瞬变电磁法在地质勘探中的应用
瞬变电磁法在工程地球物理勘探中的应用孙磊
瞬变电磁法在工程地球物理勘探中的应用孙磊摘要：近年来瞬变电磁法的应用范围越来越广，随着技术的进步和仪器系统的简洁化，轻便化，瞬变电磁法在工程上的应用也越来越受到重视，并在不断开拓新的领域。
在工程地球物理勘探，瞬变电磁法不失为一种精细并行之有效的方法，但在实际应用中，发现还有很多理论、技术问题需要解决。
一定要深入认识到瞬变电磁法的优势和不足，时刻关注理论进展，只有这样，才能更好地利用瞬变电磁法解决实际的工程问题和地质问题，为实际工作提供更好的帮助。
随着瞬变电磁理论方法及数据处理手段的进步，仪器的轻便化，施工效率高等多方面进展，瞬变电磁法在工程物探方面的应用越来越多，对探测工程地质中的不良地质体等工程检测问题有突出的优势。
关键词：瞬变电磁法；工程物探；空腔探测引言瞬变电磁法近几年来在国内外得到迅速发展，在金属矿勘探、油气田勘探和煤田勘探等勘探中得到广泛应用。
并且它正开始步入工程勘察、地下水及地热勘察的行列中。
为了研究 TEM 法在工程勘察中的有效性，几年来进行了大量的试验研究工作，该方法在地下水勘探，圈定煤矿采空区、陷落柱和含水带，划分地层结构中发挥了重要作用。
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二次涡流场的方法。
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。
该方法观测纯二次场，分辨率较高，尤其对低阻异常反应敏感。
随着瞬变电磁勘探技术的不断发展，目前广泛应用到金属矿产勘查、油气勘探、工程勘查、考古探测、煤田勘探等诸多多领域，成为地球物理勘探的首选方法之一。
1基本原理瞬变电磁法，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。
瞬变电磁法在某矿井水文地质勘探中的应用
查 明老空 水 分 布 范 围、 层 上 伏 岩 层 的富 水 性 的能力 ， 煤 受地 形起伏影 响小 ， 与直流 电法相 比体积 及 其 间 的水力 联 系 和 探 测 断层 、 落 柱 的富 水 性 及 小 ， 陷 对低 阻体反映灵敏 ； ②瞬变电磁法采用密集采 等 ， 其 导水 性 ， 是煤 矿水 文地 质勘 探 的 主要 目的 ， 煤 矿 样 方式 （ 算术 ）采 样 数 据 为千 万个 至 数 百 万个 深 是
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总第 １８期 ４
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瞬 变 电磁 法在 某矿 井水 文 地 质勘 探 中 的应 用
程孝兵
（． １ 山西省地质勘查局 二一二地质 队， 山西 长 治 ０ ６ ０ ；． ４ ００ ２ 中国地质大学 ， 湖北 武汉 ４ ０ ７ ） ３０ ４
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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发布时间：2021-06-21T01:42:22.046Z 来源：《防护工程》2021年5期作者：陈建强[导读] 瞬变电磁法是利用线圈或接地极在一次脉冲磁场间隔内观测二次涡流场的一种方法。
通过测量停电后各时段地电二次场的时变规律，可以得到不同深度的地电特征。
该方法能观测到高分辨率的纯二次场，对低阻异常特别敏感。
随着瞬变电磁勘探技术的发展，瞬变电磁法在金属矿产勘探、油气勘探、工程勘探、考古勘探、煤炭勘探等领域得到了广泛应用，已成为地球物理勘探的首选方法之一。
陈建强中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司北京朝阳 100024摘要：瞬变电磁法是利用线圈或接地极在一次脉冲磁场间隔内观测二次涡流场的一种方法。
通过测量停电后各时段地电二次场的时变规律，可以得到不同深度的地电特征。
该方法能观测到高分辨率的纯二次场，对低阻异常特别敏感。
随着瞬变电磁勘探技术的发展，瞬变电磁法在金属矿产勘探、油气勘探、工程勘探、考古勘探、煤炭勘探等领域得到了广泛应用，已成为地球物理勘探的首选方法之一。
关键词：瞬变电磁法；工程地球物理勘探；应用；分析在工程地球物理勘探中，涉及的方法多种多样，而瞬变电磁法是应用最广泛、最有效的勘探方法之一，它可以达到较高的勘探精度。
因此，有必要探讨瞬变电磁法在工程地球物理勘探中的应用。
1瞬变电磁法概述。
在应用中，该方法是基于电磁感应原理，形成了从时域人工源检测技术手段。
利用磁源和电耦合源可以成功地将脉冲磁场传输到地下。
在激励作用下，地质体中的感应涡流会随着时间的变化而产生电磁场。
由于二次场中含有丰富的地下地电信息，在一次脉冲磁场间歇过程中，可以充分利用接地极和线圈观测二次场，并对相关信息进行提取和分析，以探明下伏地质。
根据电磁感应原理，频率域和时间域的电磁场都应以麦克斯韦方程为基础，为了方便地得到时间域的电磁场，频率域的电磁场应以麦克斯韦方程为基础，利用傅立叶变换求解时域瞬态电磁场。
瞬变电磁_
《地球探测与信息技术基础》课程作业题目：瞬变电磁法在地球勘探上的应用姓名：周桥立班级：064101学号：20101003648授课教师：胡祥云2013 年 04 月 20日摘要瞬变电磁法是近年来电法勘探领域一种重要方法，是根据地壳中岩石或者矿体的导电性及介电性等电学性质的差异，研究电磁场的空间或时间分布规律，从而解决各种地质问题。
目前已经发展为探测油气、金属和非金属矿产的一种重要方法，并且在深部地质构造研究、工程勘察、油气、矿产、水、地热勘探等领域得到广泛应用。
目录1．概述 (4)2. 瞬变电磁法 (5)3．正演问题的研究 (8)4．瞬变电磁勘探的应用 (12)5．总结 (14)参考文献 (15)一、概述电磁场理论的应用已经遍及地学、生命科学、医学、空间科学、信息科学等几乎所有的技术科学领域,同时这些工程技术领域对电磁理论研究也不断地提出各种新的要求. 电磁法勘探是基于研究电磁波在导电介质中传播特性,从而达到研究地下地质体赋存特性的目的. 通过天然或人工场源在大地中激励的交变电磁场,研究电磁场的空间和时间分布,分析观测到的磁场信号,得到地下目标体的电性分布特征的一种地球物理方法。
