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大定源回线装置瞬变电磁法在煤矿采空区探测中的应用
1
作者 潘纪顺 张鑫 +2 位作者 陈世仲 张嘉乐 张允涛 《科技创新与应用》 2024年第14期137-140,共4页
该文通过研究大定源回线装置瞬变电磁法在煤矿采空区探测中的应用,旨在提高煤矿采空区探测的效率和准确性。深入探讨大定源回线装置瞬变电磁法的原理和工作机制。在此基础上,设计并实施适用于煤矿采空区的探测方案,并通过试验进行验证... 该文通过研究大定源回线装置瞬变电磁法在煤矿采空区探测中的应用,旨在提高煤矿采空区探测的效率和准确性。深入探讨大定源回线装置瞬变电磁法的原理和工作机制。在此基础上,设计并实施适用于煤矿采空区的探测方案,并通过试验进行验证。结果表明,大定源回线装置瞬变电磁法在煤矿采空区探测中取得显著的效果。大定源回线装置瞬变电磁法具有高效、准确、可靠的特点,能够快速识别采空区位置,为后续生产建设提供保障,同时也为其他煤矿采空区勘察提供参考。 展开更多
关键词 大定源回线装置 瞬变电磁法 煤矿采空区 富水 视电阻率
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钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法
2
作者 程久龙 姜成麟 +1 位作者 李垚 白仁喜 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期616-627,共12页
利用掘进巷道超前探水钻孔进行钻孔瞬变电磁法探测钻孔孔壁外围远距离含水体,避免了常规测井方法仅能探测钻孔孔壁岩层的“一孔之见”。目前钻孔瞬变电磁法受全空间效应的影响,接收到的单分量响应不能判别异常体方位;多分量响应可以近... 利用掘进巷道超前探水钻孔进行钻孔瞬变电磁法探测钻孔孔壁外围远距离含水体,避免了常规测井方法仅能探测钻孔孔壁岩层的“一孔之见”。目前钻孔瞬变电磁法受全空间效应的影响,接收到的单分量响应不能判别异常体方位;多分量响应可以近似判断异常体的大致方位,但难以通过成像等直观有效的方法对其进行精确定位。基于钻孔瞬变电磁法和方位电磁波测井相关理论,提出了钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法,采用方位线圈作为探测装置,减小线圈互感,增强钻孔瞬变电磁法的探测效果。同时,通过改变线圈旋转角,对钻孔孔壁进行360°扫描,形成钻孔径向全方位探测,旨在对钻孔孔壁外围岩体中的低阻体进行精确定位。首先推导方位线圈的互感解析表达式,探讨方位角对方位线圈互感的影响,通过数值计算确定最佳方位角取值。分别建立均匀介质和含低阻异常体的钻孔全空间三维地质-地球物理模型进行瞬变电磁场数值模拟,分析方位线圈的瞬变电磁法扫描探测多分量响应特征,总结方位线圈扫描探测瞬变电磁响应规律,确定了钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法,即通过钻孔轴向和径向的瞬变电磁响应特征判别钻孔孔壁外围岩体中低阻异常体的位置。最后建立含2个低阻体的地质-地球物理模型,采用最佳方位角的方位线圈进行数值实验,验证了该方法能有效地判别低阻异常体的方位。研究表明:钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测结果可以较好地反映钻孔径向外围岩体中低阻异常体引起的瞬变电磁场异常,全空间视电阻率成像结果分辨率较高。依据钻孔轴向和径向的瞬变电磁响应特征,钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法对钻孔孔壁外围岩体中的低阻异常体具有较高的分辨率及定位精度。研究结果可以为钻孔瞬变电磁法方位线圈扫描探测定位方法的实际应用提供理论依据。 展开更多
关键词 钻孔瞬变电磁法 方位线圈 扫描探测 数值模拟 定位
