煤矿富水区矿井瞬变电磁响应三维数值模拟及应用
发布时间：2021-08-05 21:50
矿井水害是煤矿生产和建设过程中的主要灾害之一,矿井瞬变电磁法是目前普遍采用探测煤矿隐伏富水区效果较好的地球物理方法。矿井瞬变电磁法的基础理论研究相对滞后,特别是全空间瞬变电磁场的分布规律和典型富水区的全空间瞬变电磁响应规律。本文采用基于Yee网格的三维时域有限差分法,对全空间瞬变电磁场的扩散规律和煤矿富水区的矿井瞬变电磁响应规律进行了研究,并将结果应用于煤矿隐伏富水区的探测中。主要研究内容和成果如下:（1）针对井下多方向多角度探测问题,采用了以多组发射线圈代替实际发射回线的方式,实现了在直角网格中加载任意方向发射回线。研究了井下巷道中电磁场方程及处理方法,并对处理效果进行了验证。针对截断边界在晚期的影响问题,采用了卷积完全匹配层吸收边界（CPML）替代传统的Dirichlet边界条件,提高了晚期解的精度。分别采用均匀全空间和水平层状全空间模型对算法的效果进行了验证,验证结果表明本文采用的有限差分算法具有较高的可靠性和精度。（2）研究了发射回线边长对全空间瞬变电磁响应的影响,并研究了小回线源激发的全空间瞬变电磁场的分布规律,采用水平层状介质模型,研究了在垂直介质界面激发、平行介质界面激发...
【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】：143 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
围岩电阻率为10052m时巷道处理方法验证结果
2 三维全空间瞬变电磁场时域有限差分原理果，两种方法的感应电动势曲线非常吻合，且采用准静态处理方法得到的感应电动势相对误差最大值只有 3%，说明本文采用的准静态处理方法对巷道空气的计算结果具有较高的精度，且能够节省大量的计算时间。-510-410-3准静态处理直接计算
模型有限差分解与解析解对比 analytical solution of 10Ω m whole-spa模型有限差分解与解析解对比 analytical solution of 100Ω m whole-sp模型有限差分解与解析解对比 analytical solution of 500Ω m whole-sp10-610-510-410-3Time (s)0246810(b) 感应电动势相对误差10-610-510-410-3Time (s)0246810(b) 感应电动势相对误差10-610-510-410-3Time (s)0246810(b) 感应电动势相对误差
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国煤炭矿井物探技术现状及展望[J]. 张鹏. 工矿自动化. 2017(03)
[2]瞬变电磁法在煤炭领域的研究与应用新进展[J]. 薛国强,于景邨. 地球物理学进展. 2017(01)
[3]2004—2015年全国煤矿事故分析[J]. 孙继平,钱晓红. 工矿自动化. 2016(11)
[4]中国煤炭电法勘探36年发展回顾[J]. 岳建华,薛国强. 地球物理学进展. 2016(04)
[5]导电围岩对井中三维瞬变电磁响应的影响规律研究[J]. 杨怀杰,潘和平,孟庆鑫,郭博. 石油物探. 2016(02)
[6]矿井瞬变电磁法超前探测合成孔径成像研究[J]. 程久龙,陈丁,薛国强,邱浩,周项通. 地球物理学报. 2016(02)
[7]多通道瞬变电磁有限差分正演模拟[J]. 涂小磊,底青云,王亚璐. 地球物理学进展. 2015(05)
[8]矿井瞬变电磁法全空间处理及三维解释方法研究[J]. 姜国庆,贾春梅,牟义,陈丁. 地球物理学进展. 2015(05)
[9]航空电磁勘查技术发展现状及展望[J]. 殷长春,张博,刘云鹤,任秀艳,齐彦福,裴易峰,邱长凯,黄鑫,黄威,缪佳佳,蔡晶. 地球物理学报. 2015(08)
[10]矿井巷道掘进电磁法超前探测技术研究现状[J]. 张平松,胡雄武. 煤炭科学技术. 2015(01)
博士论文
[1]时域地空电性源的三维电磁数值模拟及噪声抑制方法研究[D]. 黎东升.吉林大学 2016
[2]矿井全空间巷道孔中瞬变电磁波场特征数值模拟研究[D]. 陈丁.中国矿业大学(北京) 2016
[3]隧道含水构造三维瞬变电磁场响应特征及突水灾害源预报研究[D]. 孙怀凤.山东大学 2013
[4]矿井全空间小线圈瞬变电磁探测技术及应用研究[D]. 梁庆华.中南大学 2012
[5]基于矢量有限单元法的大回线源瞬变电磁法三维数值模拟[D]. 李建慧.中南大学 2011
[6]矿用多匝小回线源瞬变电磁场数值模拟与分布规律研究[D]. 杨海燕.中国矿业大学 2009
[7]隧道超前探水全空间瞬变电磁理论及其应用研究[D]. 谭代明.西南交通大学 2009
