瞬变电磁法超小线圈并联式发射回线设计实验

针对浅层或矿井瞬变电磁法探测中发射系统电源电压有限使发射磁矩受限,而发射回线的寄生电感导致电流关断时间过长的问题,设计了瞬变电磁法超小线圈并联式发射回线,通过线圈的并联来增大发射磁矩,再通过外加电阻等方式减小关断时间。从理论上对常规发射线圈与并联式发射线圈建立了等效电路模型进行分析,并对并联式发射线圈与常规发射线圈进行了实验对比测试。结果表明：并联式发射线圈能有效增大发射磁矩,进而减小关断时间。本设计对减少浅层或矿井瞬变电磁法勘探盲区、加大勘探深度具有指导意义。     

瞬变电磁法小发射回线探测装置及其应用

瞬变电磁法的探测深度主要与观测时间有关。发射回线的尺寸主要是使信号具有一定的强度,以满足接收机灵敏度和信噪比的要求。当对小发射回线装置供以大电流时,同样可以得到和大发射回线相当的信号强度。大发射回线施工中的边缘效应是目前影响探测精度的原因之一,小发射回线装置避免了这个缺陷。云南、湖南和邢台等地的实际探测结果表明,小发射回线装置最大探测深度达800 m,资料解释结果与工程中的揭露、钻孔资料及地质资料一致。     

瞬变电磁法小回线装置在煤矿水文地质勘探中的应用

以晋南地区某煤矿水文勘探为例,针对其复杂的地表条件,分别进行瞬变电磁法大回线装置和小回线装置试验,在进行测区背景噪音调查后,通过点试验和段试验,对比两种装置的原始曲线、反演曲线、试验段反演成果和高压线影响范围,结果表明两种装置的电性分层能力基本相同,但小回线装置相比大回线装置施工方式灵活,占地面积小,体积效应小,更适合在地表复杂条件下完成地质勘探任务要求。     

小回线瞬变电磁测深勘查铝土矿试验

铝土矿含矿岩系与其基底灰岩存在明显的电性差异,是开展瞬变电磁测深工作的基本依据.利用小回线瞬变电磁设备在虎村等铝土矿区进行了剖面试验,分析了反演剖面的异常特征,认为高阻异常由铝土矿含矿岩系基底灰岩引起,其上界面与工程控制结果基本一致.     

小回线瞬变电磁法在青海某些特殊地理景观区的应用

小回线瞬变电磁法具有装置轻便、工作场地不受限制、效率高等优点.通过应用实例,介绍了该方法在高原冻土、碎石堆积坡等特殊地理景观区的应用,说明了这种方法的有效性.     

矿井瞬变电磁法多匝小回线装置电感效应的理论研究

由于线圈的自感耦合作用,使瞬变电磁早期时间道信号严重失真。为研究瞬变电磁早期信号的特性,讨论多匝线圈与单匝线圈的自感系数的关系,得出线圈自感信号振幅的理论表达式,并推导出单匝和多匝回线的电感公式。分析瞬变电磁发射回线等效回路的暂态过程及感应电动势的产生和衰减规律。影响早期信号的因素为线圈自感信号,它的衰减不仅与时间有关,而且与等效回路的材料有关。该项研究对进一步研究瞬变电磁早期场的附加效应打下了基础,同时为提取早期数据的研究提供参考。     

矿井瞬变电磁法中多匝回线电感对目标体探测的影响

线圈的自感耦合作用使瞬变电磁早期时间道信号严重失真.为研究瞬变电磁早期信号的特性,讨论了多匝线圈与单匝线圈的自感系数的关系,得出线圈自感信号振幅的理论表达式,推导了单匝和多匝回线的电感公式,分析了回线匝数和回线边长的变化对目标体响应曲线的影响.研究成果对进一步研究瞬变电磁早期场的附加效应打下了基础,同时为提取早期数据的研究提供参考.     

中心回线瞬变电磁法在煤矿采空塌陷区的探测应用

白山市杨树林煤矿附近的采空塌陷区,已对南侧铁路的正常运行构成危害,需对其进行治理,为此选用瞬变电磁法探测该采空塌陷区的范围。根据该区的施工条件,在充分实验的基础上,确定采用中心回线装置进行探测,其施工参数为发射回线边长50m;接收回线边长5m、20匝、接收线框面积500m^2;供电电流50A,采样率为4μs。共布设测线3条,其中2条平行铁路,线距25、点距10m;一条垂直铁路,点距25m。依据其1线、2线及3线TEM等视电阻率剖面图的低阻异常,判定该采空塌陷区在2线的在590～710m及3线的0～125m范围内。     

大定源回线装置磁源瞬变电磁法深部找矿应用与问题探讨

磁源瞬变电磁法常用于金属矿的勘探工作中,为了加大勘探深度和提高工作效率,常采用大定源回线装置进行测量。本文给出了一个在深部找矿工作中大定源回线装置磁源瞬变电磁法应用实例,通过Occam一维反演工作,提出和探讨了一些实际应用问题。     

中心回线瞬变电磁探测的一种快速解释方法

分析了中心回线装置激发的电磁场在晚期与平面电磁波的传播特征,通过时-频转换将TEM数据转换成平面波场数据,构建了关于反射函数的M×N阶欠定方程组.用线性规划法解出反射函数序列qm,大量模型的反演结果与理论值误差很小.以qm为参数绘制出电磁响应时间剖面图,从而实现了TEM快速成像解释.成像剖面清楚地反映了断面的地电特征.实测资料的处理结果说明了方法的实用性.     

