电磁勘探

摘要： 针对四老沟煤矿8407工作面的顶板探放水进行分析,工作面主要受到顶板砂岩水的影响,存在着安全隐患。依据工作面的统计数据,得到导水裂隙带的回归公式,由此得到工作面推进距离对导水裂隙带的影响,并确定6 m采高时导水裂隙带的稳定高度值为95 m。采用地面电磁勘探的方式对工作面受到的富水影响区域进行分析,确定23处钻孔位置进行探放水作业,由此消除顶板富集水的影响,保障煤矿的安全开采。

摘要： 广域电磁法是一种高效、抗干扰能力强的电磁勘探方法,常规E-Ex观测方式仅处理单分量信息,不利于复杂构造区勘探应用。开展E-Ex及E-Ey双分量观测与解释,是提高勘探精度的有效途径。为测试双分量广域电磁法的应用效果,本文以西南地区卡拉水电站深埋隧洞工程勘察为例,阐述和说明了双分量广域电磁法的基本原理、数据采集方案、数据处理及反演方法,获得了目标洞线剖面的双分量广域视电阻率及其二维反演模型;结合地质资料,对反演模型进行了推断解释。结果表明,双分量广域电磁法反演模型准确反映了目标剖面的主要电性结构,较好揭示了断裂及破碎带的位置和倾向;与常规E-Ex单分量观测相比,E-Ex及E-Ey双分量广域电磁法可在少量增加施工成本的基础上提供双倍的观测数据量,具有高效及可用信息多等优点,有利于提高复杂构造区勘探精度,是深埋隧洞勘察的一种有效手段。

摘要： 小回线瞬变电磁法是在山地、隧道、煤矿井下及其他施工布置困难地区广泛应用的一种电磁勘探方法,由于这种方法是通过增加回线的匝数进而增大发射磁偶极矩来增大探测深度及提高抗干扰能力,因此线圈自感和互感影响显得突出.而多匝回线之间的自感和互感影响往往会造成瞬变电磁法测量早期信号严重失真,导致其视电阻率普遍偏低.分析总结了常用矩形线圈和圆形线圈的自感、互感计算公式,分别计算了线圈边长或半径为1～5m时,相应的自感、互感值及其相对误差,并分析了各种计算公式的适用性,给出了合适的小回线电感计算公式.

摘要： 模式识别是通过计算机用数学运算方法对某客体及其周缘环境进行自动处理和判读,应用广泛,是目前发展迅速的学科之一。属性提取与分析技术是近年来发展迅速的一项新技术,在地球物理资料的综合解释中,对断裂、岩(矿)体、河道等的识别应用效果明显。重磁电在特殊岩性体、矿体等目标体识别方面具有优势,通过对重磁电资料中提取的多种属性进行融合显示、模式识别,对油气等目标体分布进行定性预测和定量预测,使多种资料相互补充、减少地质解释的多解性,提高资料解释的合理性和地质成果的可靠性,提高油气预测精度和工作效率。

摘要： 复电阻率是电磁勘探描述地下岩石电性的重要参数之一.根据电磁勘探频段,实验室内复电阻率测量的低频段通常达到10-2 Hz.为避免测试电极与岩石的宏观结构形成电极极化影响岩石微观结构的研究,通过电化学理论结合复电阻率实验研究了不同电极材料对流体、岩石的复电阻率测试中的电极极化特性.结果表明,测试岩石在低频段容易受以物质传递为主的电极极化影响;电极极化同时受电极材料、电极附近流体矿化度和温度、被测岩石阻抗等因素的影响;最后,分析和讨论了减小或消除电极极化影响的方法,为准确测量岩石复电阻率并用于微观结构分析提供了理论和实验基础.

