井中磁测及地下物探介绍
物探技术在探测煤矿地质中的应用
物探技术在探测煤矿地质中的应用【摘要】煤矿地质探测是煤矿勘查工作中的重要环节，而物探技术在这一领域的应用具有显著的优势。
地震勘探、重力勘探、电磁勘探、磁法勘探以及激光扫描技术在煤矿地质探测中都有着不可替代的作用。
这些技术的发展为煤矿勘查提供了更加精准、高效的手段，同时也面临着一些挑战和不足。
未来，物探技术在煤矿地质探测中仍有很大的发展空间，但也需要不断创新和完善。
研究探讨煤矿地质探测中物探技术的应用前景和问题，对于推动煤矿勘查工作的发展具有积极意义。
【关键词】关键词：煤矿地质探测、物探技术、地震勘探、重力勘探、电磁勘探、磁法勘探、激光扫描技术、未来发展方向、不足与挑战。
1. 引言1.1 煤矿地质探测的重要性煤矿地质探测是指通过各种技术手段对煤矿区域进行详细的勘探和调查，以确定煤矿资源的分布、储量和质量等信息。
煤矿地质探测的重要性不言而喻，它直接关系到煤矿资源的开发利用和煤炭工业的健康发展。
煤矿地质探测可以为煤矿资源的开发提供准确的地质信息，有助于科学规划和布局煤矿开采工程，提高煤矿的开采效率并降低开采成本。
煤矿地质探测可以评估煤矿资源的储量和质量，为资源的合理开发与利用提供科学依据，有助于保障煤炭工业的可持续发展。
煤矿地质探测还可以帮助预测煤层气等有害气体的分布情况，保障矿工的安全生产。
煤矿地质探测不仅是煤炭工业的基础，也是煤矿资源可持续开发的重要保障。
1.2 物探技术在煤矿地质探测中的优势物探技术在煤矿地质探测中的优势可以从多个方面来进行分析。
物探技术具有非接触性，可以通过遥感手段获取煤矿地质信息，无需直接接触地面，避免了勘探过程中可能存在的安全隐患。
物探技术在探测速度上具有明显优势，可以快速获取大量地质数据，提高了勘探效率。
物探技术还具有高分辨率的特点，可以对地下结构进行精细化分析，从而更准确地揭示煤矿资源的分布情况。
物探技术还可以通过多种勘探方法的综合应用，对煤矿区域进行全面、立体化的探测，为后续煤矿开发提供可靠的地质信息。
井中磁测资料解释幻灯
1 区分矿与非矿异常 对于是否钻孔所见矿异常，可根据内磁场规律 来分析。 对于旁侧异常，可根据磁异常曲线和矢量收敛 或发散特征来判断。
2 定矿体形态
⑴ 通常用磁异常曲线某些特征点参数和
外磁场特征来估定矿体形状和产状。
可参考下列各表
1
• 2
2
• 3
(2).井场则采用参量图,
结合已知的地质资料综合定论。 用直角坐标系表示钻孔轴上与的关系图,称参量图。取 H 为 横坐标, Z为纵坐标,将所测的 Z 、 H i 展示成坐标点联展为闭 i 合线。 简单规则体的参量图形具有一定的特征。 不同形状磁性体外垂直轴线上的的 关系有不同的特征。 可根据其特征来估定引起磁异常的等效磁性体的形状。
β-i＞0则参量图对称轴在第Ⅰ象限
β-i＜0则参量图对称轴在第Ⅱ象限。 矿体A南倾对ZK1孔X＞0为离井,对ZK2孔X＜0为向井时,
β-＞0则参量图对称轴在第Ⅲ象限。
综合上述特点,可按下述方法估定产状：
a、由参量图对称轴与轴所夹锐角定β-数值。 b、根据对称轴所在象限判断β-的符号： 对称轴在Ⅰ、Ⅲ象限时β-i＞0； 对称轴在Ⅱ、Ⅳ象限时β-i＜0 c、再由已知的磁化倾角i（或用其它方法估算的i） 定β。
大 家 好 ！
资料介绍人
(杨坤彪)
井中磁测资料解释推断
井中磁测是地面磁测向井下的发展,其物
理基础、方法原理、解释推断的任务与地面
磁测基本相同, 解释推断方法也与地面磁测
密切相关。
一 井中磁测资料解释推断的特点
• 井中磁测相对于地面磁测而言,有如下主要特点：
