瞬变电磁法三分量测量方法研究

在不考虑本征电流之间互感的情况下,研究用本征电流代替涡流计算地表瞬变电磁场的模拟计算方法,计算均匀半空间中定源装置下薄板导体在不同倾角时的X,Y和Z3个分量的响应特征,并与1条已知地质剖面的实测结果进行对比分析。研究结果表明:除板状体直立外,薄板导体X分量的过零点基本上是板状体的中心在地面的投影位置;当板状体水平或直立时,Y分量曲线是对称的,Z分量曲线是反对称的;当板状体倾斜时,Z分量和Y分量曲线都不对称,在倾斜方向曲线平缓,响应范围大,在反方向曲线陡立,响应范围小,因此,用X分量可以确定异常的中心,用Z和Y分量可以定性判断板状体的倾向;实测结果与计算结果一致,说明综合分析X,Y和Z方向3个分量的方法比单分量分析的方法更有助于对异常体的解释。     

矿井瞬变电磁法干扰源测试研究

矿井巷道掘进过程中,为了最大限度地剔除各种干扰源的瞬变电磁场的干扰,得到准确的探测结果,针对井下的主要干扰源如大型铁器、电力系统、锚网等进行了瞬变电磁法现场测试,并对不同干扰源的干扰特征进行了详细的分析研究。测试结果表明:顺层探测,大型铁器需退后10m,而顶底板测量6m后已基本没有影响;电力系统干扰只对10μV/A以下探测数据有影响;锚网探测,测试线框要放在距锚网1m左右的距离,锚网主要影响10ms之前的测量结果。本结果可为井巷掘进超前探水提供详细的技术资料。     

伪随机编码磁性源瞬变电磁发射技术及电磁响应分析

为了设计一种伪随机编码磁性源瞬变电磁系统,从关键技术和电磁理论方面讨论该系统的设计与该系统在均匀半空间大地模型下所使用的正反演方法。首先对比分析4种伪随机编码的特性,从中选择m序列作为系统的激励信号;然后,基于有源恒压钳位技术设计系统发射电路,正演出实测数据的电磁响应。根据m序列伪随机编码系统辨识理论,响应波形经预处理后得到大地脉冲响应估计值并与标准值比较。研究结果表明:该磁性源瞬变电磁系统可以克服感性负载的阻碍作用,发射出波形质量高的伪随机编码电流;若电流波形的自相关性好,即使电流波形出现一定程度失真,仍可以获得与理论值很接近的大地脉冲响应估计值,预处理结果不完全依赖伪随机编码电流波形。     

瞬变电磁法探测深度研究进展

对当前国内外瞬变电磁法方法研究概况、理论研究、仪器状况以及在应用领域的研究进展情况做出了综述性评价,在此基础上,重点探讨了瞬变电磁法的探测深度问题,提出了该方法当前所存在的困难,为进一步的研究提供了参考。     

探究瞬变电磁法的应用

瞬变电磁法是一种非接触式地球物理探测技术,属时间域电磁法。TEM系统测量精度和灵敏度的不断提高,其应用范围从初始的找矿扩展到构造地质填图以及水文地质等领域。     

瞬变电磁法弱信号检测技术研究

在简要介绍瞬变电磁法原理的基础上，总结了电磁噪声特性；重点研究TEM(Transient Electromagnetic Method)信号同步采集与实时处理算法，将双极性同步叠加平均算法等效为梳状滤波器，经过N个周期的2N次迭加平均，对等精度测量的重复信号不奇变，对加性白噪声，信噪比提高(2N)^1/2倍；适当选择发射周期T和周期数N就可以随意设置梳状滤波器的零传输点，有利于消除某些频率的干扰；依据拉依达准则，剔除测量误差大于3倍标准差的奇异数据并以算术平均值代替，简便易行。     

瞬变电磁法巷道超前探测

本文介绍了瞬变电磁法井下巷道超前探测的原理、技术、方法及应用。巷道超前探测、超前预报对于煤矿的安全掘进有着非常重要的作用。瞬变电磁法作为一种快速、高效、方便的探测方法,可以很好的满足矿井巷道超前预测、预报的要求。在实际工程勘探中,该方法可以准确反映出巷道前方地质体的空间特征,为矿井防治水害提供了依据。     

