瞬变电磁法资料解析中的标志特征

合集下载

瞬变电磁法原理介绍

瞬变电磁法原理介绍瞬变电磁法俗称TEM （Time domain electromagnetic methods ）法，属时间域电磁感应方法。

其探测原理是：在地面布设一回线，并给发送回线上供一个电流脉冲方波,在方波后沿下降的瞬间，产生一个向地下传播的一次磁场，在一次磁场的激励下，地质体将产生涡流，其大小取决于地质体的导电程度，在一次场消失后，该涡流不会立即消失，它将有一个过渡(衰减)过程。

该过渡过程又产生一个衰减的二次磁场向地表传播，由地面的接收回线接收二次磁场，该二次磁场的变化将反映地下地质体的电性分布情况。

如按不同的延迟时间测量二次感生电动势V(t)，就得到了二次磁场随时间衰减的特性曲线。

如果地下没有良导体存在时，将观测到快速衰减的过渡过程；当存在良导体时，由于电源切断的一瞬间，在导体内部将产生涡流以维持一次场的切断，所观测到的过渡过程衰变速度将变慢，从而发现地下导体的存在。

瞬变电磁法特图3-1 瞬变电磁法原理示意图(1)对高阻层的穿透能力强，在高阻屏蔽地区用较小的回线可达到较大的探测深度，同时对低阻层有较高的分辨能力，利于在高阻围岩地区开展水文电法工作。

(2)瞬变电磁法一次磁场和被测磁场在时间上是分开的，所以，分辨率较高，并且可以在近区观测。

(3)方法本身受地形影响小。

使用回线源实现了装置的对称性,z x t＞0Tx t=t 12t=t t=t 3可以减少断面的不均匀性和地层倾斜的影响。

工作中根据实际情况采用了大回线源装置，用探头接收。

大回线装置的Tx采用边长较大的矩形回线，Rx采用小型线圈(或探头)沿垂直于Tx长边的测线逐点观测磁场分量dB/dt值。

地下感应涡流向下、向外扩散的速度与大地导电率有关，导电性越好，扩散速度越慢，这意味着在导电性较好的大地上，能在更长的延时后观测到大地瞬变电磁场。

从“烟圈效应”的观点看，早期瞬变电磁场是由近地表的感应电流产生的，反映浅部电性分布；晚期瞬变地磁场主要是由深部的感应电流产生的，反映深部的电性分布。

瞬变电磁法解释

瞬变电磁法解释
什么是瞬变电磁法？
瞬变电磁法是一种地球物理勘探方法，用于探查地下的电性和磁性特征。

它利用瞬变电磁场在地下介质中传播的特性来获取地下结构的信息。

这种方法通常通过发送短脉冲电流来产生瞬变电磁场，并测量感应的电磁响应。

通过分析接收到的信号，可以推断地下介质的电导率、磁导率和形态等特征。

瞬变电磁法在石油勘探、地质灾害预测和地下水资源评估等领域具有重要应用价值。

瞬变电磁法的原理
在瞬变电磁法中，发送器通过电流脉冲产生瞬变磁场。

这个瞬变磁场会在地下介质中感应出涡流，产生感应电场和磁场。

接收器会测量感应电场和磁场的变化，并将这些信号转化为数字数据。

这些数据可以用来分析地下介质的电磁性质。

不同类型的地下介质对瞬变电磁场的响应不同，因此可以通过分析信号来识别地下结构的特征。

瞬变电磁法的应用
瞬变电磁法在以下领域具有广泛的应用：
•石油和矿产资源勘探
•地下水资源评估
•地质灾害预测（例如地震和滑坡）
•环境地质研究。

瞬变电磁法报告

瞬变电磁法报告引言瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Method，TEM）是一种非侵入性地下物探方法，广泛应用于矿产勘探、地质调查和水资源评价等领域。

