基于TEM的井下铁矿采空区探测评价

针对铁矿井下采空区探测技术难题,以瞬变电磁法(TEM)理论为依据,采用TerraTEM对井下铁矿不同采矿中段、不同长度的穿脉进行空区探测评价,部分穿脉结合HDRM进行对比验证,并在部分穿脉实施了工程揭露.结果表明,采用合适的采集参数和探测装置的TEM能准确查明井下铁矿中浅层采空区分布情况.且TEM具有更高的对不同介质的电性区分能力,更准确地显示异常体的埋深和规模,不存在传统物探的探测盲区,其探测距离长短不受限制,可进行定点深度范围内的电性差异探测,以查清采掘巷道下方一定深度范围内的采空区和疑似冒落区,保障井下铁矿日常生产安全.     

综合物探方法在换流变电站接地极址的应用

该文主要介绍了用瞬变电磁测深(TEM)和大地电磁测深(MT)两种方法,解决某换流变电站接地极址地下电性分布的情况。对实测TEM资料进行了一维TEM反演,得到地下2km深度的电性参数和电阻率断面图;对实测MT数据进行预处理后,通过一维反演、二维反演分别得到地下30km深度内的电性参数和电阻率断面图。反演结果表明,TEM与MT结果具有较好的一致性,且电性参数和断面图为接地极址的设计和建设提供了可靠电性参数。     

甚低频电磁法在徽县头滩子金矿找矿中的应用

徽县头滩子地区赋矿构造和金矿体、呈潜隐伏形式产出,赋矿构造的电阻率与其围岩有很大差异,提供了良好地球物理勘查前提。采用甚低频电磁法(VLF)研究地下含矿层位的电性结构、含矿构造电磁异常形态规模,进而结合地质研究,异常查证,达到事半功倍的找矿效果。     

考虑松动圈影响的公路隧道大直径竖井围岩压力计算方法

为研究公路隧道大直径竖井围岩压力计算方法,基于极限平衡法推导,并与官田竖井实测数据进行了对比验证,最后分析了竖井直径、侧压力系数、围岩等级对竖井围岩压力的影响规律。结果表明:1）与实测数据对比结果显示,本文公式的平均误差度12.85以内,相比其他公式的误差度在180以上,使相对误差减小了167.15以上,可指导工程人员进行竖井的施工设计。2）竖井开挖直径越大,竖井井壁围岩压力越大,但是围岩压力的增长幅度随直径增大而逐渐减弱。3）在未达到极限深度之前,侧压力系数越大,竖井井壁围岩压力越大;达到极限深度以后,不同侧压力系数下井壁的围岩压力一样大。侧压力系数越大,井壁围岩压力随竖井深度的增长越大,更快达到最大井壁围岩压力,即极限深度越小。4）围岩等级越高,竖井的井壁围岩压力越小,在达到极限深度之后的围岩压力也越小。     

基于高密度电阻率法的铁矿山采空区数值模拟

应用高密度电阻率法,以鞍山—本溪地区铁矿山主要岩矿体电阻率值的实测结果为基本参数,选用适合现场作业的温纳和偶极两种装置,并根据现场地质情况建立简单地质条件、围岩存在和复杂地质条件三种空区探测模型;详细分析了不同地质条件下的地电场分布规律和空区异常反映特征.结果表明,不等电性地质体的存在影响了空区异常的反映,空区异常在复杂地质条件下往往以次级异常或弱异常的形式显示.应用该模型对鞍山—本溪地区铁矿山空区探测结果进行解译,准确地推测了多处空区,证明了该模型在铁矿山采空区探测中的有效性.     

复杂泥浆侵入环境下阵列侧向测井正演响应特性

阵列侧向测井仪器相较常规双侧向测井仪器可以得到多种探测深度的电阻率值(R0~R5),能更精细的描述侵入剖面,从而更准确求取地层电性参数,目前已在油田得到较广泛的应用。利用有限元法对复杂泥浆侵入环境下的阵列侧向测井响应进行了数值模拟。在研究了阵列侧向测井探测特性的基础上,对泥浆侵入的复杂情况逐一进行了研究。研究发现,探测深度越大的模式对应电阻率值受泥浆不对称侵入程度的影响越大;探测深度较浅的模式的电阻率值受强纵向泥浆侵入向各向异性影响较大;阵列侧向测井响应普遍受径向泥浆侵入各向异性影响严重;中探测深度的阵列侧向响应对低阻环带比较敏感。     

TRT与地质雷达在马坑铁矿中的超前探测应用研究

在金属矿山地下巷道施工过程中,通过综合物探超前探测可准确预报地下富水区和破碎带等地质异常体的规模和深度,对于保障施工人员生命安全、顺利完成施工任务、减少经济损失至关重要。本文采用TRT-6000超前地质预报系统与天线频率为100 MHz的地质雷达相结合的综合物探手段,对马坑铁矿巷道掘进前方进行超前探测,通过开挖验证,表明TRT技术与地质雷达相结合的手段在金属矿山中可取长补短,有效提高预报精度,保障巷道施工顺利进行。     