瞬变电磁测深法( Transient elect romagneticmet hod ,简称TEM) 是电磁法勘探中应用较广的一种,是近年来在工程地质勘察中普遍应用的时间域电磁探测方法. 它是利用阶跃波或其它脉冲电流场源激励,在大地产生过渡过程场,断电瞬间在大地中形成涡旋交变电磁场,测量这种由地下介质产生的二次感应电磁场随时间变化的衰减特性,从测量得到的异常信号中分析出地下不均匀体的导电性能和位置,从而推断矿体、工程基础、地下水、地质灾害、工程病态等地下目标体的分布性态. 该技术具有灵敏度高、分辨率强、探测深度大、灵活多变适应性强以及轻便、快速、廉价诸多优点,近年来发展十分迅猛,应用前景十分广阔. 目前,瞬变电磁法已经成为地球物理探测领域内的重要方法之一. 已广泛应用于水利、交通、城建、环保、考古等部门. 成功地解决了大量实际问题。
瞬变电磁法在工作面水文地质勘察中的应用分析
有 ３个 采 区 ， ２个 生 产 中 的 采 煤 工 作 面 （ １ ７及 １０
１０ １ ２工 作 面 ） 为保 证 采 煤 工作 面 的 开 拓及 生 产 正 ，
常进 行 ， 根据 该 区地质 条件 、 物理 条 件和地 质 任务 的 要求 ， 采用 瞬变 电磁 勘 探 方 法 查 明 了该 区 的富 水 情
从 不 同岩 性地 层 的物 性 差 异 分 析 ， 般 变 化规 律 为 一
从 煤层 、 泥岩 、 砂 岩 、 砂岩 、 粉 细 中砂 岩 、 粗砂 岩 增高 ， 煤层 相 对 泥 岩 、 岩 即 砂
等岩 层 呈现相 对 高 阻 层 。构 造 发 育 区 ， 者 是 出 现 或
层位错 动 ， 或者 是 裂隙发 育 ， 局部会 出现 明显 的富水 构造 ， 由于裂 隙水体 的导 电性 良好 ， 得纵 向横 向都 使
打破 了原 有 电性 固有 变 化 规 律 ， 呈 现 出 局 部 电性 并
２ 瞬 变 电磁 探 测 基 本 原 理
瞬 变 电磁法 的工 作原 理是利 用 发射 回线 向地 下
况 ， 别是底 板 太原组 灰 岩 的富水性 ， 煤矿 开拓 提 特 为
开 电流前 存 在 的 磁 场 。二 次 涡 流 场 呈 多 个 层 壳 的
供 了地 质资 料 。
“ 环带 ” ， 极 大值 沿 着 与 发 射 线 圈 平 面 呈 ３ 。 型 其 ０ 倾
角 的锥形 斜 面向 下及 向外 传 播 ， 同时 间 到 达不 同 不
发射 不 同频率 的 电磁 脉 冲 ， 脉 冲 的下 降 沿 产 生 变 该
化 的一 次场并 向周 围空间 扩散 。该 一次 场进 入地 下
地球物理勘探中瞬变电磁法的应用
地球物理勘探中瞬变电磁法的应用摘要：在我国现代化社会建设发展过程中，无论是在资源勘查、工程建设等领域方面，地球物理勘探工作至关重要，其中瞬变电磁法应用领域较广，该技术具有较强的灵活性，且勘探效率较高，勘探结果准确性能够得到充分保障，还能够优化地球物理勘探工作成本，具有良好的应用效果。
因此，本文将对瞬变电磁法进行深入地研究与分析，并提出一些合理的意见和措施，旨在进一步提高技术应用水平。
关键词：瞬变电磁法；地球物理勘探；技术优势；应用方式；地球物理勘探技术的应用较为广泛，能够准确获得被勘探区域的具体信息，从而确定地球构造的实际情况，在建筑工程、煤矿采空区探测等领域具有良好的应用效果，能够为后续的开发以及建设工作提供科学的信息和数据支持。
瞬变电磁法因其独特的技术优势应用较为广泛，能够有效提高地球物理勘探工作效率，所以需要准确掌握瞬变电磁法的技术原理，从而提高该勘探技术应用水平，促进地球物理勘探工作更好地开展。
1地球物理勘探及瞬变电磁法的基本概念分析1.1地球物理勘探地球物理勘探技术为地质学专业范畴，是将物理学的内容作为技术基础，利用测量和观察物理场的变化和分布情况，完成对地球构成元素、空间中存在的多种物质构造和其演化过程的探索，同时能够对变化规律进行分析，得到一定区域内的地质构造、地质情况、资源埋藏等信息，同时在自然灾害监测、预测与应对方面具有重要作用。
因为组成地壳的不同岩层介质在密度、弹性、导电性、放射性、导热性以及磁性方面存在一定差异，且差异会引起地球物理场的局部变化，通过对这些差异的分布和变化把控，能够实现地球物勘探工作目标。
1.2瞬变电磁法瞬变电磁法的主要工作原理为：在地面安装一定波形的电流发射设备，使得磁场在周围空间位置上部产生，同时使得感应电流产生在地下到点矿体内。
感应电流会随着断电而产生热损耗，且在不同时间内表现出不同的衰减程度；高频成分的电磁场一般出现在早期阶段，具有较快的衰减性，一般没有较大的趋肤深度；低频率电磁场主要出现在晚期阶段，具有较慢的衰减速度，同时趋肤深度较大。
瞬变电磁法在地球物理勘探中的应用研究
瞬变电磁法在地球物理勘探中的应用研究摘要：现如今，瞬变电磁法发展极快，它在地球物理勘探方面受到了极大的青睐。
瞬变电磁法相对于传统的直流电勘探法具有较大的优势，包括灵敏度高、探测深度较深以及抗干扰性强等，这也使得瞬变电磁法被广泛应用于煤矿、油田等领域。
为了满足现代地球物理勘探的应用需求，应用瞬变电磁法时需要充分结合实际生产条件，尽可能地控制其分辨率和精度。
从瞬变电磁法的基本原理出发，探讨了其发展及应用，同时分析了它在工程物探领域的应用实况，侧面证明了瞬变电磁法的科学性和可行性。
关键词：瞬变电磁法；地球物理勘探；应用引言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二次涡流场的方法。
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。
该方法观测纯二次场，分辨率较高，尤其对低阻异常反应敏感。
随着瞬变电磁勘探技术的不断发展，目前广泛应用到金属矿产勘查、油气勘探、工程勘查、考古探测、煤田勘探等诸多多领域，成为地球物理勘探的首选方法之一。
1瞬变电磁法的原理最早期对瞬变电磁法理论进行研究的是苏联科学家，到现在历经了近百年的发展，TEM理论层面的研究已越来越成熟。
同时，中国的科学家们也对TEM的理论研究做出了不可或缺的贡献，比如方文藻著作的《瞬变电磁测探法原理》、朴化荣所著作的《电磁探测法原理》以及蒋邦远所著作的《实用近区磁源瞬变电磁法勘探》等，都对瞬变电磁法的理论研究起到了重要的推动作用。
当前在瞬变电磁法理论层面的研究主要是有关它正反演计算方面的问题。
就目前的研究进展可分为一维、二维、2.5维和三维。