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钻孔瞬变电磁法扫描探测RCQPSO-LMO组合算法2.5D反演
3
作者 程久龙 焦俊俊 +1 位作者 陈志 董毅 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期781-792,共12页
利用钻孔进行超前探测地质构造及含水体是地下开挖工程中的常规手段,如何利用这些钻孔进行钻孔瞬变电磁法扫描探测,从而实现钻孔孔壁外围地质异常体的精细探测,对实现地下工程地质透明化具有重要的指导意义.本文提出钻孔瞬变电磁法扫描... 利用钻孔进行超前探测地质构造及含水体是地下开挖工程中的常规手段,如何利用这些钻孔进行钻孔瞬变电磁法扫描探测,从而实现钻孔孔壁外围地质异常体的精细探测,对实现地下工程地质透明化具有重要的指导意义.本文提出钻孔瞬变电磁法扫描探测2.5D反演的数据解译方法,首先针对随机性反演算法时效性低,易陷入局部最优解,而确定性反演算法依赖初始模型的问题,提出了组合策略的量子粒子群优化算法用来随机搜索最优初始模型.在此基础上,利用Levenberg-Marquarat方法求解Occam反演的目标函数,形成了RCQPSO-LMO组合算法进行2.5D反演,通过对比组合算法和单一算法,验证了组合算法具有更精确的反演结果.其次结合屏蔽条件下扫描探测,对比分析了有无屏蔽的2.5D反演结果,通过设定屏蔽系数对非探测方向信号进行部分压制,可以较好地解决钻孔径向扫描探测中对非探测方向信号部分屏蔽下的反演及成像.最后建立三组理论模型进行组合算法2.5D反演,结果表明:组合算法反演结果与理论模型的一致性较好,对低阻异常体的反演精度较高,验证了组合算法对钻孔孔壁外围低阻异常体具有较高的反演精度和分辨能力. 展开更多
关键词 钻孔瞬变电磁法 扫描探测 量子粒子群优化算法 组合算法 2.5D反演
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瞬变电磁法在煤矿灾害勘察评价的应用案例分析
4
作者 李霄龙 《科学技术创新》 2024年第10期94-97,共4页
为进一步明确某现状矿区内易发生地下水危害的区域,采用瞬变电磁法对煤矿地下环境进行勘察,勘察结果表明矿区内可能存在一含水构造带,该构造带纵向基本贯穿标高550~-200 m,可能会对采空区或者巷道的开发使用带来危害。此外在瞬变电磁法... 为进一步明确某现状矿区内易发生地下水危害的区域,采用瞬变电磁法对煤矿地下环境进行勘察,勘察结果表明矿区内可能存在一含水构造带,该构造带纵向基本贯穿标高550~-200 m,可能会对采空区或者巷道的开发使用带来危害。此外在瞬变电磁法对矿区进行勘察时,采空区往往表现为低阻包围着的中高阻特征,而含水裂隙往往表现为低阻特征。本文研究内容对于指导后续矿产资源的开发具有一定指导意义。 展开更多
关键词 瞬变电磁法 工作机理 矿区勘察 采空区 岩墙
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鞍山-本溪地区眼前山铁矿床深(边)部错断隐伏矿体磁法和瞬变电磁法联合定位及预测
5
作者 闫迪 付建飞 +2 位作者 贾三石 程浩 王志猛 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期35-45,共11页
随着地表矿体开采殆尽,找矿需求日益增加,隐伏矿勘探尤其是已有矿山深(边)部的隐伏矿体定位识别成为当前地球物理探测研究的重点和难点问题。鉴于此,本文针对已有矿山深(边)部构造错断隐伏矿体的定位识别,以鞍山—本溪地区(鞍本地区)眼... 随着地表矿体开采殆尽,找矿需求日益增加,隐伏矿勘探尤其是已有矿山深(边)部的隐伏矿体定位识别成为当前地球物理探测研究的重点和难点问题。鉴于此,本文针对已有矿山深(边)部构造错断隐伏矿体的定位识别,以鞍山—本溪地区(鞍本地区)眼前山典型BIF型铁矿深(边)部隐伏铁矿体为研究对象,基于前期地质和地球物理研究成果,采用地面高精度磁法、基于大定源中心回线装置和多匝重叠回线装置的瞬变电磁法进行联合探测应用研究。探测研究成果表明,地面高精度磁法可以圈定隐伏铁矿体的平面边界,从而缩小找矿靶区,在眼前山铁矿东部及西部偏南区圈定了两处成矿预测区;其中东部异常区通过瞬变电磁法进行定位识别隐伏铁矿体的埋深及形态,并经过钻探验证,发现一处埋深320~410 m的厚大隐伏磁铁矿体,表现为向东稳定延伸并有逐渐增厚的趋势;据此推测具有相似异常特征表现的西部偏南异常区具有较大的找矿潜力。本研究为类似金属矿山常见的不同级别构造错断隐伏矿体的高效定位识别提供了理论支撑和应用依据。瞬变电磁法的多匝重叠回线装置比中心回线装置具有更高的分辨率,也更适合对盖层下隐伏金属矿体的探测定位。 展开更多
