限差分正演模拟[D];长安大学;2015年

3 姚伟华;瞬变电磁法矢量有限元三维正演研究[D];长安大学;2015年

4 苏发;半航空时间域瞬变电磁接收系统设计[D];吉林大学;2016年

5 梁建刚;瞬变电磁勘察煤田采空区的可行性分析[D];中南大学;2009年

6 刘向红;本安型瞬变电磁仪及其探测技术研究[D];安徽理工大学;2009年

7 李保凯;便携式瞬变电磁接收机的研制[D];中国地质大学（北京）;2010年

8 张迅;分布式瞬变电磁接收机的研制[D];吉林大学;2010年

9 汝亮;瞬变电磁多用途处理解释系统研制[D];长安大学;2010年

10 李斌;瞬变电磁软件设计与开发实现[D];成都理工大学;2010年

本文编号：795475