一维正演计算大多数通过频率域所得到地下空间的电磁响应公式，然后再换到时间域进行计算；二维正演计算主要通过有限差分法和有限元方法进行计算，然后换算到时间域进行计算；但是2.5维的正演计算中时间域的模拟计算目前仍未得到完全解决，科学家们曾经通过有限元的方法对时间域和电磁场进行了正演的模拟计算，这也为多维度反演计算提供了理论依据。
瞬变电磁法在地质找矿中的应用
找矿技术P rospecting technology瞬变电磁法在地质找矿中的应用周 权，王莉蓉（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局地球物理化学探矿大队，新疆 昌吉 ８３１１００）摘 要：随着社会和经济的不断发展，地质找矿技术也越来越广泛的被应用。
但我国地质找矿技术依然存在一些不足无法满足当今矿业发展的需求。
而瞬变电磁测深方法具有不受接地条件限制、速度快等优点，在找矿工作中得到了普及应用，并极大地推动了地质找矿工作的快速发展，所以在地质找矿工作中，应当充分重视瞬变电磁法的应用，使地质找矿更加的精准、有效，成为了广大地质找矿技术人员目前面临的一个重大问题。
本文中介绍了瞬变电磁法的基本原理与该方法在某铜钼矿中的应用以及野外工作应该注意的问题，希望能为有关人士提供一些借鉴与参考。
关键词：瞬变电磁法；基本原理；地质找矿；应用中图分类号：Ｐ６３１．３２５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０８－００６４－２Application of transient electromagnetic method in geological prospectingZHOU Quan, WANG Li-rong（Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ｂｒｉｇａｄｅ ｏｆ ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｍｉｎｅｒａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｘｉｎｊｉａｎｇ Ｕｙｇｕｒ Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｒｅｇｉｏｎ，Ｃｈａｎｇｊｉ ８３１１００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｏｃｉｅｔｙ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｙ， ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｔｉｌｌ ｓｏｍｅ ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ＇ｓ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｎｏｔ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｔｏｄａｙ＇ｓ ｍｉｎｉｎｇ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ． Ｔｈｅ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｎｏｔ ｌｉｍｉｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｈａｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｆａｓｔ ｓｐｅｅｄ． Ｉｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ｗｏｒｋ ａｎｄ ｇｒｅａｔｌｙ ｐｒｏｍｏｔｅｄ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ｗｏｒｋ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｉｎ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ｗｏｒｋ， ｗｅ ｓｈｏｕｌｄ ｐａｙ ｆｕｌｌ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ｍｏｒｅ ａｃｃｕｒａｔｅ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ， Ｉｔ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ａ ｍａｊｏｒ ｐｒｏｂｌｅｍ ｆａｃｅｄ ｂｙ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｃｉａｎｓ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ａ ｃｏｐｐｅｒ ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ ｍｉｎｅ， ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｔｈａｔ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｐａｉｄ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｔｏ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｗｏｒｋ， ｈｏｐｉｎｇ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｓｏｍｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｐｅｏｐｌｅ．Keywords: ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｅｔｈｏｄ； Ｂａｓｉｃ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ； Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ； ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ当前，人类对矿产资源的需求迅速增加。