复杂泥浆侵入环境下阵列侧向测井正演响应特性研究

阵列侧向测井仪器相较常规双侧向测井仪器可以得到多种探测深度的电阻率值(R₀－R_５),能更精细的描述侵入剖面,从而更准确求取地层电性参数,目前已在油田得到较广泛的应用。利用有限元法对复杂泥浆侵入环境下的阵列侧向测井响应进行了数值模拟。在研究了阵列侧向测井探测特性的基础上,对泥浆侵入的复杂情况逐一进行了研究。研究发现,探测深度越大的模式对应电阻率值受泥浆不对称侵入程度的影响越大;探测深度较浅的模式的电阻率值受强纵向泥浆侵入向各向异性影响较大;阵列侧向测井响应普遍受径向泥浆侵入各向异性影响严重;中探测深度的阵列侧向响应对低阻环带比较敏感。     

对覆盖层下三维导电异常体磁场影响关系的研究

在垂直磁偶极源和水平磁偶极源分别激励下，通过改变覆盖层的导电率，围岩的导电率和偶极源发射频率，研究相应的磁场变化规律，讨论围岩的性质，覆盖层电性及发射频率对覆盖层下三维导电异常体磁场的影响。     

安徽铜陵舒家店铜矿三维音频大地电磁探测研究

利用音频大地电磁法,对安徽省铜陵矿集区舒家店斑岩型铜矿床进行三维探测研究。对经过预处理的实测AMT数据利用相位张量进行维性分析;通过挑选适当的测点和频域数据,设计合理的参数,利用WSINV3DMT程序进行实测AMT数据3D反演,得到舒家店铜矿床的3D电性模型;利用模型响应与实测AMT数据的拟合对比对反演结果进行评价;利用不同深度、不同方向的空间切片讨论3D反演模型的电性结构特征。研究结果表明:该区深部2D/3D构造特征明显;所选反演模型整体精度较高,仅部分局部精度低;深部与代表岩体的高阻体相间共存的低阻体异常极可能是蚀变岩体或直接是矿体的反映。     

不同深度谷地对高密度电法探测地下岩溶管道的影响试验研究

高密度电阻率法在岩溶山区找水具有较好的效果,但岩溶区找水往往位于谷地,地形条件复杂,谷地深浅不一,高密度电法受谷地地形影响较大。为了提高岩溶区高密度电阻率法找水的探测效果,掌握不同深度谷地对高密度电阻率法影响的规律,采用高密度电法微测系统,利用铜柱体模拟地下岩溶管道,研究不同深度谷地对高密度电阻率法探测岩溶管道的影响。研究结果表明:在谷地模型中,当电极距、谷地深度相同时,α2装置对确定异常体的顶部埋深优于矩形AMN装置及滚动MNB装置,而矩形AMN装置及滚动MNB装置对异常的定位及确定异常体的大小优于α2装置。电极距相同时,随谷地深度增加,反演异常体横向宽度增大,埋深减小;且越来越偏离真实异常体;随谷地深度增加,高密度电阻率法能探测的有效异常体的深度减小;在谷地较深的高密度电阻率法勘探中,为了获得较好的探测效果,应适当增大电极距的布设。     

地球深部页岩气储层的大地电磁响应特征

为了探究大地电磁测深法（MT）对地球深部页岩气储层的探测能力,本文进行了数值模拟研究。首先,将（3 000,3 500,4 000,4 500,5 000 m）设为目标页岩气储层埋深,每种深度条件下设定11种围岩电阻率（3,5,25,35,70,100,200,300,500,800,1 200 Ω·m）、6种目标页岩气储层电阻率（10,15,20,30,40,50 Ω·m）、4种目标页岩气储层厚度（50,100,180,300 m）,共建立1 320 种地电模型。然后,利用正演模拟计算各模型的大地电磁响应特征,获得理论计算的视电阻率资料,分析各种条件下存在目标页岩气储层时引起的视电阻率曲线差异大小。数值结果表明,利用MT法对深层页岩气储层进行勘探时,围岩电阻率大小、页岩气储层厚度对MT法分辨力影响很大。一般来说,随着埋深变大,分辨能力会明显变小,但当围岩电阻率较大或页岩气储层较厚时,会弥补埋深变大带来的这一不足。从数值模拟的角度证实了MT法勘探深层页岩气储层的有效性,为MT法在精细勘探深层页岩气领域提供了理论参考。     

综合地球物理方法在广西某铅锌矿床深部潜力评价中的应用

研究矿床为广西某铅锌矿床,该矿床自发现以来,开采规模一直较小,并以民采为主。物性测量结果显示矿区赋矿灰岩平均密度2.8 g/cm~3、电阻率平均4 989Ω·m;铅锌矿石平均密度3.7 g/cm~3、电阻率734Ω·m,铅锌矿石与围岩物性差异显著。为判断研究矿床采空区规模、深部成矿潜力,本研究采用高精度重力、可控源音频大地电磁测深(CSAMT)技术对目标地质体开展了综合探测。测量结果显示矿区3条重力剖面、CSAMT二维反演剖面均显示出较为一致的异常形态,已知矿体整体对应重力低异常,在CSAMT图像上表现为高阻。推测矿区浅部矿体已大部分被采空,且矿体向深度延伸有限,成矿潜力较小。根据矿床特点,选用的综合地球物理方法组合高效的评价了深部矿体成矿潜力,减小、避免了投资风险。     