该方法通过测量地下介质对电磁场的响应，可以获取地下的电阻率和电导率等信息，从而推测地下的地质结构和水文特征。

本报告将介绍瞬变电磁法的原理、仪器设备、数据处理方法以及其在勘探领域的应用情况。

原理瞬变电磁法是基于法拉第电磁感应定律和电磁场传播理论的。

其核心原理是在地下埋设主发射线圈和用于接收电磁信号的线圈，通过给主发射线圈施加瞬变电流，产生瞬变电磁场。

这个瞬变电磁场会感应地下的电流，进而产生感应电磁场，其中电磁场的传播过程会导致接收线圈中电磁信号的变化。

通过测量接收线圈中的电磁信号变化情况，可以推测地下介质的电阻率和电导率等物理参数。

仪器设备瞬变电磁法的仪器设备主要包括发射线圈和接收线圈两部分。

发射线圈通常由一对同心圆线圈组成，中间隔离一段距离，并通过一个高电压电流源施加瞬变电流。

接收线圈通常也是一对同心圆线圈，与发射线圈对应放置。

为了减少噪音干扰，接收线圈一般会使用差分模式进行测量。

此外，为了提高测量精度，仪器还包括数据采集设备、控制器和电缆等。

数据处理方法瞬变电磁法的数据处理主要分为两个步骤：预处理和解释处理。

预处理主要包括数据校正和数据滤波。

校正过程主要是对接收线圈信号进行校正，去除仪器和噪音引起的偏移。

滤波过程主要是对数据进行滤波处理，去除高频噪音和低频漂移等。

解释处理是根据已校正并滤波的数据，利用数学模型和反演算法对地下电阻率进行推测。

常用的解释处理方法包括二维反演、三维反演和测深等。

应用情况瞬变电磁法在矿产勘探、地质调查和水资源评价等领域有广泛的应用。

在矿产勘探中，可以利用瞬变电磁法探测地下的矿床和矿体分布情况，帮助寻找矿产资源。

在地质调查中，可以利用瞬变电磁法推测地下构造和地质体分布，辅助地质勘探和地质灾害预测。

ATEM瞬变电磁测量系统资料

ATEM瞬变电磁测量系统资料ATEM瞬变电磁测量系统是一种用于瞬变电磁场测量和分析的设备。

本文将介绍ATEM系统的基本原理、应用、技术特点等方面的资料。

基本原理ATEM瞬变电磁测量系统基于瞬态电磁法的测量原理，通过测量地下物质对瞬变电磁场的响应，来推断地下结构、岩性、水文地质等信息。

其主要原理可以概括为：1.激发源在地面上放置一对互相平行的电流线圈，利用一台高压脉冲发生器产生电流或电压突变信号激发电流线圈。

2.地下结构接受到电磁波后会发生电流及电荷分布，导致感应线圈中出现电势差，记录线圈输出的信号，进而反演出地下结构信息。

ATEM系统能够采集高时间分辨率的数据，并且对地下岩石、矿物、液体等亚表面结构特征的探测具有较高精度和可靠性。

应用场景ATEM瞬变电磁测量系统被广泛应用于地下水文地质、矿产资源勘探、土地利用规划、道路、桥梁、隧道、地铁等工程中的地质隐患分析等领域。

具体应用场景包括：•地下水资源勘探：对水源地水资源分布情况进行探测，帮助水利部门进行水资源管理和规划，保障城市及农业用水需求。

•矿产资源勘探：通过刻意的激发源、观测线选点的选择，透过地表特定的负荷电流等方法，可在照明状况相同下，从地下找到某些特定矿产的含量等信息。

•土地利用规划：系统可用于动态监测地下管道和建筑物等结构体至设立的埋深水平、及时跟踪物质运移和稳滞域进程，实现土地利用规划的科学化和经济化。

•隧道、地铁及其他工程钻探：对于排列较密、位置相近难以保证钻探施工安全的工程钻井，ATEM能够在一定范围内将被测量目标高度度量出来，从而对钻探的目标和步骤提供保障。