地质勘查中时间域瞬变电磁法的运用
浅议地质勘查中时间域瞬变电磁法的运用[摘要]：本文对瞬变电磁法的解释资料、技术方法和原理性能进行了阐述介绍，在勘察金属矿产过程中，对该技术方法在格局构造上划分、探测深埋矿体的实际应用情况进行了叙述和分析。
同时探究了利用瞬变电磁法技术利用井中tem对井旁盲矿进行侦测的实际应用情况。
[关键词]：地质勘查时间域瞬变电磁法中图分类号：f416.1 文献标识码：f 文章编号：1009-914x（2012）32- 0363-01随着不断深入且大范围上进行的地址找矿工作，已经基本上探明了近地表矿和露天矿。
不过在发达国家和我国境内，甚至包括一些拥有较高勘探技术的发展中国家，金属矿的勘察工作所面临的基本形势，已经迈入了对隐伏矿的寻找阶段，现代化的找矿手段如化探、物探勘查技术和以地质理论预测综合应用技术等，正在逐渐取代传统的以地质研究和地表普查为主的找矿方法。
1、技术方法和原理时间域电磁法也称瞬变电磁法，简称为tem。
瞬变电磁法在将以此脉冲磁场向地下发送时使用的是接地线源或不接地回线，一次脉冲磁场激发了地下的导电地质，出现了涡流感应，地质体的导电程度决定了涡流的大小，并使二次瞬变磁场在空间里形成。
脉冲电流的关断导致了一次脉冲磁场的崩溃，不过二次瞬变磁场的消失并不是随之而来的，它会有一个过渡的时间段，二次脉冲磁场的衰减是按指数规律随时间进行的，地体质的形态体积、构造结构、电性参数决定了二次脉冲磁场衰减的速度快慢。
当导体拥有较好的导电性能和较大体积时，涡流的热损耗就不会过多，从而使二次顺便磁场更加缓慢地衰减。
在一次脉冲磁场的间歇时间段里，对二次涡流场的观测可以使用接地电极或线圈进行，通过对所取得的电动感应势的时空特性，对导电体的电性、产状和规模进行判断，丰富的地下介质电性结构资料可以经由解释、成像、反演的过程来获取。
时间域瞬变电磁法对于二次场的研究观测是在不以一次场为背景的基础上进行的，将研究地质对象所产生的异常场的过程手段极大地进行了简化，使方法的探测能力得到了极大提高，非常具有前景。
瞬变电磁法在铁矿采空区勘查中的应用
瞬变电磁法在铁矿采空区勘查中的应用概述瞬变电磁法是一种地球物理勘探方法，通过记录地下储层对电磁场的响应，来获取地下电性参数的方法。
在铁矿勘查中，由于采空区和开采导致的地下结构变化，传统的地球物理勘探方法往往无法满足勘查的需求。
而瞬变电磁法正是针对这一问题而发展起来的一种新型勘探技术，具有高分辨率、深部探测能力强等优点，在铁矿采空区勘查中有着广泛的应用价值。
瞬变电磁法原理瞬变电磁法是通过人工产生的瞬时电磁场来探测地下储层的电性结构。
其原理是首先在地表布置发射线圈，通过交变电流激发地下的电磁场；然后在被测区域布置接收线圈，接收地下储层对电磁场的响应。
根据接收到的信号，利用数学方法和电磁理论，可以反演地下储层的电性参数，从而获取地下结构信息。
瞬变电磁法在铁矿采空区勘查中的应用1. 铁矿采空区地下结构复杂铁矿采空区是指矿体被开采后形成的洞穴或空间，地下结构非常复杂。
通常情况下，地质勘查难以穿透采空区进行探测，使得矿床的储量和分布情况无法准确确定。
而瞬变电磁法能够在采空区进行深部探测，获取采空区下方地层的电性参数，为铁矿勘查提供关键的信息。
2. 高分辨率优势与传统的地球物理勘探方法相比，瞬变电磁法具有更高的分辨率。
由于采空区下方往往存在纷繁复杂的地质构造，高分辨率的探测能力可以有效地识别不同类型的地层和岩石，帮助勘查人员准确判断铁矿矿床的储量和分布情况。
3. 深部探测能力由于采空区下方的地质构造往往较为复杂，而且深度较大，因此需要具有强大的深部探测能力。
瞬变电磁法在铁矿采空区勘查中能够深入到几十到几百米的深度范围内进行探测，可以有效地获取采空区下方的地质构造信息，为铁矿勘查提供必要的数据支撑。
4. 实际案例瞬变电磁法在铁矿采空区勘查中已经取得了一些成功的应用案例。
例如在某铁矿的采空区勘查中，使用瞬变电磁法成功识别了采空区下方的高电阻率带和低电阻率带，为确定铁矿矿体的延伸方向和未来的矿床开发提供了重要的指导，取得了良好的勘查效果。
浅析瞬变电磁法在煤田地质勘查中的应用
浅析瞬变电磁法在煤田地质勘查中的应用摘要：电场和磁场交替产生，由近及远，扩散的速度与地下岩层的电阻率有关，不同时间扩散到不同深度。
低电阻率地质体如导水断层、富水区、金属矿体等能引起较强且衰减慢的二次涡流场，而贫水区等高阻体引起较弱且衰减快的二次场。
由于早期信号反映浅部地电特征，晚期信号反映较深部地电特征，这就可以达到测深的目的关键词：瞬变电磁法；矿井瞬变电磁；探明地下水1.瞬变电磁发展概况瞬变电磁法是时间域电磁法之一，随时域方法而出现，它是发展在后而发展很快的电法勘探分支方法。
将瞬变电磁信号用于地质勘探的设想，早在20世纪30年代就有人提出。
最早的时域电磁法在西方称为Elrtna法，它基于L.W.Blna在1933年获得的发明专利，该法利用电磁脉冲激发供电偶极形成电磁场，用电偶极测量电场。
2. 瞬变电磁法技术特点瞬变电磁法是时间域电磁法之一，随时域方法而出现，它是发展在后而发展很快的电法勘探分支方法。
将瞬变电磁信号用于地质勘探的设想，早在20世纪30年代就有人提出。
最早的时域电磁法在西方称为Elrtna法，它基于L.W.Blna在1933年获得的发明专利，该法利用电磁脉冲激发供电偶极形成电磁场，用电偶极测量电场。
方法的优点：（1）断电后观测纯二次场，消除了频率域的装置耦合噪声，受地形起伏影响小。
（2）可采用不接地回线装置，适宜于在各种地理环境下工作，在沙漠、冻土带更显其独到特性。
（3）可以采用同点装置（如重叠回线、中心回线等）进行观测，达到与探测目标的最佳耦合，取得的异常强，形态简单，分层能力强。
（4）单脉冲激发就可以得到多信息的整条瞬变场衰减曲线，且对线圈点位、方位或接收距要求相对不严格，测地工作相对简单，工效高。
（5）可以通过多次脉冲激发，进行多次叠加观测，并采用空间多次覆盖技术，提高信噪比和观测精度。
（6）可以选择不同的时间窗口进行观测，有效地压制地质噪声，获得不同探测深度的信息。
（7）利用该方法的测量系统，可实施地面、空中、地下、水上、井中或坑道电磁法探测。
电磁场探测在地质勘探中的应用