关键词 隐伏矿体 眼前山铁矿 构造错断 高精度磁法 瞬变电磁法
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地面瞬变电磁法对低阻薄层的分辨能力
6
作者 胡俭 杨帆 +4 位作者 张池 庞少东 姚伟华 张文波 李建慧 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期343-351,共9页
瞬变电磁法现阶段的资料处理解释仍以一维反演为主,因此分析瞬变电磁法对薄层的分辨能力对于更好地发挥瞬变电磁法优势仍具有重要意义。采用基于Occam算法的一维反演,以100 m深度内10 m层厚的低阻薄层为例,开展了地面回线源瞬变电磁法... 瞬变电磁法现阶段的资料处理解释仍以一维反演为主,因此分析瞬变电磁法对薄层的分辨能力对于更好地发挥瞬变电磁法优势仍具有重要意义。采用基于Occam算法的一维反演,以100 m深度内10 m层厚的低阻薄层为例,开展了地面回线源瞬变电磁法对低阻薄层分辨能力的定性和定量研究。数值结果表明:低阻薄层电阻率与背景电阻率差异越大,薄层反演电阻率和层厚越接近于真实值;反演电阻率极小值位置始终对应于薄层位置。低阻薄层电阻率与背景电阻率比值为1∶5,1∶10,1∶20,背景电阻率小于100Ω·m时,瞬变电磁法能够良好探测10 m薄层的最大埋深依次为40,50,80 m;背景电阻率为200Ω·m时,上述3个最大埋深依次为30,30,60 m。上述研究成果有助于优化瞬变电磁法野外工作参数设计和提高资料处理解释精度。 展开更多
关键词 瞬变电磁法 一维反演 低阻薄层 分辨能力
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等值反磁通瞬变电磁法在长江堤防渗漏隐患探测中的应用
7
作者 王佟童 王媛 +1 位作者 任杰 张志慧 《江苏水利》 2024年第2期58-62,共5页
堤防渗漏是堤防工程常见险情之一,性质上多表现为隐蔽性、随机性,早期特征不明显,堤防渗漏隐患部位的准确探查对堤防工程渗漏隐患的防控具有重要意义。瞬变电磁法具有分辨率高、探测速度快、操作简便等特点,适用于堤防渗漏隐患探测的要... 堤防渗漏是堤防工程常见险情之一,性质上多表现为隐蔽性、随机性,早期特征不明显,堤防渗漏隐患部位的准确探查对堤防工程渗漏隐患的防控具有重要意义。瞬变电磁法具有分辨率高、探测速度快、操作简便等特点,适用于堤防渗漏隐患探测的要求。以长江南京段江心洲堤防工程为探查目标,采用等值反磁通瞬变电磁物探技术进行渗漏隐患探测,通过对数据资料进行处理与分析,验证了该方法的可靠性,可为汛期堤防险情排查提供参考。 展开更多
关键词 堤防工程 渗漏 瞬变电磁法 探测
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基于最优阈值参考的瞬变电磁法小波降噪效果研究
8
作者 董毅 杨创 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第1期185-191,共7页