技术特点ATEM瞬变电磁测量系统具有以下技术特点：1.采样速度快：系统可以实现多通道数据采集，采样速度可达数百万个采样点每秒。

2.数据准确：ATEM系统可以实现高分辨率的振幅测量和高精度、高分辨率的时间同步测量，从而实现数据准确性。

3.信噪比高：系统设计了具有良好抗干扰的电路和软件算法，有效提高了信噪比。

瞬变电磁法简介

瞬变电磁法简介第三节瞬变电磁法（TEM）一、方法原理瞬变电磁法是利用不接地回线或接地线源通以脉冲电流为场源，以激励探测目的物感应二次电流，在脉冲间歇测量二次场随时间变化的响应。

当发射回线中的电流突然断开时，在介质中激励出二次涡流场（激发极化场），二次场从产生到结束的时间是短暂的，这就是“瞬变”名词的由来。

在二次涡流场的衰减过程中，早期以高频为主，反映的是浅层信息，晚期以低频为主，反映的是深层地下信息。

研究瞬变电磁场随时间变化规律，即可探测不同导电性介质的垂向分布。

瞬变电磁法的探测深度与回线线圈的大小、匝数有关，线圈越大、匝数越多，探测的深度就越深。

瞬变电磁法的观测是在脉冲间隙中进行，不存在一次场源的干扰，这称之为时间上的可分性，脉冲是多频率的合成，不同的延时观测的主频率不同，相应的时间场在地层中的传播速度不同，调查的深度也就不同，这称之为空间的可分性。

由这两种可分性导致瞬变电磁法有以下特点：把频率域法的精确度问题转化成灵敏度问题，加大功率，灵敏度可以增大信噪比，加大勘探深度；在高阻围岩地区不会产生地形起伏影响的假异常；在低阻围岩地区由于是多道观测，早期道的地形影响也较易分辨；可以采用同点组合（同一回线、重叠回线等）进行观测，使与探测目标的耦合最好，取得的异常强，形态简单，分层能力强；线圈点位、方位或接收距要求相对不严格，测地工作简单，功效高；有穿透低阻覆盖层的能力，探测深度大；剖面测量与测深工作同时完成，提供了更多有用信息，减少了多解性。

二、地球物理前提由于瞬变电磁法是观测断电后由一次脉冲激励出的二次涡流场随时间的变化规律，二次涡流场随时间的衰减快慢和强弱与被探测介质（道碴、混凝土、岩石等）及介质状态（含水与干燥、完整与破裂）有关，TEM法衰减曲线的变化过程反映了检测点由高频到低频、由浅层到深层的地质信息变化过程。

检测的参数是各层规一化的电阻率，对实测的衰减曲线进行反演拟合，绘制地下电性分层及分层的电阻率柱状图，进而以反演拟合曲线为基础，绘制成曲线簇断面图、等值线断面图及电性分级断面图。

瞬变电磁法介绍共88页

绍
51、没有哪个社会可以制订一部永远适用的宪法，甚至一条永远适用的法律。 ——杰斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样一种的网，触犯法律的人，小的可以穿网而过，大的可以破网而出，只有中等的才会坠入网中。 ——申斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大夏，庇护着我们大家；它的每一块砖石都垒在另一块砖石上。 ——高尔斯华绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根