摘要： "鲲龙500"深海多金属结核采矿车、刀片电池、麒麟操作系统、广域电磁勘探装备、智慧轨道快运系统……10月12日,"长株潭国家自主创新示范区成果展"正式对公众开放。2014年12月,湖南获国务院批复建设长株潭国家自主创新示范区,先行先试创新驱动发展引领区、科技体制改革先行区、中西部地区发展新增长极等"三区一极"目标。

摘要： 为解决常规电磁数据处理方法输入端相关噪声难以压制的瓶颈问题以及输出端单站处理难以满足阵列观测数据处理需求的问题,提出一种阵列电磁数据处理新模型.在输入端,假设天然电磁场、人工电磁场及不可控人文电磁场同时入射地球表面,组成系统的输入,且随时间变化,构成空间阵列场源在不同时刻对系统的输入时空阵列.在输出端布设多个空间测站,在多个时窗内同步观测地球对所有输入激励的总响应,构成空间阵列测道在不同时窗内对系统的输出时空阵列.基于电磁勘探系统的线性时不变性,推导输出和输入的数学关系,获得包含系统响应的多元二次时空阵列方程组.探讨该方程组在不同条件下的求解方案,提出从系统响应中提取目标地电参数的策略.最后,利用实际案例论证本文模型的可行性.研究结果表明:本文模型为实现输入端的信噪分离、输出端的多站多道数据综合分析提供了理论依据,可为复杂场源环境下的三维阵列电磁勘探提供技术支持.

摘要： 西部地区高速公路隧道建设具有埋长深、里程长、地质条件复杂等特点。断层破碎带、富水区、软弱围岩等不良地质体极其隐蔽,对隧道施工安全造成极大安全威胁。目前满足深埋隧道不良地质勘察的地球物理设备常用GDP32,V8,EH4等大地电磁勘探仪,而该类设备耗时耗力,效率低,难以满足工期紧的公路隧道勘察需要。本文应用新引进的GEM3D电磁勘探仪开展了公路隧道不良地质勘察试验工作,探索了该设备在公路隧道勘察中的应用效果,经钻孔验证效果良好,说明GEM3D电磁勘探系统满足公路隧道勘察的需求,且效率比同类老设备效率高,可以在公路隧道勘察中推广应用。

摘要： 合理利用多远参考站数据是提高大地电磁(MT)数据处理质量的重要途径之一.从阵列电磁数据处理模型出发,提出一种多参考站阵列数据处理技术.首先,从测区内、外优选多远参考站数据,构建天然场占优的参考数据阵列;然后,利用稳健的主成分分析方法,从参考数据阵列中提取天然场源极化参数;最后,将该参数应用于目标测站阵列数据,以稳健估计方法计算目标张量阻抗.通过“死频带”畸变的实测MT数据计算实例,对比了所提方法与常规方法的处理效果,验证了该方法的有效性.结果 表明,所提出的多参考站阵列数据处理方法可有效提高多参考站数据的利用率,可提高强噪环境下MT数据的处理质量,获得优于常规方法的处理结果,为MT“死频带”畸变数据的校正提供可行的解决方案.

摘要： 在经典电磁勘探理论中,通常假设大地电导率均匀分布、不随时间或频率变化来进行电磁响应数值模拟和数据反演解释.而实际大地介质呈现出非均匀性和非线性,导致在某些特殊、复杂地质条件下测量时,测量数据晚期出现缓慢衰减、拖尾等反常扩散现象,将这一类反常扩散称为慢扩散。本文通过在频率域电导率表达式中引入粗糙参数，然后将频域控制方程进行频时转换产生分数阶导数，最后将分数阶导数进行离散推导出基于有限差分算法(FDTD)的电磁场迭代方程，最后将此算法进行模型验证，验证结果表明电导率中粗糙参数的引入能够很好的模拟电磁慢扩散现象，为后续时域电磁场反常扩散的研究奠定了基础。

摘要： 感应式磁传感器是电磁勘探中测量磁场的关键部件,广泛应用于MT测试方法.本文介绍了轻量化、高性能感应式磁传感器的设计方法,经测试传感器噪声指标与进口磁传感器相当.

