基于MySQL的广域电磁法数据处理与解释软件

针对目前广域电磁法数据处理软件集成度低、操作繁琐、数据无法统一管理的缺点,开发了广域电磁法数据处理与解释软件。软件采用客户机—服务器架构和模块化设计。基于MySQL数据库开发的项目管理模块,可以实现项目数据自动化的存储和管理,基于Python的科学计算库开发的广域电磁法的数据处理模块,可满足广域电磁法勘探的数据处理需求,以数据可视化和交互操作为基础,可极大简化处理人员的操作过程,提高数据处理效率。本软件已经应用到实际项目中,对大量数据进行了处理,取得了较好的效果。     

基于在线惯序极限学习机的瞬变电磁非线性反演

基于梯度下降法的传统人工神经网络瞬变电磁反演方法计算效率低,不能保证全局收敛。为了解决上述问题,提出一种在线惯序极限学习机(online sequential extreme learning machine, OSELM)的瞬变电磁反演方法。该方法针对瞬变电磁法所获取的高维勘探数据进行建模反演,首先,通过随机设定隐层参数(输入权值和偏差)来简化模型的学习过程;然后,将测试得到的预测样本加入训练样本中,作为下一次的更新信息,建立在线贯序极限学习机预测模型,从而最大限度提高反演精度;最后,设计了两个经典的瞬变电磁层状地电模型并进行了拟二维地电模型的反演。反演结果表明,该方法能够较好地解决瞬变电磁法高维数据非线性建模的反演问题,同时相较极限学习机(extreme learning machine, ELM),非线性反演方法具有更加准确的反演结果、更好的泛化能力以及更高的计算效率,为神经网络在地球物理反演中的应用提供了新思路。     

高密度电阻率法在咸水入侵监测中的应用

应用高密度电阻率法测量手段,结合水质调查取样,对山东寿光市咸水入侵过渡带的基本特征进行了研究。通过对典型高密度电阻率法测量剖面的视电阻率进行分析,初步确定10 Ω;m作为该区域咸淡水分界线的视电阻率指示值,并初步推断了咸淡水过渡带的咸水区、咸淡水过渡区及淡水区的位置。结果表明高密度电阻率法具有高效、省时、成本低等优点,可以配合其他方法,作为大范围咸水入侵监测的有效手段。     

基于深度学习的中心回线瞬变电磁全区视电阻率计算

深度学习是人工神经网络算法的扩展,对复杂函数有很好的逼近能力,本文将其引入用于瞬变电磁视电阻率计算.首先,建立归一化感应电动势与瞬变场参数单一映射关系的5层深度神经网络,通过对单一隐含层不同神经元个数所训练的误差情况进行分析,确定5层深度神经网络各隐含层神经元个数为13,8,5,8,13.训练算法选择了改进的具有自适应学习率的Nadam算法,该算法可加速训练过程.对训练好的深度神经网络模型进行仿真实验,采用典型地电模型加以验证,发现其对不同的地电模型均具有较好的反映,证明本文采用的基于深度学习计算视电阻率的可行性.应用结果表明训练好的深度神经网络模型可快速准确计算视电阻率.     

河床透-阻型岩溶塌陷形成机理

由岩溶引发的地面塌陷具有灾害性大,隐蔽性高等特点,为了对其进行有效预报及治理,以某岩溶塌陷强烈发育地区为研究对象,提出采用等值反磁通瞬变电磁法（Opposing Coils Transient Electromagnetics Method,OCTEM）与工程地质钻探相结合的方法,对地层界面进行地球物理方法探测,由覆盖层埋深、电阻率大小、等值线变化等因素确定地层产状,并通过物探反演图及钻孔信息进行验证。结果表明,在岩溶塌陷强烈发育地段,等值反磁通瞬变电磁法可以有效查明地下溶蚀发育情况,在周围环境因素干扰强等常规物探方法无法开展的情况下,可以达到较好的应用效果。等值反磁通瞬变电磁法在岩溶、地面塌陷等地质灾害发育地区提供了有效的预测,为相似情况下的研究分析工作提供理论及实践基础。     