瞬变电磁法异常划分标准

瞬变电磁法异常划分标准
瞬变电磁法是一种通过电磁感应原理探测地下目标体的方法。

在瞬变电磁法实际探测中，对于低阻目标体而言，其异常范围与实际范围存在着较大的差别，这不仅影响到对异常的解释，并往往会造成探测的精度的降低。

因此，瞬变电磁法的异常划分标准是非常重要的。

瞬变电磁法的异常划分标准通常基于电阻率、磁导率等参数的差异。

对于低阻目标体，其异常范围通常比高阻目标体要大，因为低阻目标体的电导率较高，容易产生较强的电磁响应。

此外，瞬变电磁法的异常划分标准还受到观测时间、场源位置、地形等因素的影响。

为了准确地解释瞬变电磁法的异常，需要综合考虑多种因素，包括地质模型、工作参数、场地条件等。

在实际应用中，可以通过建立地质模型和正反演模拟来研究瞬变电磁法的工作参数变化与低阻目标体异常的关系，以确定更准确的异常划分标准。

总之，瞬变电磁法的异常划分标准是一个复杂的问题，需要考虑多种因素。

在实际应用中，需要结合具体情况进行综合分析和判断。

瞬变电磁法及其在工程地球物理勘探中的应用

瞬变电磁法及其在工程地球物理勘探中的应用摘要：瞬变电磁法在工程地球物理勘探中应用具有较高的准确性,但同时,瞬变电磁法进行地球物理勘探过程容易受到环境干扰因素的影响,进而影响勘探数据的准确性.本文针对地球物理勘探过程中瞬变电磁法的应用进行研究,以促进瞬变电磁法在工程地球物理勘探中应用效果的进一步提升。

关键词：工程地球物理勘探；瞬变电磁法；应用1基本原理及地球物理的特征瞬变电磁法，是利用大功率的发射装置向铺设在地面的大矩形线圈(或称发射框)发送双极性矩形大电流，在电流开启和关断时，由于电磁感应作用产生电压脉冲，电压脉冲的衰减产生感应磁场(即一次磁场)。

一次磁场随着时间的推移向地下传播并衰减，在地下介质中感应生成涡流，地下介质中涡流的变化又生成二次磁场。

电磁场在地下传播的速度以及幅度的衰减程度与地下介质的电阻率(或电导率)及深度等参数有关。

在电源关断的时间间隔内，通过设置在地表各测点处的分量磁场传感器和数据记录器观测随时间变化的二次磁场可探测得到地下介质电性和结构的丰富信息。

对每个测点观测的磁场或导出的视电阻率资料、视纵向电导等进行反演、解释，即可得到地下介质的分层结构。

不同岩石具有不同的导电性，一般有泥岩，粉砂岩，介质粗砂岩，砾层，煤层和石灰石的电阻率值依次增大。

含煤地层分层分布特点比较均匀，纵向电阻率变化的横向传导基本上是相同的。

在密实完整的地层电阻率较高，如果在充水的断层，裂隙发育带，泥土或水充填的岩溶，地下暗河或地下水发育地带，具有较强的导电性，电阻率值呈现低阻，与围岩在电阻率上有显著差异，这就是用电磁法进行水文地质探测的地球物理前提。

2数据采集与处理物探观测采用V8多功能电法仪。

具有轻便坚固的采集系统和GPS同步系统，模数转换器(ADC)：每道一个24位，96000个样点/秒(主道)16位到24位，可达5MHZ(TDEM)。

采用重复观测保证观测质量，工作装置、发射回线边长、和时窗范围的选择以及测区范围的确定等，其他技术要求按照中华人民共和国地质矿产部颁发的《地面瞬变电磁法技术规程》((DZ/T018)-1997)执行。

矿井瞬变电磁技术资料解释的方法研究

矿井瞬变电磁技术资料解释的方法研究【关键词】瞬变电磁；资料解释；地质异常体；干扰消息；电阻率；水文地质；噪音信号0 引言瞬变电磁技术在地面应用的基础之上应用到矿井中，在地面应用良好的基础上，在矿井中也取得了较好的应用效果，但是也存在个别不准确的现象。

