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ATTEM系统中电流关断期间瞬变电磁场响应求解的研究 被引量:61
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作者 嵇艳鞠 林君 +2 位作者 于生宝 王忠 王静 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1884-1890,共7页
在瞬变电磁法中,由于发射电流关断时间不为零、接收线圈的谐振频率有限,早期瞬变电磁信号发生畸变,只能舍弃,因此存在着探测盲区.针对这一问题,研究了瞬变电磁方法中发射电流关断期间总磁场的形成过程,论证了一次场、二次场和总瞬变场... 在瞬变电磁法中,由于发射电流关断时间不为零、接收线圈的谐振频率有限,早期瞬变电磁信号发生畸变,只能舍弃,因此存在着探测盲区.针对这一问题,研究了瞬变电磁方法中发射电流关断期间总磁场的形成过程,论证了一次场、二次场和总瞬变场的关系,分析了接收线圈的频率特性和关断时间对瞬变电磁场的影响,提出从总磁场中剔除一次磁场影响的方法,从而获得电流关断期间和电流关断后的早期瞬变电磁场.采用吉林大学自主研制的瞬变电磁测量系统(ATTEM)在长春市伊通河活断层进行勘探,进一步验证了算法的有效性,缩短了瞬变电磁法的勘探盲区,实现了近地表4 m以下的勘探,可以清晰地分辨近地表的低阻异常,提高了浅层探测精度和分辨率. 展开更多
关键词 电流关断期间 一次磁场 全程二次磁场 总磁场 全程瞬变电磁测量系统
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时间域瞬变电磁法中心方式全程视电阻率的数值计算 被引量:165
2
作者 白登海 Maxwell A Meju +2 位作者 卢健 王立凤 何兆海 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期697-704,共8页
给出了一种时间域瞬变电磁法视电阻率的数值计算方法 ,利用该方法可以容易地求出中心方式的全程视电阻率 .根据中心方式磁场垂直分量时间变化率 Bz T的核函数Y′(Z)的表现特征 ,以参数Z把整个瞬变过程分为早期阶段 (Z >1.6 )、早... 给出了一种时间域瞬变电磁法视电阻率的数值计算方法 ,利用该方法可以容易地求出中心方式的全程视电阻率 .根据中心方式磁场垂直分量时间变化率 Bz T的核函数Y′(Z)的表现特征 ,以参数Z把整个瞬变过程分为早期阶段 (Z >1.6 )、早期到晚期的转折点 (Z =1.6 )和晚期阶段 (Z <1.6 ) .首先分别得到早期视电阻率和晚期视电阻率的精确值 ,然后通过转折点构成一条完整的全程视电阻率曲线 .虽然磁场垂直分量Bz 的核函数Y(Z)是参数Z的单值函数 ,但同样存在一个从早期到晚期的转折点Z =1.6 ,转换点两边仍然可以得到一条早期曲线和一条晚期曲线 .在数值计算中 ,当迭代步长ΔZ <0 .0 0 5Z时 ,视电阻率的相对误差小于 0 .5 % .理论模型和实际数据计算表明 ,与早期和晚期近似值比较 ,全程视电阻率具有更高的精度和分辨率 . 展开更多
关键词 电磁 数值计算 中心方式迭代步长 全程视电阻率
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瞬变电磁系统探测海底电导率的研究 被引量:15
3
作者 王一新 王家林 +6 位作者 王家映 王庆乙 陶忠 罗延钟 姚治龙 旷荣安 田鹏飞 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期841-842,共2页
选择在海洋工程与环境地质等方面有应用前景的海洋瞬变电磁法作为研究对象.研究了在高导海水中探测海底电导率的电磁感应理论,研制了共轴水平磁偶极-偶极装置(HRHR)的瞬变探测系统和解释软件.经东海海域实地试验,取得了良好效果... 选择在海洋工程与环境地质等方面有应用前景的海洋瞬变电磁法作为研究对象.研究了在高导海水中探测海底电导率的电磁感应理论,研制了共轴水平磁偶极-偶极装置(HRHR)的瞬变探测系统和解释软件.经东海海域实地试验,取得了良好效果,证实了瞬变电磁探测的有效性和方法优势.目前,它可作为海底地质填图的主要手段.经拓展后可用于海底分层和基底深度的探测. 展开更多
