本文選題：瞬變電磁法　切入點(diǎn)：超前探測(cè)　出處：《中國(guó)礦業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：為防止突水事故的發(fā)生,巷道(隧道)掘進(jìn)過(guò)程中需查明掘進(jìn)工作面前方隱伏的地質(zhì)構(gòu)造,提前采取治理措施。鑒于地面瞬變電磁法和礦井瞬變電磁法各自優(yōu)點(diǎn),提出磁性源地面-巷道瞬變電磁超前探測(cè)技術(shù),旨在實(shí)現(xiàn)巷道(隧道)掘進(jìn)突水災(zāi)害實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。本文通過(guò)理論計(jì)算,分析了大矩形源瞬變電磁場(chǎng)的地下分布特征,為源的合理布置提供了依據(jù);采用數(shù)值模擬,研究了典型導(dǎo)含水構(gòu)造在磁性源地面-巷道觀測(cè)方式下瞬變電磁場(chǎng)的響應(yīng)特征。主要結(jié)論如下:(1)地面-巷道瞬變電磁法感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)響應(yīng)曲線一般呈先上升后下降的變化趨勢(shì),隨著觀測(cè)點(diǎn)深度的增加,初始值和極值減小,達(dá)到極值所用時(shí)間延長(zhǎng)。(2)對(duì)于低阻異常體,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)初始響應(yīng)值低于不含異常體時(shí)均勻半空間響應(yīng)值,響應(yīng)曲線達(dá)到極值而后衰減時(shí),則大于不含異常體時(shí)的均勻半空間響應(yīng)值;高阻異常體的響應(yīng)變化趨勢(shì)與低阻異常體相反。(3)陷落柱模型中,水平分量y感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)響應(yīng)幅值與特征由其水平分布位置決定,水平分量x和垂直分量z感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由其縱向發(fā)育的高度決定。因此,可以通過(guò)y分量響應(yīng)幅值變化判斷陷落柱的大體平面位置,通過(guò)x和z分量響應(yīng)幅值大小的相對(duì)變化判斷陷落柱的縱向發(fā)育情況。(4)積水采空區(qū)模型中,水平分量x和垂直分量z感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)響應(yīng)幅值的變化由其積水范圍的大小決定,水平分量y感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)響應(yīng)曲線特征與幅值的變化由其空間水平位置決定。因此,可以通過(guò)x分量和z分量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)響應(yīng)幅值大小的相對(duì)變化判斷積水采空區(qū)的范圍,通過(guò)y分量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)響應(yīng)曲線特征與幅值的變化判斷積水采空區(qū)的大體平面位置。(5)斷層模型中,水平分量y感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)響應(yīng)曲線的特征與幅值大小變化主要由其走向決定,水平分量x和垂直分量z感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)響應(yīng)曲線特征與幅值的大小主要由其傾向決定,水平分量x要比垂直分量z感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的響應(yīng)更加靈敏。因此,可以通過(guò)y分量響應(yīng)特征與幅值的相對(duì)變化判斷斷層的走向發(fā)展,可以通過(guò)x分量和z分量響應(yīng)幅值的變化情況判斷斷層傾向的發(fā)展。(6)在某礦的掘進(jìn)工作面中開(kāi)展了磁性源地面-巷道瞬變電磁超前探測(cè)方法的實(shí)際探測(cè)試驗(yàn),結(jié)果表明該方法探測(cè)掘進(jìn)工作面前方導(dǎo)含水構(gòu)造切實(shí)可行,同時(shí)通過(guò)瞬變電磁感應(yīng)三分量的響應(yīng)特征可以定位異常體的位置。
[Abstract]:In order to prevent water inrush accidents, it is necessary to find out the hidden geological structure in front of the tunneling face during the tunneling process, and take measures to control it in advance. In view of the respective advantages of the ground transient electromagnetic method and the mine transient electromagnetic method, In order to realize the real-time and dynamic monitoring of water inrush disaster in roadway (tunnel) tunneling, this paper puts forward the technique of magnetic source ground-roadway transient electromagnetic advance detection. Through theoretical calculation, the underground distribution characteristics of large rectangular source transient electromagnetic field are analyzed in this paper. It provides the basis for the reasonable arrangement of the source, and uses the numerical simulation, In this paper, the response characteristics of transient electromagnetic field in typical water-conducting structures under the observation mode of magnetic source ground-roadway are studied. The main conclusions are as follows: 1) the response curve of inductive EMF of ground-roadway transient electromagnetic method generally shows a tendency of rising first and then decreasing. With the increase of the depth of observation point, the initial value and extreme value decrease, and the time to reach the extreme value is prolonged. 2) for the low resistivity abnormal body, the initial response value of induction EMF is lower than the uniform half space response value without abnormal body. When the response curve reaches the extreme value and then attenuates, it is larger than the uniform half space response value without abnormal body, and the response trend of high resistivity abnormal body is opposite to that of low resistivity anomaly body. The amplitude and characteristics of the response of the horizontal component y induced EMF are determined by its horizontal distribution position, and the horizontal component x and the vertical component z induced EMF are determined by the height of their longitudinal development. The general plane position of the collapse column can be judged by changing the amplitude of the y component response, and the longitudinal development of the collapse column can be judged by the relative variation of the magnitude of the response amplitude of x and z components. The response amplitude of horizontal component x and vertical component z inductive electromotive force is determined by the magnitude of its hydrostatic range, and the characteristic and amplitude of the response curve of horizontal component y induction EMF are determined by its spatial horizontal position. The range of the goaf can be determined by the relative variation of the amplitude of the response of the x component and z component induction EMF. According to the change of y component induced EMF response curve and amplitude, the characteristics and amplitude of the response curve of horizontal component y induced EMF are mainly determined by its strike in the fault model. The characteristics and amplitude of the response curves of horizontal component x and vertical component z induced electromotive force are mainly determined by their tendency, and the horizontal component x is more sensitive than the vertical component z induced electromotive force. The strike development of faults can be judged by the relative variation of the response characteristics and amplitude of the y component. The development of fault tendency can be judged by the variation of x component and z component response amplitude.) the actual detection test of magnetic source ground-roadway transient electromagnetic advance detection method has been carried out in the driving face of a certain mine. The results show that the method is feasible to detect the water-bearing structure in front of the tunneling face, and the location of abnormal body can be located by the response characteristics of three components of transient electromagnetic induction.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TD745;P631.325