这种现象有可能是多方面因素引起的：干扰因素大，时深转换模型不准确、水文等地质资料的缺失等等。

这就需要参考前人的解释经验，对矿井瞬变电磁技术的解释技术进行总结、归纳，找出图件的规律所在，提取有用的信息，最后并且要通过验证（一般情况下通过钻孔验证）。

1 矿井瞬变电磁法资料解释所遵循的原则一般情况下，在时深转换之后，大多绘制视电阻率-深度的等值线图：以测点为黄坐标，探测深度为纵坐标，视电阻率为所记录的数据。

只要数据在处理对时候比较准确，则绘制的图形就能够很直观地描述出岩层的视电阻率变化特征，再结合探测区的地质特征从而就判断异常体（包括形态、埋深、走向等）。

话说如此，但是怎样判断异常体，也就是说怎样判断区分背景场以及所谓的异常需要遵循一定的原则。

如若不然判断异常体就成了一纸空谈，所以需要先判断背景值和异常值才能最后划分出异常区域。

首先得确定背景值，确定背景值之前需要选择背景值良好区域进行测量。

根据长期积累的经验一般选择厚度均匀，构造不发育，没有磁性的区域。

而且该区域最好能够满足瞬变响应衰减快，规律性好以及变化趋势比较平缓。

当然，选择各种噪声比较小的区域也是必须的，也就是说尽量避开各种干扰，例如尽可能的避开金属物，减少人为活动等等。

上面介绍了怎样选择较好的区域测量，已达到背景值的平稳，在数据处理结果得到之后就需要根据图件确定背景值了，这里可结合多种方法判断确定背景值：分析多测道图确定背景值；观察曲线的衰减程度确定背景值；当曲线比较复杂的时候；结合测区原有资料确定背景……如果该区的地质条件比较复杂，可以考虑分区确定不同的背景值，也就是说不同区域确定不同的背景值，将问题细化，逐个解决。

瞬变电磁法资料

第1章概述瞬变电磁法，是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间利用线圈或接地电极观测地下介质中引起的二次感应涡流场，从而探测介质电阻率的一种方法。

其基本工作方法是：于地面或空中设置通以一定波形电流的发射线圈，从而在其周围空间产生一次电磁场，并在地下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。

1、原理瞬变电磁法(Transient Electromagnetic Method)也称时间域电磁法（Time domain electromagnetic methods），简称TEM，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，在一次脉冲磁场间歇期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。

它是建立在电磁感应原理基础上的时间域人工源电磁探测方法。

它利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲磁场，在其激发下，地下地质体中产生的感应涡流将产生随时间变化的感应电磁场。

该信号和地下地质结构的电性特征有着直接的关系。

通过研究瞬变场随时间的变化规律，从而达到解决地质问题的目的。

其工作原理见图1。

其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。

通过测量断电后各个时间段的二次场随时间变化规律，可得到不同深度的地电特征。

瞬变电磁法是在没有一次场背景情况下观测研究二次场，简化了对探测目标产生异常的研究。

该方法以其装置轻便、受旁侧影响小、高工效、低成本等特点已被广泛用于金属矿和煤田地质勘探、工程物探、地下水与地热勘探、采空区与岩溶发育带探测及环境灾害地质调查研究等诸多领域。

由于方法本身的属性，不宜在高压超高压输变电线路、铁路等强干扰源附近采集资料，这也为相关规范、技术规程所规定。

2、优点瞬变电磁法探测具有如下优点⑴由于施工效率高，纯二次场观测以及对低阻体敏感，使得它在当前的煤田水文地质勘探中成为首选方法；⑵瞬变电磁法在高阻围岩中寻找低阻地质体是最灵敏的方法，且无地形影响；⑶采用同点组合观测，与探测目标有最佳耦合，异常响应强，形态简单，分辨能力强；⑷剖面测量和测深工作同时完成，提供更多有用信息。