关键词 海洋 海底 电导率 电磁系统
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瞬变电磁探测系统(CASTEM)试验对比--安徽颖上大王庄铁矿 被引量:13
4
作者 武欣 薛国强 +4 位作者 陈卫营 吴凯 齐林 刘富波 方广有 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期4448-4456,共9页
为推进国产电磁勘探设备的高端化进程,自主研发了CASTEM瞬变电磁系统.在前期系统开发、测试及集成基础上,开展野外试验研究,以检验CASTEM系统的稳定性及探测能力.选择已取得显著勘探成果的安徽颖上县大王庄铁矿进行试验,试验内容包括大... 为推进国产电磁勘探设备的高端化进程,自主研发了CASTEM瞬变电磁系统.在前期系统开发、测试及集成基础上,开展野外试验研究,以检验CASTEM系统的稳定性及探测能力.选择已取得显著勘探成果的安徽颖上县大王庄铁矿进行试验,试验内容包括大功率发射机性能、接收系统噪声性能、实测响应曲线和反演效果,并与国际高端瞬变电磁仪在上述几方面进行了对比.试验结果表明CASTEM系统的各项指标性能稳定、可靠,已达到国际先进水平;探测成果与高端瞬变电磁仪器探测成果以及钻孔资料相吻合,表明CASTEM系统可以用于深部勘探. 展开更多
关键词 电磁 CASTEM系统 传感器 对比试验
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斜阶跃场源瞬变电磁法的全程视电阻率数值计算 被引量:14
5
作者 付志红 孙天财 +1 位作者 陈清礼 谢品芳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期15-21,共7页
推导了斜阶跃场源激励下采样零时刻在发射电流关断处的均匀导电半空间瞬变响应解析式,分析了斜阶跃场源激励下的磁场、感应电压与视电阻率的对应关系,指出用感应电压定义的全程视电阻率可能存在无解或多解的情况。提出了一种全程视电阻... 推导了斜阶跃场源激励下采样零时刻在发射电流关断处的均匀导电半空间瞬变响应解析式,分析了斜阶跃场源激励下的磁场、感应电压与视电阻率的对应关系,指出用感应电压定义的全程视电阻率可能存在无解或多解的情况。提出了一种全程视电阻率直接计算方法,将发射电流关断时间作为系统参数参与视电阻率的计算,可以方便地计算出中心回线装置下测量目标的全程视电阻率。理论模型的分析与Electromagnetic Model Analysis软件计算数据的比较证明了这种数值算法的可行性。不同于常规数据校正算法,提出的全程视电阻率直接算法具有更小的误差和更快的计算速度,由于斜阶跃场源技术的成熟,该算法具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 电磁 全程视电阻率 中心回线 关断效应 数值计算
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GPS同步瞬变电磁探测系统设计 被引量:18
6
作者 于生宝 王忠 嵇艳鞠 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2005年第4期39-42,共4页
瞬变电磁法是电法勘探的一种重要手段,基本原理是根据物质电阻率差异来确定被探测目标的物理参数,广泛应用于找矿、地下水探测、环境污染探测、工程探测、军事探测等方面。瞬变电磁探测系统发射机与接收机要求严格同步,同步误差要求小于... 瞬变电磁法是电法勘探的一种重要手段,基本原理是根据物质电阻率差异来确定被探测目标的物理参数,广泛应用于找矿、地下水探测、环境污染探测、工程探测、军事探测等方面。瞬变电磁探测系统发射机与接收机要求严格同步,同步误差要求小于1μs。本文系统阐述了GPS(全球卫星定位系统)同步瞬变电磁探测系统的工作原理、系统组成及技术特点。并根据野外实际探测结果与要求,讨论了其他同步方式的优缺点、IGBT快关断大功率发射机、基于浮点放大的同步接收机的设计等问题。 展开更多