瞬变电磁法野外数据采集容易受各种随机干扰影响而出现跳变现象,小波去噪通过对信号的多尺度分解、阈值设置和重构,实现对数据的降噪。为进一步提高小波去噪后的瞬变电磁法数据质量,对该过程中的阈值选择方法进行改进,提出了基于最优阈... 瞬变电磁法野外数据采集容易受各种随机干扰影响而出现跳变现象,小波去噪通过对信号的多尺度分解、阈值设置和重构,实现对数据的降噪。为进一步提高小波去噪后的瞬变电磁法数据质量,对该过程中的阈值选择方法进行改进,提出了基于最优阈值参考的小波去噪方法;结合瞬变电磁法探测岩层富水性工程应用,对比分析不同阈值条件下的数据降噪结果,提出的算法的瞬变电磁数据实际应用效果。结果显示:提出的方法能够进一步降低感应电动势曲线在1~4 ms范围内的数值跳变现象,使数据全期衰减特性更明显。对降噪后数据的烟圈反演结果进行分析,重点解释了3处电性差异相对较大的位置,结合已知资料验证了基于最优阈值参考的小波去噪数据反演结果相对更准确。 展开更多
关键词 瞬变电磁法 小波去噪 最优阈值 感应电动势曲线 烟圈反演
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微动和瞬变电磁法探测金矿采空区的效果分析及组合应用
9
作者 唐塑 赵锋 +2 位作者 魏永山 邢浩 周文生 《工程勘察》 2024年第3期74-78,共5页
对于老旧采空区精确探测是分析其稳定性、回收残矿以及综合治理的必要条件,而金矿采空区的地质情况更为复杂,精确探测的难度更大。在金矿采空区探测中,微动勘探的应用实例较为少见,而瞬变电磁则是较为常见的物探方法。通过在新疆哈密某... 对于老旧采空区精确探测是分析其稳定性、回收残矿以及综合治理的必要条件,而金矿采空区的地质情况更为复杂,精确探测的难度更大。在金矿采空区探测中,微动勘探的应用实例较为少见,而瞬变电磁则是较为常见的物探方法。通过在新疆哈密某金矿采空区进行探测试验,分析对比了微动和瞬变电磁组合探测的应用效果。结果表明:微动和瞬变电磁两种方法显示的异常区域较为一致,异常特征体现为“低速、低阻(充水)”,据此推断的采空区位置与已有矿山资料显示的采空区基本吻合。同时两种物探方法也体现出不同特点,微动可以准确地反映采空区的形态变化,识别采空区形态特征更加精细,瞬变电磁可以分析采空区的充水情况,提供的采空区信息更加丰富。 展开更多
关键词 瞬变电磁法 微动探测法 组合方法 金矿采空区 线性阵列
原文传递
瞬变电磁法在煤矿老窑采空区积水探测中的应用
10
作者 孙旭鹏 李超楠 《煤炭技术》 CAS 2024年第3期208-212,共5页
以某煤矿6-1采区为研究案例,根据采区地质水文及地球物理电性特征情况,合理在采取内容实施数据采集,对数据实施预处理后,从全域视电阻率断面图和全域视电阻率切面图2个角度实施煤矿老窑采空区积水探测分析。根据分析结果对采取1#和2#煤... 以某煤矿6-1采区为研究案例,根据采区地质水文及地球物理电性特征情况,合理在采取内容实施数据采集,对数据实施预处理后,从全域视电阻率断面图和全域视电阻率切面图2个角度实施煤矿老窑采空区积水探测分析。根据分析结果对采取1#和2#煤层采空区积水范围进行综合解释说明,最后采用钻孔探测法进行采取采空区积水情况验证分析,有效确认瞬变电磁法的应用价值。 展开更多
关键词 瞬变电磁法 煤矿老窑 采空区 积水探测 全域视电阻率
原文传递
三维瞬变电磁法在采煤工作面底板注浆加固效果评价中的应用研究
11
作者 韩云春 赵宏达 +2 位作者 余国峰 黄刚 罗勇 《科学技术创新》 2024年第9期34-37,共4页
目前,在煤炭开采的过程中底板突水时有发生,严重影响煤矿正常回采。针对底板异常区富水性的探测,一种基于三维瞬变电磁法可以弥补了传统勘探技术在矿井工作面底板探测富水范围的不足。本文以某煤矿7401工作面为研究区,通过两次三维瞬变... 目前,在煤炭开采的过程中底板突水时有发生,严重影响煤矿正常回采。针对底板异常区富水性的探测,一种基于三维瞬变电磁法可以弥补了传统勘探技术在矿井工作面底板探测富水范围的不足。本文以某煤矿7401工作面为研究区,通过两次三维瞬变电磁法对7401工作面底板进行探查,分析底板异常区视电阻率变化,验证底板异常区的注浆效果。 展开更多
关键词 突水 底板 三维瞬变电磁法 钻孔注浆 视电阻率
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瞬变电磁法在双鑫煤矿采空区的应用
12
作者 冯春孝 娄佰信 《煤炭与化工》 CAS 2024年第1期81-87,共7页