电磁场探测在地质勘探中的应用地质勘探是一项极其重要的工作，它对于了解地球的内部结构、寻找矿产资源、评估地质灾害风险等方面都具有关键意义。
在众多地质勘探方法中，电磁场探测技术因其独特的优势和广泛的应用而备受关注。
电磁场探测的基本原理是基于电磁感应现象。
当电流通过导体时，会在周围产生磁场；反之，当磁场发生变化时，会在导体中产生感应电流。
在地质勘探中，通过向地下发送特定频率和强度的电磁场，然后测量地下介质对电磁场的响应，就可以获取有关地下地质结构和物质分布的信息。
在地质勘探中，常用的电磁场探测方法包括大地电磁测深法、瞬变电磁法和可控源音频大地电磁法等。
大地电磁测深法是一种利用天然电磁场进行探测的方法。
地球内部存在着来自太阳风、雷电等自然现象产生的电磁场，这些电磁场在穿透地下介质时会受到不同程度的影响。
大地电磁测深法通过测量地面上相互正交的电场和磁场分量，来计算地下介质的电阻率分布。
由于其使用的是天然电磁场，不受人工源的限制，可以探测到较深的地下结构，但信号相对较弱，容易受到噪声干扰，数据处理较为复杂。
瞬变电磁法是一种人工源电磁探测方法。
通过向地下发送脉冲电流，在电流突然关断时，会在地下介质中感应出随时间衰减的二次电磁场。
通过测量二次电磁场的变化，可以推断地下介质的导电性和地质结构。
瞬变电磁法具有探测深度大、分辨率高的优点，尤其对于低阻体的探测效果较好，但在浅层探测时存在盲区。
可控源音频大地电磁法结合了大地电磁法和人工源电磁法的优点。
它使用人工发射的可控频率和强度的电磁场，同时测量电场和磁场分量，从而获得地下介质的电阻率信息。
可控源音频大地电磁法具有较高的信号强度和探测精度，能够有效地探测中深层地质结构，但设备复杂，成本较高。
电磁场探测技术在地质勘探中的应用非常广泛。
在矿产资源勘查方面，它可以帮助寻找金属矿、煤矿等。
例如，在寻找金属矿时，金属矿物通常具有与周围岩石不同的导电性，通过电磁场探测可以发现这些异常，从而圈定矿化区域。
采空区地质勘查中瞬变电磁法的应用分析
113地质勘探Geological prospecting采空区地质勘查中瞬变电磁法的应用分析刘攀飞，李 庚，刘 梁（江西省地质矿产勘查开发局九0二地质大队，江西 新余 338000）摘 要：采空区是引发地质灾害的一个非常重要的因素之一，因此需要将它的地质勘查工作充分重视起来，并且做到高效与准确。
瞬变电磁法的优势显著，不仅有着非常高的分辨率，并且其与探测地质体的耦合性也相对较好，对于低阻地质体的相关反应非常灵敏。
该方法施工成本低，实际施工起来方便快捷，工作效率高。
瞬变电磁法是探测煤矿采空区位置的一个非常有效的措施，本文在首先分析瞬变电滋法的前提下，通过实例的方式，对瞬变电磁法在煤矿采空区探测中的应用与效果进行了相对深入的研究与分析。
关键词：采空区；地质勘查；瞬变电磁法中图分类号：P631.325 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）15-0113-2收稿日期：2020-08作者简介：刘攀飞，生于1989年，男，汉族，江西上饶人，本科，物探工程师，研究方向：瞬变电磁。
作为引发地质灾害的重要因素之一，煤矿采空区会对煤矿的安全造成非常严重的潜在性隐患，而且严重影响着本地的经济发展以及社会稳定。
基于此，开展采空区探测的相关工作也逐渐发展成为了地质勘探中十分重要的一个任务。
瞬变电磁法作为探测采空区探测的最佳方式之一，有必要对其进行深入的研究与分析。
1 瞬变电磁法概述1.1 瞬变电磁勘探原理所谓瞬变电磁法，它也属于一种时间域电磁感应法，其向地下发送一次脉冲场主要是通过不接地回线，或者是接地回线源来逐步实现的，其有关感应以及接受等等环节是通过一次脉冲场间歇期间发挥回线或者是电偶极的效用来完成的。
这个二次场主要是由于地下良导地质体受到电磁感应所引起的涡流减少的一种非稳电磁场。
通过观察到的二次场，对实际的衰减特征与处理之处的各种相关数据进行深入与客观的分析，以此也可以有效的判断出地下地质体的电性特征、赋存的位置以及形态等等。
地面瞬变电磁法在矿区采空区水文地质勘探中的应用
管理及其他M anagement and other地面瞬变电磁法在矿区采空区水文地质勘探中的应用冯 伟摘要：矿区采空区的存在对矿区的生产，人民生命财产和工程建设造成极大的安全隐患。
若采空区或采空塌陷区沟通导水通道，将极大威胁矿井井下采掘工作安全，极易发生人员伤亡和资源、设备损失事故，因此矿区采空区水文地质勘探对矿区生产、建设有十分重要的意义。
瞬变电磁法对低阻良导体反应灵敏，技术设备相对成熟，是常用的矿区水文地质勘探方法之一。
本文通过介绍瞬变电磁法的基本原理、仪器、数据采集、处理与解释，勘探矿区井田采空区或采空塌陷区的水文地质情况，探讨瞬变电磁法在矿区采空区水文地质勘探中的实际应用。
关键词：瞬变电磁法；采空区；水文地质勘探矿区采空区是矿区地下矿产资源被采集后形成的空洞，这些空洞使原地层应力平衡遭到破坏，造成局部应力集中。
采空区顶板在上覆岩层压力作用下，发生变形、断裂、冒落，坍塌后形成采空塌陷区。
由于地表塌陷下沉，或是塌陷区积水造成人工湖，常导致房屋损毁，铁路、公路，水利等设施遭到破坏。
采空区或采空塌陷区会在其周围区域形成大量裂隙，增加了导水通道，极易诱发矿井透水事故，对矿区建设、生产造成极大安全隐患。
矿区井田位于山西省长治市襄垣县下良镇、王村镇一带。
井田北部、东部、南部以及西南部存在较多兼并重组、整合后矿井，有的矿井越界开采，形成不明采空区。
当开采采空区下部矿产资源时，若采空区或采空塌陷区积水渗漏，会对下部采掘工作面人员、设备安全造成极大威胁。
查明矿区采空区及水文地质情况，在矿区生产建设中具有举足轻重的作用。
利用瞬变电磁法对井田进行含水层富水性区域的划分，结合水文钻探资料，全面了解井田水文地质条件，探查井田内采空区或采空塌陷区及其富水性情况，指导矿井安全生产。
1 瞬变电磁法基本原理瞬变电磁法（简称：TEM法）是以地壳中岩石、矿石的导电性、导磁性和介电性为主要物性基础，根据电磁感应原理，利用不接地回线或接地电极向地下发送脉冲式一次电磁场，用线圈或接地电极观测由该脉冲电磁场感应的地下涡流产生的二次电磁场的空间和时间分布，从而来解决有关地质问题的时间域电磁法。
瞬变电磁法在工作面水文地质勘察中的应用分析
收稿日期：2011－09－17作者简介：胡文奇（1987—），男，河南永城人，技术员，2009年毕业于河南工程学院，现从事地质防治水工作。