关键词 电磁 电法勘探 GPS同步 电磁探测 系统设计 全球卫星定位系统 大功率发射机 探测系统 工作原理 电磁
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多匝重叠小回线装置的矿井瞬变电磁观测系统 被引量:70
7
作者 姜志海 岳建华 刘树才 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1152-1156,共5页
采用物理实验对矿井瞬变电磁观测系统的发射功率、发射磁矩、关断时间随发射线圈匝数的变化关系以及关断时间、接收信号随接收线圈匝数的变化关系进行了定性研究.结果表明,发射功率随发射线圈匝数的增加而减小,发射磁矩随发射线圈匝数... 采用物理实验对矿井瞬变电磁观测系统的发射功率、发射磁矩、关断时间随发射线圈匝数的变化关系以及关断时间、接收信号随接收线圈匝数的变化关系进行了定性研究.结果表明,发射功率随发射线圈匝数的增加而减小,发射磁矩随发射线圈匝数的增加而增加,但增加幅度较小;关断时间与发射线圈匝数近乎呈正比而与接收线圈无关;接收信号强度与接收线圈匝数呈正比关系;实验过程中采用的1-40匝不同匝数的接收线圈暂态过程近乎相同. 展开更多
关键词 多匝重叠小回线 矿井电磁 观测系统 关断时间 暂态过程
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ATEM瞬变电磁系统在长春市活断层勘探中的应用 被引量:8
8
作者 嵇艳鞠 林君 +3 位作者 于生宝 王忠 周逢道 李惠 《吉林大学学报(地球科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第S1期99-103,共5页
分析了电磁噪声在城市中的存在方式和特点,讨论了人文噪声对城市活断层探测的影响。由于城市环境的限制,瞬变电磁法中发射线圈的边长受限,提出通过加大发射电流和信号叠加、分段放大等技术来压制电磁噪声,提高信号的信噪比,以确保城市... 分析了电磁噪声在城市中的存在方式和特点,讨论了人文噪声对城市活断层探测的影响。由于城市环境的限制,瞬变电磁法中发射线圈的边长受限,提出通过加大发射电流和信号叠加、分段放大等技术来压制电磁噪声,提高信号的信噪比,以确保城市探测的有效性。采用吉林大学自行研制的ATEM瞬变电磁测量系统,在长春市伊通河和蔡家等地的活断层进行了勘探研究,取得了较好的效果。 展开更多
关键词 ATEM电磁系统 城市活断层 人文电磁噪声 信噪比
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坑道瞬变电磁全程数据分析及1∶1含水模型试验研究 被引量:6
9
作者 胡雄武 张平松 +2 位作者 吴荣新 李培根 付茂如 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2103-2109,共7页
考虑到接收系统过渡过程及电流关断时间,通过对接收系统冲激响应函数、一次电动势及二次全程感应电动势理论公式的推导,还原了接收瞬变电磁全程响应信号,与理论全程数据的对比分析表明,电流关断时间和接收系统过渡过程给早、中延时段瞬... 考虑到接收系统过渡过程及电流关断时间,通过对接收系统冲激响应函数、一次电动势及二次全程感应电动势理论公式的推导,还原了接收瞬变电磁全程响应信号,与理论全程数据的对比分析表明,电流关断时间和接收系统过渡过程给早、中延时段瞬变场造成严重的畸变,导致数据解析不能有效识别坑道前方近距离地电信息。为评价畸变段数据对坑道超前探水的影响,建立坑道前方1∶1定量水仓模型,通过在掘进工作面连续观测100 m3以内水量变化情况下的瞬变场响应数据,分析并获得了含水模型的瞬变异常响应特征,确定其响应时窗处于畸变数据段,进一步指出现有坑道超前探水技术仍需不断改进,以提高超前预测精度。 展开更多
关键词 电磁 坑道超前探水 全程响应 数据 近距离地电信息 1∶1含水模型
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人工神经网络专家系统在瞬变电磁法反演中的应用 被引量:7