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李實(shí),李創(chuàng)社,張鵬飛,包松清,宋建平;高性能瞬變電磁儀的研制及應(yīng)用[J];物探與化探;2000年01期

2 李實(shí),李創(chuàng)社,張彥鵬,張鵬飛,宋建平;工程勘探瞬變電磁儀關(guān)鍵技術(shù)研究[J];煤田地質(zhì)與勘探;2001年01期

3 譚國(guó)貞;付志紅;周雒維;羅強(qiáng);;瞬變電磁發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];電測(cè)與儀表;2006年03期

4 張根良;;瞬變電磁技術(shù)在煤礦井下的應(yīng)用[J];河北煤炭;2007年04期

5 孫吉益;;瞬變電磁技術(shù)在邢臺(tái)礦井下應(yīng)用效果[J];河北煤炭;2008年02期

6 高級(jí);崔若飛;劉伍;;礦井瞬變電磁數(shù)據(jù)處理解釋及顯示技術(shù)研究[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2008年07期

7 王學(xué)振;;降低鐵路對(duì)瞬變電磁探測(cè)干擾的試驗(yàn)[J];中州煤炭;2009年08期

8 趙立松;;瞬變電磁技術(shù)在含水地質(zhì)體探測(cè)中的應(yīng)用[J];河北煤炭;2011年04期

9 姚小帥;申青春;楊培;郝會(huì)安;伊?xí)宰?;瞬變電磁技術(shù)在井下水文孔選址中的應(yīng)用[J];中州煤炭;2012年06期

10 顧義東;;礦用瞬變電磁儀[J];工礦自動(dòng)化;2013年09期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 戚志鵬;李貅;;瞬變電磁脈沖壓縮技術(shù)研究[A];中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第二十七屆年會(huì)論文集[C];2011年

2 李貅;戚志鵬;劉銀愛(ài);汝亮;吳瓊;馬炳鎮(zhèn);;航空瞬變電磁合成孔徑快速成像方法研究[A];中國(guó)地球物理2010——中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第二十六屆年會(huì)、中國(guó)地震學(xué)會(huì)第十三次學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2010年

3 郭文波;李貅;薛國(guó)強(qiáng);劉銀愛(ài);;瞬變電磁相關(guān)合成技術(shù)研究[A];中國(guó)地球物理2010——中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第二十六屆年會(huì)、中國(guó)地震學(xué)會(huì)第十三次學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2010年

4 史淵;肖恒訓(xùn);;瞬變電磁探測(cè)技術(shù)在煤礦水患探測(cè)中的應(yīng)用[A];創(chuàng)新推動(dòng)新型煤炭工業(yè)體系建設(shè)和安全健康發(fā)展——2010年湘贛皖閩蘇等多�。ㄊ校┟禾繉W(xué)會(huì)學(xué)術(shù)交流暨湖南省煤炭科技論壇論文集[C];2010年