[8]巷道掘进工作面瞬变电磁超前探测机理与技术研究[D]. 姜志海.中国矿业大学 2008
硕士论文
[1]瞬变电磁法三维有限差分正演研究[D]. 吴学银.中国地质大学(北京) 2015
[2]基于有限差分的瞬变电磁三维数值模拟[D]. 刘尧.中国地质大学(北京) 2015
[3]巷道瞬变电磁法三维正演研究[D]. 陈琦.中国地质大学（北京） 2014
[4]矿井瞬变电磁场超前探测时域数值仿真研究[D]. 鞠卫国.江苏大学 2010
本文编号：3324518
【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】：143 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
围岩电阻率为10052m时巷道处理方法验证结果
2 三维全空间瞬变电磁场时域有限差分原理果，两种方法的感应电动势曲线非常吻合，且采用准静态处理方法得到的感应电动势相对误差最大值只有 3%，说明本文采用的准静态处理方法对巷道空气的计算结果具有较高的精度，且能够节省大量的计算时间。-510-410-3准静态处理直接计算
模型有限差分解与解析解对比 analytical solution of 10Ω m whole-spa模型有限差分解与解析解对比 analytical solution of 100Ω m whole-sp模型有限差分解与解析解对比 analytical solution of 500Ω m whole-sp10-610-510-410-3Time (s)0246810(b) 感应电动势相对误差10-610-510-410-3Time (s)0246810(b) 感应电动势相对误差10-610-510-410-3Time (s)0246810(b) 感应电动势相对误差
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国煤炭矿井物探技术现状及展望[J]. 张鹏. 工矿自动化. 2017(03)
[2]瞬变电磁法在煤炭领域的研究与应用新进展[J]. 薛国强,于景邨. 地球物理学进展. 2017(01)
[3]2004—2015年全国煤矿事故分析[J]. 孙继平,钱晓红. 工矿自动化. 2016(11)
[4]中国煤炭电法勘探36年发展回顾[J]. 岳建华,薛国强. 地球物理学进展. 2016(04)
[5]导电围岩对井中三维瞬变电磁响应的影响规律研究[J]. 杨怀杰,潘和平,孟庆鑫,郭博. 石油物探. 2016(02)
[6]矿井瞬变电磁法超前探测合成孔径成像研究[J]. 程久龙,陈丁,薛国强,邱浩,周项通. 地球物理学报. 2016(02)
[7]多通道瞬变电磁有限差分正演模拟[J]. 涂小磊,底青云,王亚璐. 地球物理学进展. 2015(05)
[8]矿井瞬变电磁法全空间处理及三维解释方法研究[J]. 姜国庆,贾春梅,牟义,陈丁. 地球物理学进展. 2015(05)
[9]航空电磁勘查技术发展现状及展望[J]. 殷长春,张博,刘云鹤,任秀艳,齐彦福,裴易峰,邱长凯,黄鑫,黄威,缪佳佳,蔡晶. 地球物理学报. 2015(08)
[10]矿井巷道掘进电磁法超前探测技术研究现状[J]. 张平松,胡雄武. 煤炭科学技术. 2015(01)
博士论文
[1]时域地空电性源的三维电磁数值模拟及噪声抑制方法研究[D]. 黎东升.吉林大学 2016
[2]矿井全空间巷道孔中瞬变电磁波场特征数值模拟研究[D]. 陈丁.中国矿业大学(北京) 2016
[3]隧道含水构造三维瞬变电磁场响应特征及突水灾害源预报研究[D]. 孙怀凤.山东大学 2013
[4]矿井全空间小线圈瞬变电磁探测技术及应用研究[D]. 梁庆华.中南大学 2012
[5]基于矢量有限单元法的大回线源瞬变电磁法三维数值模拟[D]. 李建慧.中南大学 2011
[6]矿用多匝小回线源瞬变电磁场数值模拟与分布规律研究[D]. 杨海燕.中国矿业大学 2009
[7]隧道超前探水全空间瞬变电磁理论及其应用研究[D]. 谭代明.西南交通大学 2009
[8]巷道掘进工作面瞬变电磁超前探测机理与技术研究[D]. 姜志海.中国矿业大学 2008
硕士论文
[1]瞬变电磁法三维有限差分正演研究[D]. 吴学银.中国地质大学(北京) 2015
[2]基于有限差分的瞬变电磁三维数值模拟[D]. 刘尧.中国地质大学(北京) 2015
[3]巷道瞬变电磁法三维正演研究[D]. 陈琦.中国地质大学（北京） 2014
[4]矿井瞬变电磁场超前探测时域数值仿真研究[D]. 鞠卫国.江苏大学 2010
本文编号：3324518
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3324518.html
最近更新
教材专著