10
作者 李实 闫述 +2 位作者 李创社 张立新 陈明生 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期48-51,共4页
目前在瞬变电磁法反演方法中 ,人们使用较多的是电磁场反演拟合的方法。但往往存在以下不足 :首先这些反演方法理论复杂 ,不易掌握 ;其次它要求工作人员有丰富的工作经验 ,缺乏延续性 ,很难推广 ;再次数据处理量大 ,计算复杂。本文提出... 目前在瞬变电磁法反演方法中 ,人们使用较多的是电磁场反演拟合的方法。但往往存在以下不足 :首先这些反演方法理论复杂 ,不易掌握 ;其次它要求工作人员有丰富的工作经验 ,缺乏延续性 ,很难推广 ;再次数据处理量大 ,计算复杂。本文提出一个基于人工神经网络的专家系统。它避开了具体复杂的电磁场计算 ,只要经过适当的学习训练就能够解决复杂的实际问题 ;而且还具有学习记忆功能 ,使得瞬变电磁法的反演工作具有延续性和继承性。随着专家系统的不断完善 。 展开更多
关键词 电磁 反演方法 人工神经网络 专家系统
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用于油藏监测的新型井眼瞬变电磁测量系统
11
作者 秦黎明 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期122-122,共1页
采用水驱、蒸汽驱和化学驱驱油过程中常造成油藏流体组分的变化,而现有的井间电磁测井技术虽然可以测量注入流体引起的井间电阻率变化,但其测量范围限于井间区域。为此,BackerHughes公司正在研发一种新型井眼油藏监测技术_一—瞬变... 采用水驱、蒸汽驱和化学驱驱油过程中常造成油藏流体组分的变化,而现有的井间电磁测井技术虽然可以测量注入流体引起的井间电阻率变化,但其测量范围限于井间区域。为此,BackerHughes公司正在研发一种新型井眼油藏监测技术_一—瞬变电磁测量系统(TEM)。该系统可以测量不同区域地层的电阻率,优于现有井间电磁技术采用的连续波测量方法。 展开更多
关键词 电磁测量系统 油藏监测 井眼 电阻率 流体组分 驱油过程 测井技术
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瞬变电磁发射机控制系统设计 被引量:9
12
作者 谭国贞 付志红 +1 位作者 周雒维 罗强 《电测与仪表》 北大核心 2006年第3期8-12,共5页
瞬变电磁发射机是瞬变电磁系统的组成部分。论文介绍了瞬变电磁发射机控制系统的功能框图、硬件设计和软件设计,实现了发射电流、关断延迟时间的测量,以及内同步外同步双工作模式,发射机具有发射电流大、关断延迟时间短、下降沿线性度... 瞬变电磁发射机是瞬变电磁系统的组成部分。论文介绍了瞬变电磁发射机控制系统的功能框图、硬件设计和软件设计,实现了发射电流、关断延迟时间的测量,以及内同步外同步双工作模式,发射机具有发射电流大、关断延迟时间短、下降沿线性度高的特点。实验证明,该控制系统功能完善,可靠性高,达到了设计要求。 展开更多
关键词 电磁系统 发射机 控制系统 关断延迟时间
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瞬变电磁仪早期信号测量的程控接收天线 被引量:2
13
作者 李实 李创社 +2 位作者 张鹏飞 宋建平 赵长春 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期192-194,211,共4页
在瞬变电磁勘探法中 ,早期信号对研究浅层地质结构是非常重要的。然而 ,早期信号的准确获得往往受到接收系统和采样方法的限制 ,特别是接收线圈中固有的暂态过程对测量的影响很大 ,因而限制了瞬变电磁勘探法在浅层地质勘探领域的推广。... 在瞬变电磁勘探法中 ,早期信号对研究浅层地质结构是非常重要的。然而 ,早期信号的准确获得往往受到接收系统和采样方法的限制 ,特别是接收线圈中固有的暂态过程对测量的影响很大 ,因而限制了瞬变电磁勘探法在浅层地质勘探领域的推广。本文提出了一种适用于早期信号测量的程控接收天线 。 展开更多
关键词 早期信号测量 电磁 程控天线 地球物理勘探
