瞬变电磁大定源回线一维正演模拟研究

瞬变电磁法(Transient electromagnetic methods)是时间域电磁法之一(Time domain electromagnetic methods)简称TEM，属于地球物理电法勘探，是一种以电磁感应原理为基础的时间域人工场源的电磁勘探方法。利用线圈或接地电极观测二次场，通过对所观测的数据进行分析、提取和处理，从而到达解释地下矿体及相关物理参数的目的。大定源回线是瞬变电磁法的常用工作装置之一，其采用人工源方法，具有随机干扰小、发射磁矩大、分辨率高、勘探的深度大等优点。现在广泛应用于能源、矿产、水文、工程、环境等领域。本文首先回顾了瞬变电磁法的发展历程，简要的介绍了瞬变电磁法的工作原理、特点、装置类型。从数据处理和解释方法、仪器等方面介绍了国内外发展现状及发展趋势。其次在瞬变电磁法的基本理论知识基础上分别详细推导了在均匀半空间和各项同性水平层状介质的谐变电磁场、瞬变电磁场。通过汉克尔变换和Gaver‐Steh

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瞬变电磁法有时也称时间域电磁法。它是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场的间歇期间利用线圈或接地电极观测由地下介质引起的二次感应涡流场，进而探测地下地质结构的一种方法。矩形大定源回线装置是瞬变电磁法的常用工作装置之一，与其他同点装置相比，它与目标体具有最佳耦合、异常幅值大、形态简单、受旁侧地质体影响小的特点。本文首先阐述了瞬变电磁方法的勘探原理以及常用工作装置，然后从正演、视电阻率以及仪器等方面介绍瞬变电磁法的研究现状，简单论述了瞬变电磁法发展趋势。其次分析均匀半空间以及层状介质两种模型，并利用瞬变电磁法详细推导大定源回线电磁响应理论公式。均匀半空间模型电磁响应表达式是概率积分，层状介质模型电磁响应表达式是关于贝塞尔函数的积分。零偏移距接收时，利用线性数字滤波方法求解电磁响应。非零偏移距接收时，利用折线逼近法以及正余弦变换法求解电磁响应。然后，根据法拉第电磁感应定律求解二次场感应电压。最后，对四种模型下...

(本文共67页)

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瞬变电磁法开始作为一种物理探测方法,用在矿藏勘探、地质研究上,后来也用于市政工程、煤矿检测。本论文采用瞬变电磁探测理论,研究有缺陷金属管道、管材在瞬变电磁场激励下的电磁场特性,提出了基于瞬变电磁场的无损检测方法,解决一些传统无损检测方法难以实现的设备或工件的缺陷检测,更大限度的满足工程应用过程中的需要。论文主要从瞬变电磁发射电路的设计、缺陷检测及处理电路的设计方面展开研究,在理论研究和分析的基础上,设计出一种基于瞬变电磁检测理论的发射系统和接收系统。发射部分需要有较强的信号,对发射电路的波形、及关断时间有较高的要求;对于接收部分,瞬变信号的动态范围大,前期信号电压大,而后期电压衰减厉害,对采集系统有较高的要求,需要进行浮点放大采集。本论文重点对瞬变电磁无损探伤系统的电气部分进行了研究。设计了瞬变电磁的发射和接收电路,包括发射部分的光电隔离电路、MOSFET驱动电路、桥功率变换电路,及接受部分的预处理电路、低通滤波、分段放大、浮点...

(本文共66页)

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当前我国许多煤矿出现了防治水问题,煤矿水害问题极易造成严重的生产事故,所...

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为了研究倾斜地层条件下瞬变电磁一维反演的适应性,以典型的K型和H型模型为基础,分析了倾斜地层条件下瞬变电磁的响应特征。发现K型倾斜地层的瞬变电磁响应在高阻层埋深较浅时早期响应幅值较小,随着高阻层埋深增大幅值逐渐增大,而H型模型的响应变化规律刚好与K型相反。进一步对4组不同倾斜角度的H型和K型模...

(本文共8页)

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在四川某石墨矿区进行长导线源瞬变电磁勘探时,经常发现瞬变电磁响应衰减曲线出现"符号反转"现象,甚至有些测点的响应衰减曲线出现多次"符号反转",在可能造成该现象出现的众多...

(本文共9页)

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巷-孔瞬变电磁探测作为一种新型技术可有效避免常规探测方法中巷道电磁信号、锚网掘进机等干扰。分别使用巷-孔瞬变电磁和常规矿井瞬变电磁探测方法对水害隐患区域进行超前探测,...

(本文共5页)

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