摘要： 本文介绍了近地表FEM仪器的应用需求、构成原理与特点、研究现状及新技术动态,强调了可靠性对近地表FEM仪器实际应用的重要性,对研制过程中涉及的硬件、软件与结构等三个部分的可靠性问题进行了深入探讨,并分别给出相应的解决措施.分别讨论了以不断进步的嵌入式技术、模拟技术、并行处理技术、无线通信技术及分布式设计技术等为代表的新技术对近地表FEM仪器性能指标的影响,明确了从集成度、功耗、精度、处理能力等方面提升近地表FEM仪器的整体性能是未来发展的方向,以期早日使得具有中国自主知识产权的近地表FEM仪器实现产业化,为新丝绸之路发展做出贡献.采用新设计理念,结合有效的新技术将提高近地表FEM电磁勘探仪器的综合指标.可以预见,近地表FEM仪器功耗性能将会堪比现有智能手机功耗性能,勘探深度范围更广,分辨率更高,体积更小,更加便于携带和使用.

摘要： 随着电磁勘探应用领域的不断扩大，对处理技术和解释方法提出了更高的要求，为了提高其解释效率和解释水平，推出了大地电磁处理解释系统。二维解释作为系统的核心，提供了OCCAM,REBOCC和NLCG三种反演方法，不同的方法有各自的优点，针对不同的地电结构，其反演精度也不同。在MTI中，所有反演均是基于通用的规则化网格，既可快速生成网格，又可以对网格进行可视化编辑，高效便捷。所有的反演方法可以共用参数设置，在相同条件下，可以快速地得到三种反演结果并进行对比解释。通过大量的数据测试和代码调试优化，在计算量、计算速度、反演稳定性和适应性等方面基本达到最优。基于此，设置了几个模型在MTI中进行了反演，以对比分析各个方法对不同模型的适应性。

摘要： 随着电磁勘探方法在资源勘查以及工程与环境领域的应用愈来愈广泛,对电磁方法解决地质问题的能力也要求愈来愈高.由于众所周知的地球电磁感应场的体积效应,在地表观测的电磁响应是以测站为中心一定半径的半球介质贡献的总和,该半径取决于电磁场的趋肤深度,即与电磁信号的频率和地球介质的电阻率相关.为了适应大尺度模型三维大地电磁资料反演的需要，开发了基于GPU高性能计算工作站并行计算的三维MT资料反演软件，进一步提高了反演的速度。在程序设计中，根据不同模块的数据结构和算法特点，结合CPU+GPU并行计算的特性，采用了图2所示的流程。对三维电磁响应正演计算部分，由于采用大型稀疏矩阵的存储与分解算法，计算密度不算最高，但要对数十个频率点进行完全重复的求解，所以考虑以函数模块为分集应用OpenMP编程在主机中实现多线程并行加速。而对于反演中的灵敏度计算，计算密度最高，是三维反演中最费时的部分。采用OpenACC编程实现在GPU上以数据分集的并行计算。通过混合应用OpenMP和OpenACC指令，分别在CPU和GPU上实现并行计算，充分发挥主机和设备的各自优势，编程实现简单，加速效果明显，使大尺度模型的三维电磁资料反演达到了实用化水平。通过一个实例进行加速测试，模型参数的个数为63×74×55=256410，观测数据的个数为298×20×4=23840；在配有16线程CPU和4块Tesla2050GPU卡的台式工作站上反演，三维正演通过CPU多线程加速6倍，在GPU上计算灵敏度矩阵获得了24倍的加速。