瞬变电磁法圆形线圈自感计算

在瞬变电磁法（TEM）中,圆形回线的自感参数用于局部导体晚期瞬变电磁场的等效计算、接收线圈固有过渡过程计算、关断时间的计算以及瞬变电磁仪器研制等。目前,在瞬变电磁法教科书中,圆形线圈自感计算均使用近似公式。这里根据毕奥-萨伐尔定律推导出单匝圆形线圈磁感应强度及自感的积分表达式,利用MATLAB软件进行数值计算。结果表明,目前使用的自感近似公式,在用于计算半径为0.5 m和1 m的圆形接收回线自感时,误差分别为-18.978%和-26.542%。用于计算发射回线的自感时,当回线半径从2.821 0 m～112.837 9 m时,自感近似公式的误差从-35.84%～-55.65%,且单匝正方形回线与等面积单匝圆形回线的自感值之间存在5.12%～8.11%的偏差。     

大回线源瞬变电磁接收装置的改进

针对当前瞬变电磁勘探中存在的接收有效面积较小的问题,提出使用接收有效面积更大的磁棒代替传统的接收面积较小的空心线圈,并在山西大同进行了试验,取得理想的探测结果。将改进装置用于西藏某钼矿勘探中,探测深度达到1 000 m,远远超过原有装置的探测深度,为大回线源瞬变电磁应用于更深度空间探测矿和石油提供了可行性借鉴。     

瞬变电磁法成果资料快捷解释方法

通过介绍几种典型模型的数理原理、时间谱特性和等效电流环性质,提出了一套瞬变电磁法成果资料的快捷解释方法.该方法简便、实用,有利于在基层单位推广.     

瞬变电磁测深在铝土矿勘查中的应用

铝土矿具有明显的分布产出规律,产状比较平缓.铝土矿含矿岩系与其基底灰岩存在明显的电阻率差异,是开展瞬变电磁测深工作的基本依据.依据施测的瞬变电磁异常,分析利用全区公式进行反演计算的视电阻率剖面,可以对灰岩基底的产状及埋深进行推断.对照工程施工剖面,推断的灰岩界面与其基本对应,验证了瞬变电磁工作的推断结果.     

瞬变电磁场的波场变换研究

通过对不同条件下层状介质模型瞬变电磁场数据的波场变换、分析,提高了对瞬变电磁场波场变换物理意义的认识,并总结出若干有价值的规律.指出这种通过数学方法变换出的波场,不仅在形式上满足波动方程,而且在导电介质中也存在"传播"现象,在"传播"过程中,当遇到电性分界面时,也存在"反射"和"透射".这些结论为在瞬变电磁法中,正确合理地引入地震处理解释方法提供了重要的理论依据.     

瞬变电磁法中的斜阶跃波效应及常规的几种校正方法分析

关断时间校正是瞬变电磁资料处理中的一个重要方面,针对常用的中心回线法,详细分析了瞬变场的斜阶跃波效应。斜阶跃波相对阶跃波高频迅速振荡衰减,斜阶跃波效应主要影响瞬变场的早期,表现为幅值较低,关断时间越长,影响越大。同时对常规的几种关断时间校正方法进行对比分析,结果表明:对于“全期”段数据校正宜选Eaton法,对“晚期”段数据可选Eaton法,也可选坐标移动法。在选用Fitterman法时要注意是否满足使用条件,坐标移动法的“晚期”条件,可根据实际地电参数,通过模拟实验来确定。     

瞬变电磁法在工程地质勘察中的应用

用瞬变电磁法在黄石市某矿主竖井建设地段查明了地表到地下100m的岩洞、构造破碎带、断裂带,并利用这些资料讨论了洞的成因及其与断裂破碎带的关系.圆满地完成了矿方提出的地质任务.     

瞬变电磁测深中数据处理偏差及修正方法

瞬变电磁测深方法中通常采用阶跃波激励方式的模型进行处理.在实际应用中,为了便于重复观测,一般采用方波形式进行激励,采用阶跃波模型进行数据处理和解释;这种处理方式理论上存在比较大的偏差.为了修正这种偏差,通过理论计算,建议采用单脉冲电磁测深方法来处理方波激励源的电磁测深结果.实例分析表明,该方法是可行的.