《瞬变电磁法介绍》课件

瞬变电磁法展望和挑战
展望
• 随着技术的进步，瞬变电磁法在地下资源探测和环境监测方面的应用前景广阔。
• 瞬变电磁法将和其他成像技术相结合，以提高检测精度和地下结构的细节。
挑战
• 瞬变电磁法需要高精度的仪器和计算机设备，成本较高。
• 瞬变电磁法的地下结构分辨率受到限制，难无损成像技术。它使用电磁波来探测地下结构并生成图像。
瞬变电磁法基础知识
电流
瞬变电磁法中的电流是指短暂而强烈的尖峰电流。
磁场
瞬变电磁法中的磁场是由电流在地下产生的。
电磁波
瞬变电磁法使用的电磁波频率通常在几千赫兹到数十兆赫兹之间。
瞬变电磁法原理解析
电磁感应原理
电流通过线圈时会产生磁场，磁场变化时会引起感应电流，从而检测地下物质。
导电率差异
不同物质具有不同的导电率，使用瞬变电磁法可以探测地下导电率的异质性。
瞬变电磁法应用领域
1
环境监测
2
瞬变电磁法可以帮助测量水文地质结构
和寻找地下水资源。
3
矿产勘探
在矿产勘探中，瞬变电磁法可帮助找到金属矿脉和石油。
接收器
接收器测量磁场变化，从而确定地下物质。
计算机
计算机用于数据处理和成像，生成地下结构图像。
瞬变电磁法数据解释与处理
1 解释场强
瞬变电磁法产生的磁场强度可以帮助判断地下物质性质。
2 处理数据
瞬变电磁法生成的数据需要进行计算和成像处理，以获得准确的地下结构图像。
3 图像生成
瞬变电磁法的成像程序将数据转换为可视化的图像，以显示地下物质分布。
土地利用
瞬变电磁法可以检测土地利用情况，如耕地、林地和建筑用地等。

瞬变电磁法技术规程

瞬变电磁法技术规程第1条：应用范围本规程适用于瞬变电磁法技术的应用和实施，包括瞬变电磁法测量理论、仪器设备和数据处理等方面。

第2条：术语和定义本规程中所使用的术语和定义如下：1. 瞬变电磁法技术：一种非接触、非破坏性的地球物理勘探方法，利用电磁场在地下介质中传播的特性，获取地下介质的电性结构信息。

2. 发射线圈：一种产生激励电磁场的设备，用于在地面上产生瞬变电磁场并传播到地下。

3. 接收线圈：一种接收地下介质中反射的瞬变电磁场的设备，将接收到的信号转化为电信号传输到数据采集系统中。

4. 电磁响应函数：地下介质对电磁场的响应函数，可以用来计算地下介质的电性结构信息。

第3条：技术要求1. 瞬变电磁法技术的应用范围应明确，选择的瞬变电磁法设备应可靠，并符合国家标准的要求。

2. 瞬变电磁法设备的使用应符合设备说明书和技术要求。

3. 瞬变电磁法测量中的采点密度、观测深度、测线方向、观测平面等参数应根据实际情况和勘探目的确定，并在勘探设计和数据采集中予以贯彻。

4. 瞬变电磁法测量数据应及时处理，处理结果应符合勘探目的要求。

第4条：操作程序1. 勘探前应制定详细的勘探设计方案，并对测区进行勘探前现场勘察和测试，了解地下情况。

2. 瞬变电磁法测量前，应对设备进行检查、校准，确保设备的正常工作。

3. 发射线圈应按照设计指南放置，保证发射线圈电流的均匀分布和合理的磁场方向，并根据勘探设计制定合理的激励波形。

4. 接收线圈应按照勘探设计放置，保证采集点间距和观测平面的合理性，并对接收线圈的灵敏度和带宽进行检测和校准。

5. 瞬变电磁法测量数据应及时传输到数据采集系统中，并及时保存备份。

6. 瞬变电磁法测量数据处理过程应按照规定程序进行，确保处理结果的准确性和可靠性。

1. 瞬变电磁法测量过程中，应对设备和工作人员进行有效的安全防护，防止电磁辐射对人身安全造成危害。

2. 在工作期间，应使用符合国家标准的安全电缆和设备，避免因电缆故障引起意外。

瞬变电磁法基本理论

瞬变电磁法基本理论瞬变电磁法基本理论瞬变电磁法[1][2]（Transient Electromagnetic Methods）的基础是电磁感应原理，场源为人工源，因为研究的是响应场与时间的关系，又被称为时间域电磁法（Time Domain Electromagnetic Methods）。