九寨沟“8.8”地震背景下火花海钙华坝体无损探测分析

为研究震后九寨沟钙华景区的溶洞、裂隙、暗流等地质特性,丰富钙华景区岩溶洞穴无损探测技术,探讨了多物探技术在多孔疏松钙华地区作业的可靠性。首次运用地质雷达法及高密度电法相结合的无损探测技术,在九寨沟景区火花海特定区域进行了现场勘查和无损探测试验。结合对比两种无损探测成果与测区内出露地质剖面3组勘探数据,结果发现：高密度电法与地质雷达法相结合,两者能优劣互补,相互佐证,在解决钙华区域浅部溶洞、暗流、裂隙等工作中,对探测目标体具有极高的识别度。两种方法探测数据与震后出露剖面地质特征保持极高的一致性,验证了两种无损检测方法在多孔疏松介质条件下数据的真实可靠性,解决了多物探技术在多孔疏松介质地区施工的疑点和难点,丰富了工程物探领域技术。     

点电流源直流场的三维正演模拟及可视化的初步研究

为快速获取直流电法不同三维模型参数下的视电阻率的空间分布及其变化规律,基于异常电位法实现了二极装置下的直流电阻率的三维有限差分正演算法,并基于MATLAB的GUI(Graphical User Interfaces)平台开发实现了人机交互的直流电法三维数值模拟系统,通过不同的三维模型和参数测试验证了算法的正确性和系统的...     

SD法在河南省汪老庄矿区石英岩矿资源储量估算中的应用

SD储量估算法是一种最贴近我国实际矿产勘查开发利用情况的储量估算及审定方法.利用河南桐柏县汪老庄矿区20个勘查工程(共290个单工程样品数据),使用SD法对矿区qz-1石英岩矿体进行资源量估算,结果表明:矿区石英岩矿控制资源量+推断资源量已达大型(总矿石量2056.17万吨,SiO2的平均品位为83.56％);与传统的...     

颗粒粒径和密实度对砂土K0值影响的离心模型试验研究

静止土压力系数K₀在挡土墙土压力计算中尤为重要,采用离心模型试验的方法,针对不同粒径和密实度的砂土K₀值展开研究。试验首先通过砂雨法制备土样,利用自制的撒砂装置对不同出砂口和落距下砂土的制样密实度进行了测定;然后通过合理设计土压力测量模型结构,利用离心模型试验同时测量了土体的压缩量和铝合金板上的水平土压力;最后,通过计算和分析得到了不同粒径和密实度砂土的K₀值变化规律。试验结果表明:在砂雨法制样时,针对不同的土样需要采用不同的出砂口和不同的落距;在砂土K₀值的离心模型试验中,土体沉降量1^#砂>3^#砂>2^#砂,且1^#砂与3^#砂的土体沉降量较为接近;对同种粒径的砂土,K₀值随着土样相对密实度的增加而逐渐增加;对于不同粒径的土样,相同密实度下,砂土粒径越大K₀值越小。     

充填回收房式煤柱围岩变形及煤柱承载特征物理模拟研究

为探明风积沙综采固体充填回收房式煤柱采场围岩稳定性特征,采用相似物理模拟方法对比分析了垮落法与充填法回收时的围岩变形及煤柱受力特征,基于相似原理给出了房式开采、垮落法及充填法回收房式煤柱的过程与时间控制方案,确定采用纸张+塑料泡沫+海绵按比例组合并预压缩的方式模拟风积沙充填物料的压缩变形特性。研究发现:(1)相比垮落法,风积沙充填回收煤柱时可大幅减缓覆岩下沉速度,延后及延长覆岩移动周期,避免垮落法回收时因基本顶及上覆坚硬岩层来压剧烈导致的煤柱失稳、煤房垮塌;(2)垮落法与充填法回收时,煤柱的最大承载均出现在超前第1排煤柱上,充填回收可大幅降低超前煤柱的整体承载与应力大小,消除煤柱上的动载现象。