EH-4连续电导率剖面测量仪深边部找矿应用试验

针对矿山深边部地质找矿难题,在某矿山开展从美国引进的新一代电磁观测系统EH-4连续电导率剖面测量仪的应用试验工作。试验结果表明,EH-4系统的测量结果和已知地质信息有较好的对应关系,能够比较准确地反映已知构造、岩体顶界面及围岩等的空间展布特征。EH-4系统能有效地探测出较深部地质体之间的电性差异,并能提取深部地质体信息。     

物探组合方法在寻找地下岩溶破碎带中的应用

介绍了瞬变电磁法和可控源音频大地电磁法的工作原理、特点及工作方法。两种方法对低阻充水断层、充泥充水溶洞等相对低阻目标物敏感，岩溶含水岩组及断层破碎带的电阻率与其完整的围岩有明显的电性差异。所以主要用于探测含水层、溶洞、陷落柱、含水断层等地质构造情况。选用适当的装置可将两种方法应用于岩溶裂隙发育情况的探测。两种方法的结合应用，可以很好地解决工程地质问题。     

可控源电磁法倾子响应的三维正演

为克服天然场源的大地电磁磁场信号弱、易受电磁干扰、倾子资料计算难度大等不足,提出了可控源电磁倾子资料观测、处理与解释方法。通过可控源频域电磁法三维正演的磁场三分量,依据倾子定义计算了三维异常体在地面的倾子参数,绘制了异常体上方不同测点的倾子振幅、相位、实部与虚部曲线及纵、横剖面。结果表明,与场源平行的剖面上倾子响应的振幅、实部与虚部对地下横向不均匀异常体边界反演灵敏,能够有效反应出地下电性异常体重要信息,并且能够正确的与正演模型相吻合;倾子响应横切片图中表明,倾子相位能够显示地下电性异常体的位置,并能够很好的确定异常体的中心;研究不同频率条件下,地下电性异常体的倾子响应特征,发现倾子资料具有测深的功能。可见可控源电磁法倾子资料能够用于地下地质构造的解释,并能准确划分异常体边界的确定中心位置。说明可控源倾子电磁法有着很好的理论基础,具有良好的应用前景。     

基于CSAMT法的地基基础评价

针对规划中的唐山市中心高层建筑工区内存在采空塌陷、岩溶塌陷和隐伏构造及地裂缝等不良地质隐患,对地基基础及上层建筑物构成安全威胁等问题,为了给后续施工提供基础地质资料,查明场区内的不良体地质,采用CSAMT进行探测,并采用多种数据处理办法,多测线比较,获取场区内可靠的三维电阻率。通过研究断面图和不同深度的水平切片图的电性分布,对场区的地基进行合理划分与评价。研究结果表明:采用CSAMT探测结果能区分多种不同类型的不良地质结构与构造,并可合理布置钻探位置。     

音频大地电磁法在中甸断裂勘察中的应用

电磁勘探方法是探测地球浅部电性构造的一种实验方法。以中甸断裂勘察为例,利用音频大地电磁,通过反演解释振幅和相位曲线得到其地电断面信息,研究了地电断面电阻率的差异进而区分岩性及构造体,并根据电阻率量值的大小以及在地下的展布形式来识别地下地质体空间分布和性质。勘察结果给出了测区目标断裂的位置和规模,较好地区分了破碎层与完整基岩,为后续工作的开展提供了地球物理依据。结果表明,音频大地电磁法在探测浅层破碎带方面是有效的。     

随钻方位电阻率测井仪器响应数值模拟

利用目标导向自适应有限元建立数值模拟模型,计算和分析天线源距、发射频率、地层倾角及围岩电导率等参数变化对随钻方位电阻率测井仪器响应的影响。数值计算结果表明:不同发射频率与天线源距对仪器探测深度影响较大,围岩电导率会影响仪器对地层边界探测的敏感性,地层倾角越大,仪器测量到的地质导向信号幅值衰减越快;利用随钻地质导向信号的极值、极性以及井周电阻率成像,可以快速准确地判断储层边界以及裂缝边缘和走向,为实时钻井地质导向提供依据。     

天然电场选频法的正演及在水库渗漏探测中的应用

对天然电场选频法剖面曲线开展正演模拟计算和实践应用工作,研究天然电场选频法剖面曲线的形成原因与实践应用的有效性.首先,采用矩形剖分、双线性插值函数对均匀半空间中的低阻异常体和高阻异常体模型开展有限单元法正演计算,分析地表沿测线方向上的二次电场分量随探测频率和异常体埋藏深度的变化规律;其次,将天然电场选频法应用于福建省南安市大湖水库的渗漏探测中,分析实测曲线与正演计算曲线之间的相似性.研究结果表明:现场实测曲线与理论曲线基本相似,说明天然电场选频法剖面异常主要是天然电磁场的二次电场分量所导致;同时,天然电场选频法是探测浅层低阻体的有效方法之一.