磁通门探头在瞬变电磁法勘探中的应用

在某铜镍矿区通过开展磁通门探头结合瞬变电磁法勘探实验研究,与传统的感应电动势探头测量结果比较,结果表明,磁通门探头采集数据晚期道稳定,深部信息反应良好。理论计算结果也表明,相同条件下瞬变电磁法勘探中测量磁场更容易发现深部矿体信息,且具有较高的横向分辨率。     

基于高温超导的瞬变电磁法在青城子矿集区的应用

为了提高瞬变电磁法的探测深度,在青城子矿集区开展了大定源装置条件下基于线圈传感器和高温超导传感器的瞬变电磁法实验工作.结果表明:利用高温超导传感器直接测量磁场具有低噪声、高灵敏度、低频响应好的特点,晚期信噪比高且对深部低阻响应敏感的优点.在相同激发条件和低噪声背景条件下,基于高温超导传感器的瞬变电磁法在青城子矿集区探测深度可达到1 800 m左右,较传统线圈传感器反演深度提高50%,该方法能有效地提高瞬变电磁法探测深度.      

高温超导磁强计在瞬变电磁法中的应用研究

高温超导磁强计具有直接测量磁场、高灵敏度、频带宽且低频响应好的特点,它可以做瞬变电磁仪的探头.在瞬变电磁仪中使用高温超导磁强计做探头与使用感应线圈相比,在晚期道高温超导磁强计测得的数据的信噪比要大大优于感应线圈的数据.野外试验表明:高温超导磁强计性能稳定,满足瞬变电磁法的要求,在瞬变电磁法中应用,将为寻找深部隐伏矿提供一种更好的新方法.     

高温超导磁强计研制及在瞬变电磁法中的应用

高温超导磁强计具有直接测量磁场、低噪声、高灵敏度、动态范围大、频带宽低频响应好的特点,可以取代感应线圈作瞬变电磁法的接收传感器。在理论上,高温超导磁强计应用在瞬变电磁法中具有优势。以高温超导磁强计作收传感器和以感应线圈作收传感器,在瞬变电磁法上进行了大量的野外对比试验,结果表明:把高温超导磁强计应用于瞬变电磁法(TEM)勘探上,能够加大勘探深度。     

高温超导磁强计在电偶源瞬变电磁法中的应用

研制了适用于电偶源瞬变电磁法中直接测量磁感应强度B的高温超导磁强计,并进行了电偶源瞬变电磁法大地电磁测量野外实验。测量结果表明了高温超导磁强计明显优于常规感应线圈探头,可以得到更深的探测深度。     

基于等值反磁通瞬变电磁法的岩溶探测分析

瞬变电磁法早期二次场是浅层地质信息的反应,一次场关断产生的自感电场会与早期二次场进行叠加形成一个浅层盲区,造成探测结果不能真实反映浅层地层信息。对早期纯二次场的探测能够从根本上消除浅层盲区。文中首先介绍了等值反磁通瞬变电磁法的线圈装置,通过零磁通面积感应电压规律的分析,对该方法如何实现早期二次场采集进行了说明。以某水电站公路边坡岩溶探测为研究背景,通过对测试数据的反演结果进行分析,得到了不同深度地层电阻率信息,圈定了岩溶的空间位置分布。事实证明等值反磁通瞬变电磁法能有效避免一次场关断对二次场的影响,基本消除了浅层盲区,实现了浅层地层的准确探测。     

瞬变电磁法感应电压场与B场探测效果的数值计算对比分析

本文通过一维和三维正演程序分别生成了回线源瞬变电磁法的感应电压场和B z场数据,并从多个角度对比了二者的探测效果。通过多个模型对比分析了这两种数据在当前主流硬件的数据采集精度下的最长有效延迟时间;通过全时视电导率计算与一维反演对比分析了两种数据的纵向分辨率和横向分辨率。结果表明,在本文采用的仪器精度水平和测量方式下,只有当模型中存在电导率≥0.036 S/m的高导异常体时,B z场的有效观测延迟时间才可能比感应电压场更长;B z场相比感应电压场虽然能够提前感知到地下异常体,但是在横向和纵向分辨率以及对异常体电导率的呈现程度上均比感应电压场差。在实际野外测量时,不建议仅开展B z场测量,而是在有条件情况下,同时采集感应电压场和B z场,充分利用感应电压场和B z场各自的优势,达到最佳的探测效果。     

矿井三维瞬变电磁技术及其应用

随着矿井深部煤炭的开采,井下水文地质条件越来越复杂,矿井瞬变电磁探测已成为有效解决该问题的一个重要手段.根据电磁感应一次场及二次场的感应原理,分析了瞬变电磁探测过程;并从晚期电阻率计算、异常干扰校正、基于Maxwell方程组推导的时深转换、三维距离加权反比插值运算、球坐标系的三维数据提取方面阐述了矿井三维瞬变电磁技术;运用该技术在山西焦煤集团东曲矿进行井下水仓的探测对比实验,结果表明:该技术不仅可以探测含水异常体位置,还对异常体形态有较好的反映.     

城镇有限场地条件下的物探找水试验

为在城区强干扰环境、有限场地条件下进行物探方法找水,特利用等值反磁通瞬变电磁法,在湖南郴州市某城镇进行了野外试验。在地表调查和周边人文环境基础上,常规电测深等找水有效手段在城镇区域难以施工,面对这个难题利用等值反磁通瞬变电磁法进行试验,其利用对偶中心耦合装置消除了收发线圈感应耦合来消除干扰。首先根据地质信息设计了近似南北向的4条剖面,然后进行了发射频率试验并进行单点连续探测,最后利用探测结果绘制了多测道曲线和二维模拟断面等值线图并设计了钻孔。钻探验证结果表明:等值反磁通瞬变电磁法在强干扰、场地受限的城镇区域找水效果较好,是一种值得推广的新方法。     

基于“双烟圈”理论的瞬变电磁全期视电阻率计算

由于受发射线圈电感和电容的影响,瞬变电磁发射电流类似斜阶跃关断,采用阶跃关断"单烟圈"理论进行视电阻率解释,在早、中期产生失真。根据斜阶跃关断二次场感应电压表达式,提出采用"双烟圈"理论进行解释:将完全关断后二次感应电压等效为大小相等、方向相反、先后发射的两个"单烟圈"二次磁感应强度之和。分别采用前向递推和后向递推两种方法,计算出每个烟圈二次磁感应强度,再利用"单烟圈"二次磁感应强度的单调性,计算斜阶跃关断全期视电阻率,消除了失真。最后通过数值模型,验证了方法的正确性,为全程瞬变电磁探测及解释提供理论支持。