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电性源短偏移距瞬变电磁法数据处理软件系统SOTEMsoft 被引量:9
14
作者 陈卫营 薛国强 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2021年第6期1050-1056,共7页
目前,已有瞬变电磁法(TEM)数据处理软件大都仅针对回线源装置,无法处理电性源装置数据。随着电性源短偏移距瞬变电磁法(SOTEM)的广泛推广应用,亟需开发一套适合电性源短偏移距瞬变电磁法装置特点的数据处理软件。通过解决任意收发装置... 目前,已有瞬变电磁法(TEM)数据处理软件大都仅针对回线源装置,无法处理电性源装置数据。随着电性源短偏移距瞬变电磁法(SOTEM)的广泛推广应用,亟需开发一套适合电性源短偏移距瞬变电磁法装置特点的数据处理软件。通过解决任意收发装置形式一维正演、多分量多源数据联合反演、考虑激发极化效应数据反演、拟二维横向约束反演等关键技术,研发了电性源短偏移距瞬变电磁法数据处理专用软件系统SOTEMsoft。该系统具备数据整理、图像显示、数据预处理、模型构建、正演模拟、数据反演、工程出图等功能。数值模拟和野外实测数据处理效果表明,SOTEMsoft功能完备,数据处理精度和效率较高,满足野外实际生产需求。 展开更多
关键词 电磁 数据处理 软件系统 SOTEMsoft 激发极化 正反演 拟二维横向约束反演 可视化
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基于GPS与恒温晶振的瞬变电磁同步时钟系统 被引量:4
15
作者 陈园园 刘玉春 《工矿自动化》 北大核心 2017年第3期10-15,共6页
针对恒温晶振长期稳定性差和GPS易受干扰、短期稳定性差等问题,设计了基于GPS与恒温晶振的瞬变电磁同步时钟系统。该系统采用"ARM+CPLD"的模式作为核心处理单元,以GPS的秒脉冲信号为基准,采用频率偏差测量模块在2个相邻的秒... 针对恒温晶振长期稳定性差和GPS易受干扰、短期稳定性差等问题,设计了基于GPS与恒温晶振的瞬变电磁同步时钟系统。该系统采用"ARM+CPLD"的模式作为核心处理单元,以GPS的秒脉冲信号为基准,采用频率偏差测量模块在2个相邻的秒脉冲之间对高频信号的晶振频率进行检测,并采用自适应PID控制器实现对恒温晶振输出频率的调节,有效地解决了因单个频率偏差过大而影响恒温晶振控制电压精度的问题,提高了系统的稳定性;以秒脉冲信号为计时器,定时对分频器进行复位操作,实现了恒温晶振累积误差的自动消除,保证了输出信号相位的同步。测试结果表明,该系统实现了瞬变电磁发射机和接收机的高精度同步,在GPS信号正常的情况下,同步精度约为270ns;在GPS信号丢失的情况下,同步精度约为350ns。目前该系统已成功应用到瞬变电磁探测系统中,大量应用结果表明,该系统稳定性好,同步精度高。 展开更多
关键词 电磁探测 同步时钟 GPS 恒温晶振 频率偏差测量 累积误差消除
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瞬变电磁测量中的自适应滤波方法 被引量:1
16
作者 曹建章 宋建平 唐天同 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 1997年第6期44-47,共4页
50Hz工频及其谐波干扰对瞬变电磁测量精度的影响十分严重,本文提出了消除50Hz工频及其谐波干扰的自适应滤波及相关—自适应滤波方法。
关键词 电磁干扰 自适应滤波 电磁测量
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基于模块化多电平变换器的高压瞬变电磁发射系统 被引量:2
17
作者 李刚 张昕昊 于生宝 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2964-2973,共10页
