瞬变电磁法在煤矿井下水文勘查中的应用及局限性如何?

发布网友发布时间：2024-10-16 13:13

共1个回答

热心网友时间：2024-11-24 11:10

瞬变电磁法因其对低阻体的高度敏感性，近年来在煤矿井下水文勘查中崭露头角。这种方法有着广阔的发展前景，能有效探测岩溶洞穴、煤矿采空区、深部不规则水体等含水地质结构。它在提升探测深度和在高阻区域寻找低阻体时，展现出极高的灵敏度，具备自动消除主要噪声源、不受地形影响、组合观测效果佳、异常响应强烈、解析能力强等特性。

原理与装置</

瞬变电磁法的原理是通过人工在发射线圈施加脉冲电流，产生瞬变电磁场，该场垂直发射线圈向两侧传播。地面以上空间通常忽略，电磁场向下深入，遇到不同介质时，会产生涡流场或激发碱金属能级跃迁，以及使氢原子核沿磁场方向排列。撤去外加磁场后，释放的能量会通过接收线圈以感应电动势v2的形式被测量，这包含了地下介质的电性特征，进而通过反演等手段揭示岩层结构。接收装置有分离回线、中心回线和重叠回线，其中重叠回线信息最全面。

局限与解决方法</

尽管瞬变电磁法效率高，但需配合直流电法等其他手段解决金属结构干扰问题。在地表低阻矿化带或陕西南部某些铅锌矿区石墨层较多时，需考虑地质结构选择合适的测量方法。测量过程中，需记录岩石特征、装置角度和高程，确保后续解释的准确性，并在开始工作前进行装置和供电电流的校准。

解释与应用</

解释结果分为定性和定量两种：定性解释通过多道剖面观察地层分布，排除干扰；定量解释则依赖一维反演，初始模型可通过地质资料、电测深电阻率或视电阻率计算获取。井下或坑道测量需考虑全空间响应，应用专门的解释算法。在工程勘探中，区分充水与未充水空洞，以及钢筋水泥结构的处理，需要综合判断。

地域与地质应用</

中国地域广阔，地质结构复杂，解释资料时需结合区域地质资料、前人研究成果，以及不同勘探方法，特别是地质方面的配合，避免盲目套用其他地区经验。

扩展资料

瞬变电磁法，是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间利用线圈或接地电极观测地下介质中引起的二次感应涡流场，从而探测介质电阻率的一种方法。其基本工作方法是：于地面或空中设置通以一定波形电流的发射线圈，从而在其周围空间产生一次电磁场，并在地下导电岩矿体中产生感应电流：断电后，感应电流由于热损耗而随时间衰减。