摘要： 本文从物探的各类勘探方法出发，结合一些城市轨道交通项目中的实例来介绍物探在城市轨道交通勘察过程中发挥的作用。电法勘探是以岩体的导电性差异作为基础的勘探方法。由供电电极将电流通入地下，建立起稳定的人工电流场，通过观测和研究人工电流场的分布规律来达到解决某些地质问题的目的。地震勘探是物探各类勘察方法中最常用的方法之一，在石油矿产等领域应用广泛。在城轨项目勘察中，受场地条件以及安全因素等限制，多采用浅层地震反射法来解决勘察过程中遇到的问题。电磁法属于电法勘探的一组分支，其中地质雷达法以及电磁感应法广泛应用于城市轨道交通项目。

摘要： 本文从物探的各类勘探方法出发，结合一些城市轨道交通项目中的实例来介绍物探在城市轨道交通勘察过程中发挥的作用。电法勘探是以岩体的导电性差异作为基础的勘探方法。由供电电极将电流通入地下，建立起稳定的人工电流场，通过观测和研究人工电流场的分布规律来达到解决某些地质问题的目的。地震勘探是物探各类勘察方法中最常用的方法之一，在石油矿产等领域应用广泛。在城轨项目勘察中，受场地条件以及安全因素等限制，多采用浅层地震反射法来解决勘察过程中遇到的问题。电磁法属于电法勘探的一组分支，其中地质雷达法以及电磁感应法广泛应用于城市轨道交通项目。

摘要： 本文从物探的各类勘探方法出发，结合一些城市轨道交通项目中的实例来介绍物探在城市轨道交通勘察过程中发挥的作用。电法勘探是以岩体的导电性差异作为基础的勘探方法。由供电电极将电流通入地下，建立起稳定的人工电流场，通过观测和研究人工电流场的分布规律来达到解决某些地质问题的目的。地震勘探是物探各类勘察方法中最常用的方法之一，在石油矿产等领域应用广泛。在城轨项目勘察中，受场地条件以及安全因素等限制，多采用浅层地震反射法来解决勘察过程中遇到的问题。电磁法属于电法勘探的一组分支，其中地质雷达法以及电磁感应法广泛应用于城市轨道交通项目。

摘要： 本文从物探的各类勘探方法出发，结合一些城市轨道交通项目中的实例来介绍物探在城市轨道交通勘察过程中发挥的作用。电法勘探是以岩体的导电性差异作为基础的勘探方法。由供电电极将电流通入地下，建立起稳定的人工电流场，通过观测和研究人工电流场的分布规律来达到解决某些地质问题的目的。地震勘探是物探各类勘察方法中最常用的方法之一，在石油矿产等领域应用广泛。在城轨项目勘察中，受场地条件以及安全因素等限制，多采用浅层地震反射法来解决勘察过程中遇到的问题。电磁法属于电法勘探的一组分支，其中地质雷达法以及电磁感应法广泛应用于城市轨道交通项目。

摘要： 从理论上来讲三维反演可以对任意复杂的地质目标进行成像,因此三维反演常被用于解释低维或板状体反演无法处理的横向电导率大幅度变化的侵入体、矿脉、断层等.在三维反演的实际资料处理中,发现当使用简单模型(如最优拟合半空间)作为初始猜测时,有时反演虽然可以足够拟合数据,但产生的模型却与真实模型截然相反,极容易误导后续的钻孔等勘探工作.针对这一现象，通过反复试验开发了使用含有特定结构的初始模型来启动反演的热启动策略。与往常使用低维模型构建三维初始模型所不同的是，热启动所需要的初始结构并不一定代表最佳猜测。在某些情况下热启动所用的初始模型甚至包含了大量错误结构。热启动所要解决的本质问题是将迭代搜索的路径初始化于与真实解的同一个收敛域，以避免陷入局部极小或“伪解”。本文使用若干矿产勘探实例来展示三维反演中的伪解问题和相应的热启动策略。