瞬变电磁法在工作面水文地质勘察中的应用分析胡文奇，李宏艳（河南煤业化工集团永煤公司龙王庄煤矿，河南渑池472400）摘要：水文地质勘探工作是治理水害的前提，为了有效勘探工作面底板异常富水区域，治理水害，采用瞬变电磁法对工作面底板异常富水区域进行勘查，通过对物探数据的分析整理，圈画出底板异常富水区域，并对富水区采取有针对性的治水措施。
试验结果证明，瞬变电磁法数据精确，可以为治理水害提供可靠依据。
关键词：瞬变电磁；水文地质；富水异常区中图分类号：P631．325文献标志码：B文章编号：1003－0506（2012）02－0027－03豫西龙王庄煤矿于2009年6月投产，井下布置有3个采区，2个生产中的采煤工作面（1107及1102工作面），为保证采煤工作面的开拓及生产正常进行，根据该区地质条件、物理条件和地质任务的要求，采用瞬变电磁勘探方法查明了该区的富水情况，特别是底板太原组灰岩的富水性，为煤矿开拓提供了地质资料。
1矿区概况豫西煤田位于近东西向的渑池向斜之北翼，在其北至西北部由寒武系、奥陶系组成该区一级分水岭，形成黄河与洛河水系的分界线。
该煤田属洛河水系，区内无大的地表水体，地下水主要补给来源为大气降水，由于区内地形切割强烈，冲沟发育，利于地表径流的排泄。
龙王庄煤矿1102工作面位于矿井辅助Ⅰ采区东北翼，四周为未开采的煤层实体，采面内平均煤厚2.5m 。
顶板为细砂岩，平均厚12.49m ，富水性弱，是顶板直接充水含水层。
直接底为粉砂岩，平均厚0.47m ；基本底为泥岩，平均厚6.73m ，隔水性好。
太原组灰岩距二1煤底板14.98m ，平均厚7.51m ，富水性不均一，是工作面底板直接充水含水层。
2瞬变电磁探测基本原理瞬变电磁法的工作原理是利用发射回线向地下发射不同频率的电磁脉冲，该脉冲的下降沿产生变化的一次场并向周围空间扩散。
瞬变电磁法在铁矿采空区勘查中的应用
瞬变电磁法在铁矿采空区勘查中的应用瞬变电磁法（Transient Electromagnetic，TEM）是一种地球物理勘探技术，它可以非侵入式地探测地下电导率分布，用于工程勘查、矿产勘查、环境地质勘查等领域。
在铁矿采空区勘查中，瞬变电磁法可以通过探测采空区的电导率变化来确定矿山的底部形态和大小，以及未采区域里的矿体分布情况。
本文将介绍瞬变电磁法在铁矿采空区勘查中的应用。
1. 瞬变电磁法原理瞬变电磁法利用时间变化的磁场激发地下感应电场，并测量电场响应，从而确定地下电导率分布。
瞬变电磁法仪器由一个发射线圈和一个接收线圈组成。
发射线圈通过电流激发磁场，瞬间改变电流方向，产生变化的磁场。
接收线圈测量这个变化磁场对地下物质的感应电场响应，这个响应信号被记录下来并处理成电场数据。
地下介质的电导率决定了电场信号的衰减速率，低电导率的区域会使电场信号衰减得更慢。
因此，瞬变电磁法可以通过测量地下电场响应来确定地下物质的电导率分布，进而推断地下各种物质的分布情况。
2. 应用案例针对铁矿采空区的特点和难点，瞬变电磁法可以通过以下3个方面在采空区勘查中发挥重要作用：确定采矿区域底部形态和大小、分析采空区漏斗区漏斗角度和深度、检测未采区域里的矿体分布情况。
（1）确定采矿区域底部形态和大小由于瞬变电磁法能够探测地下电导率的分布情况，因此可以通过在采空区内进行大量采集瞬变电磁法数据，确定采矿区域的底部形态和大小。
采用瞬变电磁法探测采空区，可以准确探测出采空区的底部形态和大小，避免了在采空区下进行钻探等传统勘探方法可能出现的安全问题和勘探难度较大的情况。
（2）分析采空区漏斗区漏斗角度和深度瞬变电磁法可以通过对采空区漏斗区进行测量，分析矿区漏斗区的形态和大小，根据漏斗区的建立和发育条件判断漏斗深度和漏斗倾角，从而推断矿区内矿体的分布情况。
这样一来，就可以有效提高采矿效率和采矿安全性。
（3）检测未采区域里的矿体分布情况瞬变电磁法也可以在采空区内检测未采区域里的矿体分布情况。
地面瞬变电磁法勘探在矿井中的应用
地质勘探G eological prospecting地面瞬变电磁法勘探在矿井中的应用王 云摘要：矿井地质条件复杂，勘探工作环境也越来越复杂，对矿井地下含水结构的检测要求也越来越高。
为了确保矿井的安全，迫切需要开发高精度的检测手段和技术。
瞬变电磁探测技术是一种主要的探测手段，它适用于金属矿范围内的小型窑、古窑采空区，可以确定采空区的具体位置和积水情况等。
本文以A公司地面瞬变电磁勘探井田区域内的采空区为例，探讨了瞬变电磁法在勘探采空区方面的方法和应用。
通过对瞬变电磁检测技术的改进，提高了检测和定位的精度，对矿井的安全掘进、水患预报和水防治等方面发挥了重要指导作用。
关键词：矿井古窑采空区；瞬变电磁法勘探；水害防治由于乱采乱挖，采空区围岩破碎，采空区空间结构错综复杂，导致采空区和水的分布不够全面，给采矿工作带来了巨大的安全风险。
在矿井中，因采空区积水而引发的水灾事故也是屡见不鲜。
因此，在开采之前，必须对采空区的积水进行科学探测。
目前，瞬变电磁法、直流电法等地质勘探技术已被广泛应用于金属矿井下积水的探测，然而直流电法由于地形的限制受到了很大的约束。
瞬变电磁测量技术是一种用于测量地下介质的电磁测量技术，它能够在脉冲不连续过程中产生涡流，并且在脉冲中断之后不会立即消失；随着时间的推移，次级场的衰减规律主要与超导体的导电性、体积大小、埋入深度、发射电流的形状和频率有关。
由于该方法对低电阻体非常敏感，施工方便，并且受地形影响较小，因此成为目前矿井水患勘查的首选方法。
1 矿井瞬变电磁法基本原理1.1 基本原理矿山瞬变电磁场法是基于地表瞬变电磁场方法，在考虑矿山地质条件和勘查要求的基础上发展起来的一种瞬变电磁场方法。
该方法通过利用不同地质体之间的电导率差异，采用一次或多次的脉冲磁场，并在间歇时间内通过线圈或地电极对二次涡流进行观察。
以不接地回线为例，矿山瞬变电磁法的观测设备主要由发射回线和接收回线构成。
工作过程包括发射、电磁感应和接收。
瞬变电磁法在地球物理勘探中的应用
瞬变电磁法在地球物理勘探中的应用摘要：本文针对目前瞬变电磁法勘探中存在的问题进行了探讨，分析了地球物理勘探本身都存在多解性，再加上勘探区的各种人文设施干扰，地形高差较大，导致异常出现多解性，所圈定的采空积水区的位置及边界范围等可能存在一定偏差，这就需要对瞬变电磁法的理论和资料处理进行更深入的研究和探索，从而更好地为矿井水文地质勘探工作服务。