雨季过后,河南双鑫煤矿井田内水文地质条件发生了很大变化,为查明煤矿开采范围内老旧采空区内部积水分布情况,决定在井田内开展地面物探工作。双鑫煤矿煤层埋深在150 m以上,分析国内各种物探方法的优劣性,决定选取瞬变电磁法对该井田开... 雨季过后,河南双鑫煤矿井田内水文地质条件发生了很大变化,为查明煤矿开采范围内老旧采空区内部积水分布情况,决定在井田内开展地面物探工作。双鑫煤矿煤层埋深在150 m以上,分析国内各种物探方法的优劣性,决定选取瞬变电磁法对该井田开展勘探工作。根据勘探任务,在井田内共布设瞬变电磁法测线30条,通过试验选取了此次勘探的施工参数,经后期资料处理解释,绘制了反演电阻率断面图及煤层顺层切片平面图。通过反演电阻率断面图,可见1040线、1720线及2080线采空区位置处,反演电阻率等值线明显呈现向下凹陷的电性特征;煤层顺层切片平面图显示5处低阻异常区域,结合地质资料解释分析5处异常区,其中2处为强富水异常,3处为弱富水异常区域,与后期验证结果相符,表明该方法在煤矿老旧采空区积水勘查中能够取得很好的效果,可以为类似区域施工提供借鉴。 展开更多
关键词 瞬变电磁法 水害防治 老旧采空区 勘探
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瞬变电磁法在某铁矿岩层富水性探测中的应用
13
作者 尚继斌 秦振超 王蓓 《矿业工程》 CAS 2024年第1期28-31,35,共5页
矿井顶底板岩层富水性探测是矿井防治水工作中的重点。通过瞬变电磁技术,对某铁矿-230 m中段主运巷进行顶底板岩层富水性探测,根据瞬变电磁响应数据,对不同探测方向进行富水异常区分析,结合三维成像技术对富水区圈定。结果表明在-230 m... 矿井顶底板岩层富水性探测是矿井防治水工作中的重点。通过瞬变电磁技术,对某铁矿-230 m中段主运巷进行顶底板岩层富水性探测,根据瞬变电磁响应数据,对不同探测方向进行富水异常区分析,结合三维成像技术对富水区圈定。结果表明在-230 m富水异常区有两处,主要分布在横向距离0~40 m、80~110 m、140~190 m,纵向距离20~40 m范围的富水异常区以及顶板方向横向距离40 m至200 m,纵向距离80~100 m范围的富水异常区,这能够有效指导矿区防治水工作。 展开更多
关键词 瞬变电磁法 顶底板岩层 富水异常区 三维成像
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瞬变电磁法在煤矿采空区勘察中的应用
14
作者 谢孔金 谢一鸣 +3 位作者 钟欣 赖美丹 张照祥 王海洋 《地下水》 2024年第1期148-150,共3页
查明采空区的空间分布和规模大小是后期城市建设规划和施工治理的重要依据。基于煤矿采空区勘察场地煤系地层的地球物理特征,采用了瞬变电磁法的物探手段,通过钻探验证和对比分析,提出了瞬变电磁法识别采空区的原则方法,查明了采空区的... 查明采空区的空间分布和规模大小是后期城市建设规划和施工治理的重要依据。基于煤矿采空区勘察场地煤系地层的地球物理特征,采用了瞬变电磁法的物探手段,通过钻探验证和对比分析,提出了瞬变电磁法识别采空区的原则方法,查明了采空区的分布范围和规模,验证了瞬变电磁法解疑结果的可靠性。结果表明:煤矿采空区勘察可采用瞬变电磁法手段,合理选择仪器参数和采空区识别原则,在分析地电对比特征的基础上解疑采空区深度,通过钻探验证物探解疑成果是可靠的,能满足工程实际需要。 展开更多
关键词 瞬变电磁法 采空区 勘察 应用
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瞬变电磁法在煤矿采空积水区探测中的应用——以山西某煤矿为例
15
作者 郭莹 薛丽萍 《中文科技期刊数据库（全文版）自然科学》 2024年第2期0222-0226,共5页