航空瞬变电磁一维正演的连分式算法研究

针对快速Hankel变换精度不高的问题,改进了连分式算法,使之能够计算余弦变换,并与快速汉克尔变换算法作了比较,结果表明：无论是计算积分收敛或核函数快速衰减的余弦变换,还是计算核函数震荡增加的发散型Hankel积分时, 连分式算法都具有精度高、计算稳定的特点,而滤波法计算核函数震荡增加的发散型Hankel积分的误差较大.最后,把连分式算法应用于航空瞬变电磁一维正演模拟计算,得到了满意的瞬变响应,其计算精度、速度和稳定性很好,为瞬变电磁模拟计算提供了一种新的计算方法.     

矿井瞬变电磁法接收端单向屏蔽

矿井瞬变电磁法由于受到全空间效应的影响,无法实现井下的定向探测,目前尚无从根本上解决该问题的方法。对采集信号进行单向屏蔽有望从根本上突破矿井瞬变电磁法定向探测的难题。通过理论计算、仿真模拟对不同材料和不同结构单向屏蔽装置的电磁场响应特征进行定量分析,确定单向屏蔽装置材料及结构设计参数,并通过物理实验验证屏蔽装置的单向电磁屏蔽效果。研究表明：通过仿真模拟得到锥形结构的坡莫合金屏蔽罩相对其他结构屏蔽装置有更好的单向屏蔽效果,能够在有效压制非探测方向干扰信号的同时,突出探测方向的有效信号;在锥形屏蔽罩高度不变的情况下,锥形屏蔽罩顶角越大,单向屏蔽效果越好。此外,仿真模拟得到的屏蔽方案经物理实验证实具有明显的单向屏蔽效果。     

瞬变电磁法在勘探中的应用

应用瞬变电磁法探测确定了勘探区域内F1023和F23（古交断层）的位置,并根据电法低阻异常体划定了地下水富水区。     

瞬变电磁法小线框技术研究及其应用

瞬变电磁法在我国的应用一直是100～200 m线框的装置,在山区和地形复杂的地区勘探或在城镇地区的地面高层建筑和地下工程的基础勘察时,此装置线圈敷设困难,施工难度大,效率低。TEM小线框的出现使得施工快速轻便,与此同时还发现了新的探测隐伏断层的技术方法,断层点定位准确。本文着重分析TEM小线框的特性及利用其探测隐伏断层的原理,并通过工程勘察实例说明TEM小线框的横向分辨率高和效率高的优点。     

基于SHEPWM阶段控制的航空电磁发射波形研究

为保证低开关频率条件下发射电流质量,提出半周期镜像对称选择性谐波消除脉冲宽度调制(SHEPWM)阶段控制策略来平衡发射电流质量与开关损耗。基于发射电流及发射线圈阻感负载的时频域信息,建立半周期镜像对称SHEPWM阶段控制非线性超越方程组,利用神经网络递归算法求解出对应交变梯形波电流的开关时刻序列。仿真和实验验证表明:半周期镜像对称SHEPWM阶段控制策略在保证发射波形质量及探测精度的前提下,能有效降低开关损耗。     

瞬变电磁法超前预报全空间解释技术研究

瞬变电磁法超前预报技术是预测井下突水构造的有效方法之一,其资料解释方法为地下瞬变电磁法理论体系的重要组成部分.从应用的角度出发对全空间资料解释的理论基础及传统解释方法的精确性进行分析,进而将全空间解释方法应用于井下超前预报实测资料的处理.结果表明,全空间视电阻率和视深度为半空间的某一倍数.半空间晚期视电阻率值在各个采样时刻与真值的相对误差均大于40％,当以精确视电阻率公式和全空间深度公式为标准时,采用半空间深度公式计算误差范围为45.50％ ～50.88％.全空间晚期视电阻率与真值的误差小于8.74％,进而由此计算的深度与标准值的最大相对误差仅为3.97％.将全空间全区视电阻率公式和深度计算公式应用于矿井突水构造的超前探测,取得了令人满意的效果.     