关键词：水文地质灾害；测网布置；地球物理测试abstract: aiming at the transient electromagnetic method in the exploration into the several problems, analyzes the exploration geophysical itself has multi-solutions, plus the exploration of human facilities interference, terrain difference is bigger, lead to abnormal appear multiple solution, and tagged goaf water of the location and boundary scope may exist certain deviation, that required the transient electromagnetic method of theory and data processing further study and exploration, so as to better for hydrological geology exploration work service mine.keywords: hydrogeology disasters; the nets decorate; the earth’s physical test中图分类号：f407.1文献标识码：a 文章编号：1、野外施工方法技术1．1试验过程回线边长与匝数的选择由地质探测任务决定。
瞬变电磁法在地球物理勘探中的应用研究
瞬变电磁法在地球物理勘探中的应用研究摘要：随着科学技术的发展，我国的瞬变电磁法的应用越来越广泛。
瞬变电磁法相对于传统的直流电勘探法具有较大的优势，包括灵敏度高、探测深度较深以及抗干扰性强等，这也使得瞬变电磁法被广泛应用于煤矿、油田等领域。
为了满足现代地球物理勘探的应用需求，应用瞬变电磁法时需要充分结合实际生产条件，尽可能地控制其分辨率和精度。
本文首先分析瞬变电磁法的基本原理，其次探讨瞬变电磁法的应用，以供参考。
关键词：瞬变电磁法；地球物理勘探；数据处理；地质结构引言煤矿掘进工作面水害超前探测方法多种多样，其中直流电法、音频电透视、瞬变电磁法应用最为广泛，对岩层的富水性的反应较为敏感。
每种探测方法各有优缺点，其中瞬变电磁法凭借其成本低、效率高、对含水体响应灵敏等优点，成为煤矿采掘工作面水害预测预报的首选方法。
1瞬变电磁法的基本原理矿井瞬变电磁法（矿井时域电磁法）是一种基于电磁感应的时域人工源电磁探测方法。
其原理是使用不接地的Tx（磁源）向道路空间发射一个脉冲磁场(通常称为一次磁场)，并将其穿过。
在一次场闭合时刻，在导电性好的矿体中激发的感应涡流是一个时间衰减的涡流场，他能激发出一个时变的感应电磁场（俗称二次场）。
由于这个时刻变化的感应电磁场可以反映出各种各样的地电信息，如导电性好的矿体的形状、大小、位置、电导率等，利用接收线圈Rx观测脉冲磁场区间内的二次场（或响应场），将这些响应的信息提取出来并加以分析，从而能达到检测地质构造的目的。
2瞬变电磁法的应用2.1井下瞬变电磁法的应用井下瞬变电磁法是利用不接地回线向探测地层发射一次脉冲电磁场，在一次脉冲电磁场间歇期间，利用不接地线圈观测二次涡流场的方法。
其工作方法是在井下掘进工作面设置发射线圈，首先通以一定波形电流，从而在巷道周围空间产生一次磁场，并在围岩中产生感应电流，然后进行断电，感应电流由于热损耗而随时间衰减。
衰减过程分为早期、中期、晚期，早期电磁场衰减快，趋肤深度小，晚期电磁场衰减慢，趋肤深度大。
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瞬变电磁法在地质勘探中的应用姓名：杨帅班级：资工803 学号：20081338摘要:在地下水勘查工作中,用常规物探方法难以划分地层的结构、确定断裂构造的位置、查明基岩面的起伏形态及判断地下水的赋存状况。
通过瞬变电磁法(TEM)勘测并结合钻孔资料分析,对上述地质问题有了一些突破性的认识,证明了瞬变电磁法在勘查工作中的有效性。
当地下存在电性不均匀体时,通过瞬变电磁法会观测到电性不均匀体的涡流异常场,进而推断矿体、地下水、地质构造等地下盲体的存在和部位。
依据此特征成功地将瞬变电法在探测中进行了应用。
关键词:瞬变电磁法;视电阻率;等值线;地下水勘查0前言随着我国国民经济快速发展,对能源的需求日益增大。
煤炭是我国目前主要能源之一,在煤矿生产和建设中,地质构造直接影响煤矿生产安全生产和建设的重大灾害之一。
由于瞬变电磁法易于加大勘探深度,具有分辨能力强、工作效率高、受地形影响小等特点,近几年越来越受到人们的重视,被广泛用于油气田、地热、煤炭以及地下水勘查等领域。
可以借助被探测地质体所产生的瞬变效应来划分地层结构、确定地质构造的位置、查明基岩面的起伏形态及判断地下水的赋存状况。
1勘探区概况勘探区位于太行山西麓,沁水煤田东北部边缘中段,地表部分面积被黄土覆盖,仅在工区内有部分基岩出露,其它部分地段基岩出露。
根据周边出露及揭露地层由老到新有奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组、上统太原组、第四系。
该区的电性特征:第四系多由黄色、红棕色、褐色亚粘土及砂土组成,不整合于各时代地层之上。
厚度不大,导电性能强,整个新生界松散层及地表强风化岩层从全区资料对比来看均呈相对中低阻反映。
二1煤层顶板大占砂岩裂隙较发育,含有裂隙水,是煤层顶板直接含水层。
采掘使煤层顶板岩层变形、破坏,形成冒落带、裂隙带和弯曲变形带。
区内顶板砂岩虽厚度大、且较稳定,裂隙亦较发育,但由于其上被多层砂质泥岩、泥岩隔水层所分割,补给和储存条件均较差,富水性弱。
因此煤层顶板砂岩孔隙裂隙水常以滴水、淋水的形式进入矿井,很少形成突水。
由于砂岩赋水的不均一性,在其富水区及导水裂隙密集带,顶板砂岩会形成突水,但突水量一般不会太大。
3·2导水通道充水通道主要有断裂导水通道、煤层顶板采动裂隙通道、煤层底板采动裂隙通道、废弃井筒、巷道等。
矿区覆盖层沉积厚度不大,前部裂隙和开采后的塌陷为上部煤层开采充足水通道;局部断层2侧岩层裂隙发育带,为矿井的主要充水通道;煤层开采后,地质条件发生变化,断层带的稳定性遭受破坏,可成为矿井的充水通道;区内勘探阶段封闭不良的钻孔和废弃井筒也可成为矿井的充水通道。