随着我国煤炭资源需求量的不断增加,煤矿开采深度不断增加。随之而来的煤矿防水问题日益严重,煤矿采空积水成为威胁各大煤矿生产安全的巨大隐患。瞬变电磁法作为解决煤矿采空积水问题的一种快捷高效手段,被广泛认可和使用。本文在山西... 随着我国煤炭资源需求量的不断增加,煤矿开采深度不断增加。随之而来的煤矿防水问题日益严重,煤矿采空积水成为威胁各大煤矿生产安全的巨大隐患。瞬变电磁法作为解决煤矿采空积水问题的一种快捷高效手段,被广泛认可和使用。本文在山西某煤矿东部采空积水区进行瞬变电磁探测,辅以以往地质、钻探资料进行综合分析,对外业采集数据进行了综合处理解释。实践证明,瞬变电磁法能够准确圈定低阻异常范围,为准确探测采空积水区提供实践依据,保障煤矿安全高效生产。 展开更多
关键词 采空积水区 瞬变电磁法 煤矿 水害防治
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煤矿多含水层富水性变化规律瞬变电磁法动态监测技术
16
作者 杜林 易万亿 《陕西煤炭》 2024年第3期68-73,共6页
煤层采动过程中,顶底板应力平衡受到严重破坏,造成裂隙发育,形成离层水或导通隐伏构造等,进而造成矿井突水灾害。这些灾害大都为滞后突水,对煤矿安全生产会产生极大的危害。传统物探方法在开采前的静态探测,所圈定的富水异常区并不能解... 煤层采动过程中,顶底板应力平衡受到严重破坏,造成裂隙发育,形成离层水或导通隐伏构造等,进而造成矿井突水灾害。这些灾害大都为滞后突水,对煤矿安全生产会产生极大的危害。传统物探方法在开采前的静态探测,所圈定的富水异常区并不能解决该问题。为了解决这一问题,可采用瞬变电磁法动态监测煤矿多含水层富水性变化规律,以达到预防矿井滞后突水灾害的目的。应用表明,开展煤矿多含水层富水性变化规律瞬变电磁法动态监测,取得良好的探测效果,值得在煤矿预防滞后突水灾害中进行推广。 展开更多
关键词 动态监测 多含水层 富水性 瞬变电磁法
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瞬变电磁法在隧道超前地质预报中的有效性分析
17
作者 吕瑞 《现代工程科技》 2024年第7期97-100,共4页
瞬变电磁法作为一种有效的地质勘探方法,具有原理简单、分辨率高、探测深度大等特点,在隧道超前地质预报中具有广泛的应用价值。探讨了隧道超前地质预报的重要性,并分析瞬变电磁法在隧道施工中的实际应用及影响因素,以期为提高隧道施工... 瞬变电磁法作为一种有效的地质勘探方法,具有原理简单、分辨率高、探测深度大等特点,在隧道超前地质预报中具有广泛的应用价值。探讨了隧道超前地质预报的重要性,并分析瞬变电磁法在隧道施工中的实际应用及影响因素,以期为提高隧道施工安全水平提供参考。对隧道超前地质预报的重要性和瞬变电磁法的原理、技术特点及应用进行深入探讨。隧道施工中地质灾害的影响重大,而超前地质预报对于防范地质灾害、保障施工安全具有重要意义。实际应用表明,瞬变电磁法在隧道超前地质预报中具有较高的准确性和实用性。 展开更多
关键词 瞬变电磁法 隧道超前地质预报 有效性分析
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瞬变电磁法在井下水文地质探测中的应用探索
18
作者 张立军 《中文科技期刊数据库（全文版）工程技术》 2024年第4期0077-0080,共4页
利用现代物探技术在煤矿井下巷道、掘进工作面或回采工作面顺槽内进行水文地质探测,既可减少施工钻孔探测水文地质条件的施工费用,又可以及时观测分析,对安全生产奠定了很好的基础。结合实际应用情况,介绍了现代物探技术应用于煤矿井下... 利用现代物探技术在煤矿井下巷道、掘进工作面或回采工作面顺槽内进行水文地质探测,既可减少施工钻孔探测水文地质条件的施工费用,又可以及时观测分析,对安全生产奠定了很好的基础。结合实际应用情况,介绍了现代物探技术应用于煤矿井下水文地质探测的基本方法。随着对电磁感应理论研究的开展及其电子科学技术与电子计算机运用程度的提升,瞬变电磁技术在仪器设备开发与使用领域得到了很大的进展。瞬变电磁技术是一个很具有前途的新技术,基于它对低阻体声反应灵敏的特性,人们可以发现在含水地质如岩溶洞穴和隧道、煤矿老空区积水、含水层、裂隙水不等,具有自动消除主要噪声源干扰及对地形等要求较小,同点联合监测,与监测对象的良好耦合,异常反应强烈,形态简单,识别功能好等优势。本章详尽阐述了物探技术常用设备瞬变电磁技术的基本原理、工作方法,并结合红阳三矿的实际情况进行了应用。 展开更多