5 蘇茂鑫;李術(shù)才;李貅;張慶松;薛翊國(guó);邱道宏;;瞬變電磁三維成像技術(shù)在地質(zhì)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[A];全國(guó)地下工程超前地質(zhì)預(yù)報(bào)與災(zāi)害治理學(xué)術(shù)及技術(shù)研討會(huì)論文集（Ⅰ）[C];2009年

6 陳衛(wèi)營(yíng);薛國(guó)強(qiáng);李海;周楠楠;閆述;李梅芳;;電性源瞬變電磁近場(chǎng)區(qū)響應(yīng)特征[A];中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第二十七屆年會(huì)論文集[C];2011年

7 孫懷鳳;李術(shù)才;李貅;戚志鵬;蘇茂鑫;薛翊國(guó);;隧道瞬變電磁三維探測(cè)[A];中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第二十七屆年會(huì)論文集[C];2011年

8 丁世榮;;地下階躍磁偶極源激發(fā)下球形地質(zhì)體的瞬變電磁響應(yīng)[A];1996年中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十二屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1996年

9 林君;于生寶;嵇艷鞠;王忠;李慧;王艷;;瞬變電磁探測(cè)系統(tǒng)研究的新進(jìn)展[A];中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第二十屆年會(huì)論文集[C];2004年

10 杜木民;李玉寶;;井下瞬變電磁探水技術(shù)初探[A];河北省煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)工作會(huì)議論文集[C];2006年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前7條

1 王洪濤邋牛秋福;瞬變電磁技術(shù)破解礦井透水難題[N];中國(guó)企業(yè)報(bào);2007年

2 張宏新邋李志勇;白莊礦瞬變電磁勘探填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白[N];經(jīng)理日?qǐng)?bào);2007年

3 梁文君邋　王洪濤　牛秋福;瞬變電磁技術(shù)破解煤礦井下防探水難題[N];中華工商時(shí)報(bào);2007年

4 本報(bào)記者;總局物探院完成三個(gè)瞬變電磁勘探項(xiàng)目[N];中煤地質(zhì)報(bào);2010年

5 文物;保水采煤，魚(yú)與熊掌兼得[N];中國(guó)煤炭報(bào);2010年

6 張素琴;瞬變電磁儀助山西212隊(duì)競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)項(xiàng)目[N];地質(zhì)勘查導(dǎo)報(bào);2010年

7 本報(bào)記者 王冰;戮力同心 砥礪前行[N];中煤地質(zhì)報(bào);2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 李琳琳;半航空瞬變電磁發(fā)射機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];成都理工大學(xué);2015年

2 焦險(xiǎn)峰;地面—巷道瞬變電磁探測(cè)技術(shù)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2016年

3 趙越;航空瞬變電磁三維成像解釋方法研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2016年

4 李大俊;基于時(shí)頻變換實(shí)現(xiàn)矩形大定源瞬變電磁數(shù)據(jù)三維頻率域反演[D];吉林大學(xué);2017年

5 陳魁奎;煤礦復(fù)雜采空區(qū)瞬變電磁響應(yīng)及解釋方法研究[D];河南理工大學(xué);2016年

6 陳曙東;直升機(jī)瞬變電磁系統(tǒng)響應(yīng)計(jì)算與地回線標(biāo)定[D];吉林大學(xué);2012年

7 梁慶華;礦井全空間小線圈瞬變電磁探測(cè)技術(shù)及應(yīng)用研究[D];中南大學(xué);2012年

8 常江浩;煤礦富水區(qū)礦井瞬變電磁響應(yīng)三維數(shù)值模擬及應(yīng)用[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2017年

9 周逢道;海洋瞬變電磁探測(cè)發(fā)射技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2010年

10 戚志鵬;瞬變電磁三維合成孔徑延拓成像方法研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 呂阿談;磁性源地面-巷道瞬變電磁超前探測(cè)響應(yīng)特征研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2017年

2 陳嘉駿;基于瞬變電磁數(shù)據(jù)修正的同富新煤礦水害預(yù)測(cè)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2017年

3 董俊辰;套管完整性與套后介質(zhì)識(shí)別技術(shù)研究[D];西安石油大學(xué);2015年

4 宋磊;考慮激電效應(yīng)的瞬變電磁三維正演研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

5 劉二萌;瞬變電磁時(shí)域有限差分正演模擬[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

6 姚偉華;瞬變電磁法矢量有限元三維正演研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

7 韓自強(qiáng);磁源瞬變電磁擬大地電磁二維反演方法技術(shù)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

8 馬玉龍;瞬變電磁合成孔徑成像方法分辨率的研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

9 范誠(chéng)毅;瞬變電磁地質(zhì)探測(cè)儀發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];大連海事大學(xué);2015年

10 儲(chǔ)韜玉;礦井孔中瞬變電磁測(cè)量方法及其應(yīng)用研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：1594523