4结论(1)主要含水层为碳酸盐类岩溶裂隙含水层、碎屑岩类孔隙裂隙含水层和松散岩类孔隙含水层。
(2)韩庄矿的充水水源主要为煤层顶底板砂岩裂隙水、沿裂隙通道入渗的第四系松散孔隙水、太原组岩溶裂隙水和寒武系岩溶裂隙水,老窑水为主要威胁水源。
(3)充水通道为断层带裂隙发育及采空塌陷带。
参考文献:[1]房佩贤,等.专门水文地质学[M].北京:地质出版社,1996.[2]杨孟达,等.煤矿地质学[M].北京:煤炭工业出版社,2000.(责任编辑徐艳杰)收稿日期:2009-04-03;修订日期:2009-07-25作者简介:宋国阳(1963-),男,哈尔滨人,工程师,现在黑龙江省煤田地质物测队从事技术工作。
岩及煤层组成。
其中泥岩电阻率略高于新生界,砂岩质地坚硬,导电性能差,电阻率和灰岩相当,二叠系整体上呈相对中等电阻反映。
石炭系上部太原组主要由煤层、砂岩、泥岩、炭质泥岩、铝土岩互层组成。
下部本溪组由泥岩、灰岩、砂岩、铝土岩互层组成,与下伏层呈平行不整合接触。
单层分析,厚度不大的灰岩及砂岩层属于导电较差的高阻层;粉砂岩、粘土岩、泥岩又为低阻层位,这一特定的地电条件,使石炭系宏观上为相对中高阻反映。
奥陶系中统以厚层灰岩为主,当岩溶不发育时,电阻率值接近无限大;当灰岩岩溶发育,富水性强,或富水性虽不强,但发育规模较大,岩溶裂隙体内充填有泥质物时,电阻率明显下降,此时绝对值与岩溶发育程度及富水性有关。
由以上分析可知,测区内各地层存在明显的电性差异,横向上区内地层沉积相对较为稳定,在正常情况下,煤系地层的电阻率值比非煤系地层的电阻率值高,目的层铝土矿层为中等导电地层;下伏奥陶系灰岩电阻率最高,构成该区良好的电性标志层,在横向上电性差异应较小。
但同一地层随富水程度的不同,其电阻率差异明显,变化范围较大。
充水的断层破碎带,电阻率明显低于岩层的电阻率,电性标志明显。
地下矿体局部被采出后,在岩体内形成的冒落带、断裂带、变形弯曲带影响范围比原采空区要大,且直接影响其电性分布状况。
理论与实践证明当矿体被采空后,对应地层的导电性随采空区的塌陷程度及赋水情况不同,表现为相对较高的电阻率。
以上电性差异是利用电法寻找同一地层中异常地质体的基础。
2瞬变电磁法的基本原理瞬变电磁法(Transient electromagnetic method简称为TEM)属时间域电磁感应方法,是近几十年迅速发展起来的1种新的电磁法。
其探测原理是在发射回线上给1个电流脉冲方波,一般利用方波后沿下降的瞬时产生1个向地下传播的1次磁场。
在一次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,该涡流不能立即消失,它将有1个过渡(衰减)过程。
该过渡过程又产生1个衰减的二次磁场向地表传播。
利用接地电极或地面中心探头由地面的接收二次磁场,该二次磁场的变化将反映地下地质体的电性分布情况。
按不同的延迟时间测量二次感生电动热V(t)就得到了二次场随时间衰减的特性曲线,用发射电流归一化后成为V(t)/I特性曲线。
属时间域电磁测深法,又称“纯异常场法”,用以研究浅层至中深层的地电结构。
3瞬变电磁野外工作方法根据此次勘探的地质任务、精度要求和区内地形、地质条件,确定此次瞬变电磁法勘探野外数据采集选择能够同时兼顾剖面测量和测深工作的中心回线装置进行野外数据采集。
此次瞬变电磁法施工选用的仪器为美国ZONGE公司生产的GDP-32II多功能电法仪。
工作装置:根据工作区目的层的埋深情况,结合瞬变电磁特点,选择中心回线装置发射线框:960×700 m、接收:HZ 垂直分量TD-3瞬变电磁探头。
仪器的主要参数为:发射频率:1 Hz、最大发射电流12.5 A、积分时间:0.27 ms、增益:22~23倍(自动)、关断延时:0.05 ms。
4瞬变电磁资料的分析与解释在地球物理特征和试验成果的基础上进行资料的解释,其解释依据如下:对断层的解释,剖面图上主要是依据视电阻率的横向变化特征,断层二盘和陷落柱与围岩电阻率的变化来进行划分,一般断层二盘的电性都有差别,等值线出现扭曲错断,如断层富水、导水其电阻率非常接近,断层的电阻率主要取决于断层的破碎程度及其富水性。
对解释陷落柱的判断,如陷落柱富水其与围岩间的电阻率差别不大,正常地层沉积条件下,地层电性较均匀,遇有陷落柱时,地层的电性发生较明显的变化,等值线比较混乱一般呈现为马鞍形如是充水陷落柱,表现为高电位低电阻异常;若陷落柱不富水或弱富水则表现为低电位高电阻异常。
(1)断层图1是该区TEM 9线视电阻率拟断面图。
图中纵坐标表示为标高,横坐标表示为测点,图中反映在280~440 m桩号之间存在明显的视电阻率异常带,对比三维地震资料分析该条带对应的断层,从瞬变电磁资料的解释原则和精度出发可以明确解释出DF9断层,在1 040~1 120 m桩号之间存在明显的视电阻率异常带,视电阻率等值线发生扭曲错断,解释出DF10断层,在480~1 200 m桩号之间视电阻率等值线平滑稳定,说明该区段地层相对稳定。
在1 240 m以后视电阻率等值线跳动剧烈,对应三维地震资料解释在1 280 m桩号附近存在DF12断层,纵观整个剖面可以看出瞬变电磁法视电阻率剖面与三维地震资料对应良好。
图19线TEM视电阻率拟断面图(2)陷落柱图2是22线TEM视电阻率拟断面图,从图中可以看出在1 160~1 240 m桩号之间视电阻率等值线出现明显的混乱状态,形态上表现为马鞍形,是陷落柱的标准异常反应。
瞬变电磁测深剖面主要从岩石、矿物导电性的差异,对地质构造、含水层的富水区等地质体进行相对性界定,个别与围岩电性差异不大的地质体在TEM测深剖面上无法确定、解释。
图222线TEM视电阻率拟断面图5结论地下若存在断层、陷落柱,而且未有积水,则异常为高阻异常,等值线密集闭合,异常中心视电阻率较高,与视电阻率正常值相差较大(该区大于10ΩM以上)。
原始坡积物或裂隙发育异常一般为相对高阻,一般不在铝土泥岩。
而推测地下存在断层、陷落柱若有积水,则异常为低阻异常。
采用瞬变电磁法( TEM)探测地下水精度较高,为矿井的开采和治理提供了依据。
参考文献:[1]蒋邦远.实用近区磁源瞬变电磁法勘探[M].北京:地质出版社,1998.[2]方文藻,李予国,李貅.瞬变电磁测深法原理[M].西安:西北工业大学出版社,1993.[3]薛国强.瞬变电磁法成像技术研究[D].西安:长安大学,2002.(责任编辑徐艳杰)第11期宋国阳:瞬变电磁法在地质勘探中的应用·137·。