其人工场源分为2类：电偶源（即接地回线）和电磁源（即不接地回线）。

利用人工场源向地下发射一次脉冲场，在其激发下的瞬间，产生一个向回线法线方向传播的一次磁场（即一次场），在一次场激励下，地质体将产生涡流。

在一次场消失以后，涡流不会马上消失，它会有一个衰减的过程，此过程会产生一个衰减的二次磁场，并继续传播，再由接收回线接收二次场。

这样，通过分析二次磁场的信息变化，就可以得到地质体的电性分布情况。

图1 瞬变电磁法的原理图[3]对于层状大地的瞬变电磁场，在垂直磁偶源的情况下，其均匀半空间的计算公式如下[4]：1.1烟圈效应针对瞬变电磁法激发的磁场，美国科学家M.N.Nahighian 提出[4][5]：感应涡流场在地表的磁场值为地下各个“环带”涡流层的总效应，该效应等效于一个电流环。

人们形象的将其称为“烟圈效应”。

涡流的形状为向下、向外扩散的同心环状，涡流与地面成47°扩散，其密度最大值的扩散方向与地面夹角大概30°。

其扩散公式如下[7]:其原因可以做如下解释：从上面的原理部分我们可以知道，在一次场激励下，地质体将产生涡流，涡流会引发一个磁场。

这个迅速衰减的电磁场会在它的周围感应出一个更弱的涡流。

如此不断循环。

这一过程将会继续到磁场能量耗光。

为了克服烟圈效应提高探测精度，一些地质工作者对此进行了探索。

2011年，王大设等人设计了，基于烟圈效应的11点超前探观测系统设计，可以在不同巷道条件下使用。

2015年，杨聘卿等人基于烟圈效应，对于山西常蒋煤矿的老空积水危害问题，设计了一个精度较高的方案，经验证比较准确。

瞬变体系力学特征

瞬变体系力学特征瞬变体系力学是研究物体在瞬间发生变化时所受力学特征的学科。

它主要研究物体在瞬间受力时的变形、应力、应变和能量等方面的特征。

瞬变体系力学的特征包括瞬变响应时间、应力传播速度、波动传播特性和能量耗散等。

一、瞬变响应时间瞬变响应时间是指物体在受到外力瞬间发生变化后，达到稳态所需的时间。

在瞬变体系中，物体受到外力作用后，会迅速产生变形和应力，然后逐渐趋于稳定状态。

瞬变响应时间的长短与物体的刚度、质量和外力的大小有关。

刚度越大、质量越小，瞬变响应时间越短。

二、应力传播速度应力传播速度是指应力在物体内部传播的速度。

在瞬变体系中，当物体受到外力瞬间变形时，应力会在物体内部迅速传播。

应力传播速度与物质的性质有关，不同物质的应力传播速度不同。

在弹性体中，应力传播速度远大于在流体中的传播速度。

三、波动传播特性波动传播特性是指在瞬变体系中，波动在物体内部传播的特性。

当物体受到外力瞬间变形时，会产生波动。

波动可以是机械波、电磁波或其他类型的波动。

波动传播特性与物体的形状、密度以及外力的性质有关。

波动可以沿着物体表面传播，也可以在物体内部传播。

四、能量耗散能量耗散是指在瞬变体系中，能量由于摩擦、碰撞或其他形式的能量转化而损失的现象。

当物体受到外力瞬间变形时，会产生能量耗散。

能量耗散可以导致物体温度的升高、能量的转化和损失。

能量耗散与物体的材料特性和外力的性质有关。

瞬变体系力学特征的研究对于理解物体在瞬间受力时的响应和变化具有重要意义。

通过研究瞬变体系力学特征，可以优化物体的设计，提高物体的抗击打性能和耐久性。

此外，在工程领域中，瞬变体系力学特征的研究也有助于预测和防止事故的发生，保障人员和设备的安全。

瞬变体系力学特征是研究物体在瞬间受力时的变形、应力、应变和能量等方面的特征。

它包括瞬变响应时间、应力传播速度、波动传播特性和能量耗散等方面。

研究瞬变体系力学特征对于提高物体的性能和保障人员和设备的安全具有重要意义。