为了对深部矿产资源进行探测,实现基于低压器件进行高压大功率输出的目的,提出一种基于模块化多电平变换器(MMC)的新型瞬变电磁发射电路及其控制策略。该发射电路采用模块化结构,由多个半桥子模块(SM)级联而成,各子模块在高压直流侧串... 为了对深部矿产资源进行探测,实现基于低压器件进行高压大功率输出的目的,提出一种基于模块化多电平变换器(MMC)的新型瞬变电磁发射电路及其控制策略。该发射电路采用模块化结构,由多个半桥子模块(SM)级联而成,各子模块在高压直流侧串联以分担高电压应力。建立发射电路的等效电路模型,分析调节发射电流上升沿、下降沿的原理,采用分段控制策略,将1个周期内的发射电流分为8段,对各段电流实现精确控制。在MATLAB/SIMULINK中建立仿真模型,并搭建4级MMC发射系统样机验证所提发射系统的可行性。研究结果表明:相比于H桥发射电路,所提发射电路的电流上升沿和下降沿更快,有利于提高探测效率。 展开更多
关键词 电磁 模块化多电平换器 分段控制策略 高压发射系统
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深部巷道瞬变电磁观测系统优化及其应用 被引量:4
18
作者 刘亚军 邱卫忠 谷伟 《中国煤炭》 北大核心 2013年第2期37-40,共4页
针对瞬变电磁法在使用中存在施工质量粗糙、施工方法呆板、探测精度差的诸多问题,通过大量实践,总结出提高矿井瞬变电磁法探测质量的处理技术办法,并结合实例说明通过合理安排施工设计可以大幅提高瞬变电磁法的探测效果。
关键词 深部巷道 电磁 观测系统
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矿井瞬变电磁超前探测视电阻率扩散叠加解释方法 被引量:32
19
作者 胡雄武 张平松 +2 位作者 严家平 吴荣新 郭立全 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期925-931,共7页
受体积效应的影响,矿井巷道瞬变电磁超前探测时对异常区有不同程度的放大。为获得更为可靠的测试结果,在扇形超前观测系统的基础上,通过烟圈简化反演,并根据不同测点在巷道前方形成的烟圈交汇特征,推导视电阻率扩散叠加表达式及相关参... 受体积效应的影响,矿井巷道瞬变电磁超前探测时对异常区有不同程度的放大。为获得更为可靠的测试结果,在扇形超前观测系统的基础上,通过烟圈简化反演,并根据不同测点在巷道前方形成的烟圈交汇特征,推导视电阻率扩散叠加表达式及相关参数计算公式,实现了超前探测视电阻率扩散叠加解释方法,进一步提高对前方地质体的分辨能力。物理模型实验和现场探测实践表明,与常规视电阻率断面对比,视电阻率扩散叠加结果对异常体的判定效果优越性较强,对巷道掘进前方含水体的聚焦判定能力增加。 展开更多
关键词 矿井电磁 超前探测 视电阻率扩散叠加 扇形观测系统 烟圈简化反演 交汇特征
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坑道掘进瞬变电磁超前探水解释方法的改进研究 被引量:17
20
作者 胡雄武 张平松 +1 位作者 严家平 郭立全 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期654-661,共8页
瞬变电磁方法已在坑道超前探水中发挥重要作用。因实际测试时存在电流关断时间,激励场不再满足阶跃关断条件。以水平电偶极子瞬变场响应为基础,给出坑道瞬变电磁多匝小回线中心阶跃瞬变场表达式。通过对3种非阶跃关断瞬变场的响应计算,... 瞬变电磁方法已在坑道超前探水中发挥重要作用。因实际测试时存在电流关断时间,激励场不再满足阶跃关断条件。以水平电偶极子瞬变场响应为基础,给出坑道瞬变电磁多匝小回线中心阶跃瞬变场表达式。通过对3种非阶跃关断瞬变场的响应计算,确定了关断时间的影响范围,指出关断时间的影响对于坑道掘进前方浅部含水体的探测不可忽略。推导了全空间线性关断条件下全程视电阻率算法,从而改进坑道超前探水解释方法。物理模型实验和实例应用结果表明,该方法对于坑道掘进前方浅部含水体的空间划分更好,增强了瞬变电磁法对岩层富水特性的判定能力。 展开更多
关键词 坑道超前探水 电磁 关断时间 线性关断电流 全程视电阻率算法 改进
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