油气生产井中瞬变电磁法接收技术研究

目的研究瞬变电磁法应用于油气生产井测井领域时,接收线圈的瞬变电磁响应特征,为生产井瞬变电磁法接收线圈的参数设计提供理论依据。方法通过对井中接收线圈等效电路的理论分析,详细讨论了斜阶跃波激励下,接收线圈上一次场与二次场的变化规律,深入研究了井中全程瞬变电磁响应的过渡过程及其影响因素。结果接收线圈过渡过程的存在,使一次场响应在感应段和衰减段均发生了畸变,而二次响应则在发射电流关断后出现幅值变小、达到极大值的时间延迟等现象。为缩短线圈的固有过渡过程,应采用接入匹配电阻的方法使接收线圈工作于临界阻尼状态,同时尽量增大线圈的阻尼系数。结论该方法为井中瞬变电磁响应信号的正确判断与识别奠定了良好基础。     

多道瞬变电磁法发射机供电关键技术研究

提出了一种适用于多道瞬变电磁法(MTEM)发射机的新型有源软开关变换器,介绍了其拓扑结构与工作原理,解决了传统移相全桥变换器在轻载情况下不能实现软开关的问题,实现了功率拓展与效率提高.该变换器可根据输出功率的变化在无源软开关、单路有源软开关和双路有源软开关之间进行转换,实现了全负载范围内的零电压开关.该系统输出功率大、效率高、稳定性强,为其他有源电法勘探发射机的研制提供了有效思路.目前已研制出50 kW工程样机,野外已实现1 000 V/50 A的输出.     

发射波形对瞬变电磁信号观测结果的影响

文中给出了瞬变电磁信号数据采集系统中的发射波形对观测结果的影响。     

新型瞬变电磁仪的研制和应用

瞬变电磁勘探法是目前在地球物理勘探领域里新兴的一种很有前途的测量方法 ,这种方法简单实用 ,它能测量从浅地表到深层的地质结构。但是作为一种重要探测工具 ,目前的瞬变电磁仪却存在许多不足。随着瞬变电磁勘探法的应用和发展 ,对瞬变电磁仪的设计也提出了更高的要求。本文介绍了利用工控机组成高性能瞬变电磁仪的方法 ,并就其应用作了简要介绍。     

新疆黄土坡块状硫化物矿床航空瞬变电磁异常特征

航空瞬变电磁法在国外多金属矿产勘查中应用效果显著,尤其是在块状硫化物矿勘查中。该类型矿产在国内分布较为广泛,主要勘查手段为地面物化探方法,但周期长,受地形影响大。为此,国内引进航空瞬变电磁法,并首次在黄土坡矿床开展测量试验,结果表明矿床上方具有航电异常显示,低阻体空间上与主矿体吻合较好,并在主矿体南侧新发现一处航电异常,为该矿床深边部找矿提供线索。本文开展的航空瞬变电磁法测量试验找矿效果分析,为国内多金属矿产勘查,尤其是块状硫化物矿的找矿工作提供了方法技术借鉴。     

新疆黄土坡块状硫化物矿床航空瞬变电磁异常特征分析

作为先进的地球物理勘探技术,航空瞬变电磁法在国外多金属矿产勘查中应用效果显著,尤其是在块状硫化物矿勘查中。该类型矿产在国内分布较为广泛,主要勘查手段为地面物化探方法,但面临周期长,受地形影响大等问题。为此,国内引进航空瞬变电磁法,并首次在黄土坡矿床开展测量试验,结果表明矿床上方具有航电异常显示,低阻体空间上与主矿体吻合较好,并在主矿体南侧新发现一处航电异常,为该矿床深边部找矿提供线索。国内首次开展的航空瞬变电磁法测量试验找矿效果分析,为国内多金属矿产勘查,尤其是块状硫化物矿的找矿工作提供了方法技术借鉴。