矿井瞬变电磁法多匝小回线视电阻率计算方法研究

发布时间：2021-09-05 23:04

　　由于矿井瞬变电磁法具有操作简便、方便携带、体积效应小、对低阻反映灵敏等特点，已成为煤矿井下探查含水异常体的主要物探方法之一。但是，目前矿井瞬变电磁法视电阻率计算公式是仪器内部固化的中心回线晚期场视电阻率近似公式，在应用于多匝小回线重叠装置时计算得到的视电阻率偏低，有时比岩石本征电阻率低几个数量级，给实测资料解释带来严重困难。本论文首先从理论上分析了仪器内部固化视电阻率计算公式成立条件，发现导致井下多匝小回线视电阻率偏低甚至小几个数量级的主要原因是：原有的中心回线晚期场视电阻率计算公式不再满足多匝小回线重叠装置形式。本论文以均匀全空间为研究背景，从麦克斯韦方程组基本电磁场理论出发，将发射回线划分为无穷多个小线源，在此基础上推导出电流阶跃关断时全空间时间域电磁场响应；然后将单个小线源时间域电磁响应沿发射回线积分，得到发射回线在接收回线平面内任意一点P处磁感应强度垂直分量。将P点磁感应强度对接收回线做面积分，求出接收回线内的磁通量随时间的变化，再对磁通量求时间的导数，即得接收回线内感应电动势的值。针对实际关断电流并非理想阶跃关断，本文将其看作斜阶跃关断，得到与实际情况更加接近的感应电动势计算... 

【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】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
目录
图清单
表清单
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 矿井瞬变电磁法及其视电阻率公式研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 研究方法与技术路线
2 矿井瞬变电磁法视电阻率计算问题
    2.1 问题提出
    2.2 晚期场视电阻率计算公式
    2.3 本章小结
3 均匀导电全空间多匝小回线源视电阻率计算
    3.1 瞬态线源在均匀导电全空间电磁场
    3.2 矩形多匝小回线均匀导电全空间电磁场
    3.3 斜阶跃关断情况下全空间电磁场响应
    3.4 二分法计算导电全空间介质视电阻率
    3.5 均匀全空间有限长载流接地导线视电阻率计算
    3.6 本章小结
4 水槽模型实验和算例分析
    4.1 物理模型实验
    4.2 算例分析
    4.3 本章小结
5 结论
    5.1 主要结论
    5.2 进一步研究方向
参考文献
作者简历
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]瞬变电磁法超前预报全空间解释技术研究[J]. 杨海燕,邓居智,吴信民.  东华理工大学学报(自然科学版). 2013(02)
[2]地下瞬变电磁法全区视电阻率核函数算法[J]. 杨海燕,岳建华.  中国矿业大学学报. 2013(01)
[3]磁性源瞬变电磁法视电阻率计算方法[J]. 郝延松,胡博,于润桥,吴莉佳.  物探与化探. 2012(06)
[4]地下瞬变电磁法全区视电阻率二分搜索算法[J]. 刘俊,杨海燕,林云.  工程地球物理学报. 2012(05)
[5]磁性源近区瞬变电磁法电阻率偏低的原因[J]. 王庆乙,蒋彬,徐立忠.  物探与化探. 2012(03)
[6]应用地球物理方法勘察煤矿地质灾害[J]. 袁春.  能源与节能. 2011(11)
[7]煤矿灾害的分析与防治[J]. 张德成,刘明杰.  陕西煤炭. 2011(04)
[8]矿井瞬变电磁探测技术的应用[J]. 于景邨,胡兵,刘振庆,廖俊杰,蒋宗林.  物探与化探. 2011(04)
[9]一种高精度瞬变电磁响应正演的数值滤波算法[J]. 徐振平,胡文宝.  石油物探. 2011(03)
[10]矿井瞬变电磁法探测中低阻屏蔽层影响物理模拟研究[J]. 胡兵,于景邨,刘振庆,廖俊杰,蒋宗林.  工程地球物理学报. 2010(06)

博士论文
[1]矿井瞬变电磁场数值模拟的边界元法[D]. 胡博.中国矿业大学 2010
[2]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]. 嵇艳鞠.吉林大学 2004

硕士论文
[1]矿井瞬变电磁法数据处理系统研究[D]. 姜国庆.山东科技大学 2011



本文编号：3386252