瞬变电磁仪工作方法及注意事项(焦煤)20190902

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1、,瞬变电磁仪工作方法及注意事项,梁庆九 武汉地大华睿地学技术有限公司,1.瞬变电磁仪法简介2.瞬变电磁在煤矿防治水中的应用3.关于瞬变电磁的几个问题4.什么决定了瞬变电磁的勘探深度5.瞬变电磁仪的关键指标,瞬变电磁法简介,瞬变电磁法(Transient electromagnetic method, TEM)属人工源时间域电磁测深法,又称“纯异常场法”,“二次场法”,利用接地回线源向地下发送一次电磁场,在一次电磁场间歇期间,用线圈对地下地质异常体所产生的二次涡流电磁场进行观测,通过对二次涡流电磁场特征的研究来探测地质构造异常、地下含水层的分布情况。,瞬变电磁法图解,良导体,矿井瞬变电磁法基本原

2、理与地面瞬变电磁法基本原理相同。所不同的是,矿井瞬变电磁法是在井下巷道内进行,瞬变电磁场呈全空间分布(见图),全空间效应成为矿井瞬变电磁法固有的问题。煤层一般情况下为高阻介质,电磁波易于通过,所以煤层对TEM来说就没有像对直流电场那样的屏蔽性,故接收线圈接收到的信号是来自发射线圈周围全空间岩石电性的综合反映。因而在判定异常体空间位置时,需根据线圈平面的法线方向并结合地质资料加以综合分析确定。,图 全空间瞬变电磁场的传播,矿井瞬变电磁法原理,2.瞬变电磁在煤矿防治水中的应用,矿井瞬变电磁法能解决的地质问题,1) 掘进巷道前方水害体超前探测; 2) 工作面煤层顶板水害体探测; 3) 工作面煤层底板

3、水害体探测; 4) 工作面外边界断层或老空区赋水性探测; 5) 废弃不良钻孔赋水性检测; 6) 赋水构造注浆效果检测(前后对比)。,测点布置及施工方法,于巷道内设置可通一定波形电流的发射线圈,从而在其周围空间产生一次磁场,并在巷道周围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,衰减过程一般分为早、中和晚期。早期的电磁场相当于频率域中的高频成分,衰减快,趋肤深度小; 而晚期成分则相当于频率域中的低频成分,衰减慢,趋肤深度大。通过测量断电后不同时间的二次场随时间变化规律,可得到不同深度的地电特征。,矿井瞬变电磁法在煤矿井下巷道迎头附近进行,以扇形方式进行探测。根据多匝小线框发

4、射电磁场的方向性,可认为线框平面法线方向即为瞬变探测方向。因此,将发射接收线框平面分别对准煤层顶板、底板或平行煤层方向进行探测,就可反映煤层顶、底板岩层或平行煤层内部的地质异常(见图)。其线框所在平面与顶底板夹角视探测要求与煤层倾角而定。,测点布置及施工方法,3.关于瞬变电磁的几个问题, 电阻率, 干扰的问题,电磁干扰1.停电2.加大发射功率压制干扰3.以时间换精度增加叠加次数4.人工剔除突变值,、,金属体干扰1.均匀化2.弱化,关于盲区的问题,绝缘围岩中导电球体上方的多测道剖面图 “横向”看:导电体和良导电体上,异常形状基本相同 “纵向”看:导电性越好,剖面曲线越密集,衰减越慢,导电球体,良导电球体,对于寻找低阻体瞬变电磁无盲区,4.什么因素决定了最大勘探深度,H=503*(*t),决定仪器勘探深度的关键指标:a.发射功率和采样频率(采样时长)本安仪器的发射功率40W决定了探测深度也就100米隔爆大功率发射机的发射功率是1440W(24V60A)探测深度可以达到甚至超过200米,能否实现本安型轻便化大功率的仪器,

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