关键词 瞬变电磁法 水文地质探测 水文观测孔
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等值反磁通瞬变电磁法在煤田采空区探测中的应用 被引量：2
19
作者 蒋忠祥 徐杨 +2 位作者 艾斯卡尔·吐尔逊 孔繁良 凌飞 《工程地球物理学报》 2023年第2期163-170,共8页
煤田老窑采空区是煤矿安全生产的主要隐蔽致灾因素,瞬变电磁法具有成本低、效率高,且对低阻体敏感等特点,是煤矿采空区探测的常用方法。本文以新疆沙湾县小沟煤矿为研究对象,进行了中心回线装置和等值反磁通装置对比试验,最终采用等值... 煤田老窑采空区是煤矿安全生产的主要隐蔽致灾因素,瞬变电磁法具有成本低、效率高,且对低阻体敏感等特点,是煤矿采空区探测的常用方法。本文以新疆沙湾县小沟煤矿为研究对象,进行了中心回线装置和等值反磁通装置对比试验,最终采用等值反磁通瞬变电磁与工程地质钻探相结合的方法,基于已知采掘巷道充水的异常特征及钻探验证信息,建立了低阻异常识别标志,有效地圈定了煤田采空区。结果表明,在煤田采空区充水且埋深小于200 m的情况下,等值反磁通装置得到的异常幅度要比中心回线装置高3~5倍,对低阻异常体的灵敏度更高,发现异常的能力更强。应用等值反磁通瞬变电磁法可以查明采空区形态、厚度、埋深等特征,适用于干扰严重、地形复杂、建筑密集的矿山复杂环境。 展开更多
关键词 煤田采空区 电阻率 煤矿老窑 瞬变电磁法 等值反磁通瞬变电磁法
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基于全卷积神经网络的钻孔瞬变电磁法岩层富水性预测研究 被引量：5
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作者 程久龙 王慧杰 +2 位作者 徐忠忠 黄琪嵩 姜国庆 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期289-297,共9页
巷道掘进前方采用钻探或地球物理方法进行超前探测含水层的位置及富水性,提前做好防治水工作对煤矿安全生产至关重要。利用钻孔瞬变电磁法(BTEM)进行超前探测优势明显,目前解释方法是根据计算的电阻率进行岩层富水性的定性分析,还无法... 巷道掘进前方采用钻探或地球物理方法进行超前探测含水层的位置及富水性,提前做好防治水工作对煤矿安全生产至关重要。利用钻孔瞬变电磁法(BTEM)进行超前探测优势明显,目前解释方法是根据计算的电阻率进行岩层富水性的定性分析,还无法实现对含水层富水性等级进行预测。提出利用钻孔瞬变电磁法探测,采用全卷积神经网络(FCNN)方法进行钻孔外围含水层富水性等级的准确预测。首先,依据阿尔奇公式、Kozeny–Carman公式、导水系数公式和单位涌水量公式,建立砂岩含水层单位厚度的电阻率与按钻孔单位涌水量划分的含水层富水性4个等级的对应关系;其次,建立全空间条件下不同富水性岩层的地质–地球物理模型,采用三维时域有限差分法(FDTD)进行全空间瞬变电磁场数值模拟;为了接近实际情况,在正演结果中加入了5%~15%的随机噪声,提取与岩层富水性等级关联的特征参数,采用全卷积神经网络(FCNN)进行了岩层富水性等级预测的训练和仿真测试,测试集预测的富水性等级平均准确率为91.8%;最后,利用某矿煤层水力压裂后的钻孔瞬变电磁法实测数据进行煤岩层富水性等级预测,检验FCNN方法预测效果。研究结果表明:采用全卷积神经网络预测钻孔附近岩层富水性是可行和有效的,可以实现钻孔径向方向岩层富水性等级的准确预测,提高了钻孔瞬变电磁法对钻孔外围岩层富水性的探测精度,该方法将在超前探测岩层富水性方面发挥重要作用。 展开更多
关键词 钻孔瞬变电磁法 全卷积神经网络(FCNN) 特征提取 岩层富水性 预测
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