任意角度单杆天线感应电动势的矢量研究

将天线长度看作矢量,运用电场强度矢量与天线长度矢量之间的点乘,计算单杆天线的感应电动势。通过建立空间坐标系,将电场强度矢量与天线长度矢量进行分解,再运用矢量点乘规则,得到天线上的感应电动势。理论公式推导表明,将天线长度看作标量计算得到的单杆天线的感应电动势的结果,与将天线长度看作矢量计算得到的单杆天线的感应电动势的结果是一样的。因此,将天线长度看作矢量,运用矢量点乘规则来计算感应电动势的方法是可行的。     

三维并行电法在工作面顶板富水区探测中的应用

介绍了并行电法的基本原理、采集方式和技术特点,给出观测系统的布置方式和数据的三维反演过程,结合工作面项板岩层含水性探测实例,探讨了资料解释方法和应用效果.研究表明,并行电法能够有效地确定工作面顶板岩层富水位置和范围,可为矿井水害防治提供可靠依据.     

无线电波透视成果综合评判——以谢桥矿工作面坑透为例

以无线电波透视成果建立模糊数学模型，利用灰色理论进行综合评判，客观地认识无线电波透视作用，从而更好地指导煤矿生产、经营。     

二维电测深快速反演在高密度电法中的应用

采用二维直流电阻率测深的反演公式，对高密度电法的采集数据进行处理，并开发了高密度电法处理软件，使二维直流电阻率测深曲线快速反演理论得到实现，经高密度电法探测实际应用，效果很好。     

井下瞬变电磁法超前探测中锚杆干扰定量评价

矿井巷道掘进过程中,利用瞬变电磁法超前探水因易受电磁干扰而使测试效果变差,尤以金属干扰最突出。因此,研究金属干扰特征对于井下水害超前探查技术的提高具有重要意义。针对超前探测情况,以锚杆作为主要干扰源,按现场实际干扰情况,设计井下实体模型试验。分析测试数据认为：锚杆对瞬变电磁探测的干扰程度及特征主要受其自身空间状态(x,y,L)决定;初步确定锚杆的最大干扰距离d为3 m,其中,1.5 m内具有强干扰,1.5～3.0 m区域干扰较弱;划定锚杆外露长度L在0.5 m内为干扰程度变化敏感区,0.5～1.7 m以上基本持水平状态。通过2根锚杆测试数据的对比,近似认为组合干扰信号为2根锚杆单独响应信号的垂直叠加,该结果为金属干扰的校正技术研究提供可循规律。最后,指出受金属干扰的数据需研究其有效性。     

利用浅层反射波法探查城市地下断层构造

地下断层构造是影响城市安全的一项重要因素,近年来,浅层反射波法已逐渐应用于城市地下地质异常勘察。针对福建某城市断层构造特征,首先,建立了反射地震模型,为现场测试系统合理布置提供依据;其次,通过现场实测,获得了断层构造的波场响应特征,并与电法勘探结果进行对比解释,结果表明浅层反射波法可对城市地下断层进行有效定位。     

巷道围岩失水特征电磁法测试与分析

淮南矿业集团西部泊江海子煤矿3—1煤层顶板砂-泥岩层遇水易发生泥化,其巷道支护受到地下水渗流的影响,易造成巷道支护的失效,给矿井安全生产带来严重隐患。论文利用矿井瞬变电磁探测技术,对矿井＋803．5m水平辅助运输石门掘进巷道的围岩含水情况进行探测,并分析了围岩断面的电性特征。动态测试结果表明,该巷道围岩的电阻率呈逐渐变大趋势,围岩持续失水使得巷道条件得到改善。同时该探测方法也可为类似问题解决提供参考。     

