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巷−孔瞬变电磁自适应波场反变换及虚拟波场特征
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作者 范克睿 郭建磊 +4 位作者 王若宇 庄明 樊芳泽 徐胜 赵文涛 《煤田地质与勘探》 2025年第11期53-65,共13页
【目的】针对巷道开挖轮廓线外侧含水层不易被探查的难题,采用巷−孔瞬变电磁观测抵近探查与波场变换相结合的方式,同时接收来自前方与开挖轮廓线外的探测信号并突出含水层的边界信息。为获取波场运动学特征合理、对地层电性结构变化敏... 【目的】针对巷道开挖轮廓线外侧含水层不易被探查的难题,采用巷−孔瞬变电磁观测抵近探查与波场变换相结合的方式,同时接收来自前方与开挖轮廓线外的探测信号并突出含水层的边界信息。为获取波场运动学特征合理、对地层电性结构变化敏感的虚拟波场,提出一种自适应波场反变换算法,从而提高巷−孔瞬变电磁数据波场反变换的精度与效率。【方法】针对瞬变电磁波场变换核函数动态范围大、反变换方程病态程度高的固有难题,利用波场变换核函数在无穷区间上的解析解,提出一种根据瞬变电磁采集时间等参数自动求取波场反变换积分区间的方法,最大程度压制核函数的动态范围;进而基于精细积分方法建立积分步长与迭代过程自适应的波场反变换方程求解算法,将病态方程组的求解转化为稳定的积分求解问题。对开挖轮廓线外侧的含水层,采用有限体积法对其响应信号进行正演模拟并获取其垂直磁场分量的虚拟波场记录;同时也对井下实测数据采用同样的算法进行波场反变换。【结果】获取的虚拟波场记录具有合理的波场运动学特征,虚拟波场记录中的反射波轨迹与单炮地震记录的时距曲线存在合理的相似度;在数值精度方面,虚拟波场的回代数据与正演/实测数据具有较高的吻合度,其最大相对误差均小于10%。【结论】在巷−孔观测模式下,所提出的自适应波场反变换方法能够获取物理意义明确、数值精度可靠的虚拟波场记录,虚拟波场对于电性差异明显的含水层边界响应敏感,从而为进一步开展虚拟波场成像提供了可靠的数据支持。 展开更多
关键词 瞬变电磁法 巷−孔观测模式 波场变换 自适应 虚拟波场特征
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