摘要： 本申请公开了一种利用广域电磁法的全息电磁矿体勘探方法及系统，其涉及矿体勘探技术领域，包括如下步骤，在预先划定的勘探矿区范围内布置多组广域电磁发射机和多组广域电磁接收机；通过控制中心向所有广域电磁发射机同时发送指令数据包；所有广域电磁发射机接收指令数据包，并对指令数据包进行互检；根据勘探指令，每组广域电磁发射机均基于编码数据同时向勘探矿区发射勘探信号波，并向所有广域电磁接收机发送信号波采集指令；广域电磁接收机接收信号波采集指令，从勘探矿区采集多组勘探信号波，并对多组勘探信号波进行筛选；基于最优信号波形成勘探矿区的电磁全息影像，基于电磁全息影像进行分析判断并圈定目标矿体。

摘要： 本发明涉及地球物理勘探设备领域，涉及一种基于偏心线圈补偿的瞬变电磁勘探装置及勘探方法。该装置包括：拖拽车平台与高度可调的高台，拖拽车平台与高台平行放置，拖曳车平台铺设有发射线圈，高台平面铺设有接收线圈及磁补偿环，且接收线圈跨发射线圈偏心铺设，所述磁补偿环初始位置在高台上，并与发射线圈共中心，磁补偿环位置根据接收信号小于阈值为条件进行移动调节。本发明采用双平台结构，接收线圈铺设于拖曳平台之上的高台处，此高台平面的磁场强度变化程度相对较平缓，实现发射线圈与接收线圈的弱耦合，且在后续的调节过程中使得装置结构物理误差的影响降到最低。

摘要： 本发明涉及地球物理勘探设备领域，具体而言，涉及一种自补偿三分量拖曳瞬变电磁勘探装置及勘探方法，该装置包括：拖曳车平台以及在拖曳车平台上设置的高台，所述拖曳车平台与所述高台平行铺设，在高台上铺设z分量接收线圈；发射线圈、x分量接收线圈及y分量接收线圈铺设于拖曳车平台，其中x分量接收线圈垂直地面铺设与拖曳车平台行驶方向的右侧，y分量接收线圈垂直地面铺设与拖曳车平台行驶方向的后侧，所述x分量接收线圈中线与发射线圈的x轴中线重合；y分量接收线圈中线与发射线圈的y轴中线重合，解决一次场干扰过大、二次场信息不丰富的问题，采用分离式三分量接收线圈结构，实现零偏移二次场信息三分量的获取。

摘要： 本发明公开了一种水下勘探中频甲板电源及电磁勘探系统，该水下勘探中频甲板电源包括：整流滤波单元、功率逆变单元、SPWM波合成单元、升压滤波单元、主控单元、GPS单元和水循环散热单元；功率逆变单元连接至整流滤波单元和SPWM波合成单元；主控单元包括：主控芯片用于根据GPS秒脉冲给定调制波零相位及改变调制波频率电压；正弦波生成电路根据GPS秒脉冲及频率电路生成调制波；三角波生成电路根据频率电路生成载波；SPWM波合成单元用于根据调制波和载波输出SPWM波；功率逆变单元用于根据SPWM波控制功率器件通断；升压滤波单元连接至功率逆变单元，输出端作为电源输出端；水循环散热单元为功率逆变单元散热。

摘要： 本发明提供一种地质勘探用的瞬变电磁勘探设备及系统，涉及工程勘探技术领域，解决了现有装置不能够通过壳体实现勘探装置的磕碰防护，且在勘探装置与壳体装配和拆卸的过程中不能够自动实现勘探装置上灰尘的清洁以及勘探装置主体底部的风力散热的问题。一种地质勘探用的瞬变电磁勘探设备及系统，包括外壳；所述外壳为矩形盒状结构。当勘测设备主体滑动安装在外壳内后凸起B与凸起A呈卡接状，且在勘测设备主体与外壳滑动插接过程中把手呈上下往复运动状，并且把手位于显示屏和键盘的上方位置，从而一方面，可实现勘测设备主体的卡接闭锁，另一方面通过把手的上下往复运动可实现显示屏和键盘上灰尘的清洁。