黏弹TI煤层介质3层模型Love槽波频散与衰减特征

煤层是典型的黏弹各向异性介质,将黏弹性和各向异性两种性质结合起来的槽波研究较少。以弱各向异性煤层为研究对象,应用Thomsen等效介质理论,采用Kelvin-Voigt黏弹性模型,研究了黏弹TI(Transverse Isotropy)介质3层水平层状模型Love槽波频散与衰减特征;推导了3层水平介质的Love槽波频散方程解,可以计算品质因子随频率变化的情况;分析了各向异性参数γ、煤层横波品质因子Q_s值变化及煤层Q_s随频率变化对Love槽波频散、品质因子和衰减曲线的影响;模拟了煤层Q_s=10和Q_s=20时三维槽波波场传播过程。结果表明:TI介质和各向同性介质的槽波品质因子和衰减系数基阶曲线差别小,各向异性参数γ对Love槽波品质因子和衰减系数影响较小;煤层Q_s对Love槽波频散曲线影响很小,主要影响槽波品质因子和衰减系数曲线,煤层Q_s=10时槽波衰减系数值比Q_s=20和30时大很多;目前煤层Q_s在0~1000 Hz内是否随频率变化尚无定论,假设煤层Q_s随频率线性减小,各阶槽波品质因子曲线低频部分差异很小,高频部分差异变大,当Q_s减小到10时,槽波衰减系数随频率增长很快;对于三维槽波波场,煤层Q_s=20时透射Love槽波和基阶Rayleigh槽波能量较强,而Q_s=10时这些波衰减很快,对面巷道接收不到,说明实际工程中接收不到这些波的原因很可能是由于煤层Q_s很小;针对实际工作面探测中接收不到Love槽波和基阶Rayleigh槽波的情况,可以利用速度较高、衰减相对较小的高阶Rayleigh槽波探测。     

线圈耦合距对坑道瞬变电磁场的影响与校正方法

水害是我国煤层开采面临的主要灾害之一，坑道瞬变电磁方法作为一种有力的坑道水害探测手段，近年来已广泛应用于我国各大煤矿区，但受坑道空间限制，线圈与围岩表面存在不等的耦合距，导致不同测点观测的瞬变场存在差异，进而影响岩层富水性的判定精度。为此，基于数值仿真技术研究了坑道内有和无金属支护条件下耦合距对瞬变场的影响，其结果表明：(1)坑道内无金属支护时，耦合距对瞬变场的影响主要集中在早期，且随瞬变场时间延迟而快速减小，对实测瞬变场数据的影响基本可以忽略。(2)坑道内存在金属支护时，瞬变场曲线存在明显的拐点，其对应时间因围岩电阻率增大而延长；与无金属支护的瞬变场相比，拐点前瞬变场响应幅值受金属影响显著增大且无明显规律；拐点后瞬变场幅值有较大变化，但衰减趋势一致；耦合距对瞬变场响应的影响大，尤其是坑道掘进正前方观测点，其对耦合距的变化更为敏感；不同探测方位不同围岩电阻率及不同耦合距条件下获得的瞬变场曲线相关系数趋向于1，曲线之间具有对数平移特性。据此提出了瞬变场晚期数据平移校正方法，并针对坑道掘进前方低阻球状模型进行了数值验证，与校正前的数据对比表明，校正后的瞬变场数据对低阻体的判定精度更高，有效...     

瞬变电磁共中心零磁通线圈研制与试验

基于小尺度共中心线圈的瞬变电磁方法因施工便捷、快速且对低阻体敏感等优点，而被广泛应用于矿山、交通、水利等领域的工程地质探测。但理论与实践表明，该方法实测早延时信号明显失真，所计算的视电阻率值严重偏离实际，从而造成该方法对浅层地电信息的探测能力缺失，存在勘探盲区。为克服该技术缺陷，首先重建了共中心观测方式下仪器记录的瞬变场信号，基于理论分析研究了接收系统暂态过程和一次场对瞬变场观测信号的影响特征。结果表明，接收系统暂态过程和一次场是引起早延时数据失真的2个原因；与前者相比，后者对瞬变场有效分辨时间滞后的影响更大，为关键因素。同时指出在调制接收系统阻尼匹配情况下，进一步消除一次场干扰是减小勘探盲区的有效途径。基于此，考虑到发射线圈内、外磁场极性相反的特点，建立了共中心零磁通线圈的绕制方法，明确采用内、外接收线圈串联的方式可实现接收线圈内一次场总磁通量趋向于零(即零磁通);并通过公式推导，给出了内、外接收线圈匝数比的理论计算方法。现场试验结果表明：(1)内、外接收线圈匝数比的理论值较为可靠，但因线圈绕制存在误差，实际中还需结合线圈实测信号特征进行修正；(2)与中心线圈相比，所绕制的零磁通线圈...