摘要： 本发明涉及地球物理勘探设备领域，具体而言，涉及一种自补偿三分量拖曳瞬变电磁勘探装置及勘探方法，该装置包括：拖曳车平台以及在拖曳车平台上设置的高台，所述拖曳车平台与所述高台平行铺设，在高台上铺设z分量接收线圈；发射线圈、x分量接收线圈及y分量接收线圈铺设于拖曳车平台，其中x分量接收线圈垂直地面铺设与拖曳车平台行驶方向的右侧，y分量接收线圈垂直地面铺设与拖曳车平台行驶方向的后侧，所述x分量接收线圈中线与发射线圈的x轴中线重合；y分量接收线圈中线与发射线圈的y轴中线重合，解决一次场干扰过大、二次场信息不丰富的问题，采用分离式三分量接收线圈结构，实现零偏移二次场信息三分量的获取。

摘要： 本发明涉及地球物理勘探设备领域，涉及一种基于偏心线圈补偿的瞬变电磁勘探装置及勘探方法。该装置包括：拖拽车平台与高度可调的高台，拖拽车平台与高台平行放置，拖曳车平台铺设有发射线圈，高台平面铺设有接收线圈及磁补偿环，且接收线圈跨发射线圈偏心铺设，所述磁补偿环初始位置在高台上，并与发射线圈共中心，磁补偿环位置根据接收信号小于阈值为条件进行移动调节。本发明采用双平台结构，接收线圈铺设于拖曳平台之上的高台处，此高台平面的磁场强度变化程度相对较平缓，实现发射线圈与接收线圈的弱耦合，且在后续的调节过程中使得装置结构物理误差的影响降到最低。

摘要： 本发明公开了一种水下勘探中频甲板电源及电磁勘探系统，该水下勘探中频甲板电源包括：整流滤波单元、功率逆变单元、SPWM波合成单元、升压滤波单元、主控单元、GPS单元和水循环散热单元；功率逆变单元连接至整流滤波单元和SPWM波合成单元；主控单元包括：主控芯片用于根据GPS秒脉冲给定调制波零相位及改变调制波频率电压；正弦波生成电路根据GPS秒脉冲及频率电路生成调制波；三角波生成电路根据频率电路生成载波；SPWM波合成单元用于根据调制波和载波输出SPWM波；功率逆变单元用于根据SPWM波控制功率器件通断；升压滤波单元连接至功率逆变单元，输出端作为电源输出端；水循环散热单元为功率逆变单元散热。

摘要： 本申请提供一种电磁勘探发射电极和电磁勘探系统。所述发射电极包括金属框架、金属网、电极连接线，所述金属网设置在所述金属框架内，所述金属网与所述金属框架固定连接；所述电极连接线一端至少与所述金属框架或所述金属网中的一个连接，另一端用于与供电电缆连接。利用本申请中各个实施例，使得电磁勘探中的发射电极的结构简单，与大地接触面积大，接地电阻小，方便施工，提高了电磁勘探的施工质量。

摘要： 本实用新型公开了一种水下勘探中频甲板电源及电磁勘探系统，该水下勘探中频甲板电源包括：整流滤波电路、功率逆变电路、SPWM波合成电路、升压滤波电路、主控芯片、GPS单元和水循环散热单元；整流滤波电路连接至发电机；功率逆变电路连接至整流滤波电路和SPWM波合成电路；主控芯片包括：频率电路、正弦波生成电路和三角波生成电路，正弦波生成电路根据GPS秒脉冲及频率电路输出调制波；三角波生成电路根据频率电路输出载波；SPWM波合成电路用于根据调制波和载波输出SPWM波；功率逆变电路用于根据SPWM波执行功率器件通断；升压滤波电路连接至功率逆变电路，输出端作为电源输出端；水循环散热单元为功率逆变电路散热。