• 1 建立磁异常正演概念, 地面磁测通常只研究半空间问题, 井中 磁测需研究全空间问题,而且井中磁测会出现正常磁化和反磁化 情况。 • 2 研究矿体位臵时, 地面磁测只需确定顶部（或重心）深度, 井 中磁测既要确定离钻孔的距离,还应确定相对于钻孔的方位。 • 3 井中磁测资料往往受钻孔数量、孔深、位臵的限制,得不到完 整资料或理想的解释条件,经常只有半截异常,也总需采用三度体 反演。 • 4 井中磁测需在井场作出实时解释,以便确定是否继续钻进。 • 5 井中磁测当钻井穿过磁性岩或矿层时,存在内磁场资料的解释 问题。
井中物探方法在金属矿勘查中的应用效果
井中物探方法在金属矿勘查中的应用效果邓波;李金忠【摘要】物探方法作为深部找矿的一种重要手段，已越来越受到重视与应用。
井中物探方法是地面物探方法在钻井中的延生，由于是在钻井中进行，对于寻找钻井附近的隐伏矿体更有优势。
井中三分量磁测和井中激发极化法是最常用的两种井中物探方法。
通过在金属矿找矿中的应用，总结了这两种方法在深部找矿中的优势与不足，提出了开展井中物探工作的建议。
%Borehole geophysical exploration is used for searching for concealed ore body near by a borehole. Boreholetri-component magnetometry and in-hole IP method are common 2 borehole geophysical methods. This paper has a discussion on the application of borehole tri-component magnetometry and in-hole IP method to metallic mineral exploration, making an approach to their superiority and shortcoming.【期刊名称】《四川地质学报》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】5页(P276-280)【关键词】深部找矿;三分量磁测;激发极化法;应用【作者】邓波;李金忠【作者单位】四川省地质矿产勘查开发局四〇三地质队，四川峨眉 614200;四川省地质矿产勘查开发局四〇三地质队，四川峨眉 614200【正文语种】中文【中图分类】P631.23随着露天和近地表金属矿产的查明，在地表浅部找到大型或超大型金属矿床的难度越来越大，矿产勘查工作逐渐转向深部。
然而，矿体因深埋藏于地下，与矿产有关的地质信息就不易直接得到。
井中物理探矿技术方法简述
井中物理探矿技术方法简述摘要：物探分为地面物探和地下物探。
地下物探在石油、煤田、金属与非金属勘探和水文地质、工程地质工作中应用广泛。
近些年来，我国井中物理探矿工作得到了迅猛的发展。
物理探矿工作的规模越来越大，技术水平越来越高，探矿的效率也越来越高。
因此，在油、气田和煤田勘探中，测井是不可缺少的勘探手段。
常见的物探矿技术方法包括井中磁测、井中激发极化法、井中（坑道）充电法、坑道（井中）自然电位法以及井中电磁法，这五种技术在井中探矿的工作中发挥了至关重要的作用，本文主要介绍了这五种方法的原理以及优势。
关键词：井中物探；物探方法；原理随着经济的飞速发展，人们对于金属矿产的需求量也越来越大，因此对于金属矿产的勘查越来越重要。
随着找矿勘查工作的逐步深入，深部金属矿的勘查越来越受重视，深部找矿的方法也成为了地质找矿行业讨论的热点。
井中物理探矿技术是井中找矿工作中最常用的一种手段，越来越受到人们的关注。
井中物理探矿技术是指在钻井、坑道或者钻孔中放入勘探仪器，激发和观测物理场的勘探方法。
要想提高井中探矿工作的效率，降低发掘难度，就要对物理探矿技术有充分的了解。
1井中物理探矿技术的概述井中物理探矿技术主要用于探测钻孔、钻井或坑道周围的地质问题，如果发现其周边有矿产资源，就要确定矿产的具体位置，包括离井或孔的水平距离、深度以及方位等等。
随后就划定矿产的范围，并研究矿产资源在圈定范围内是否连续。
井中物理探矿技术与常规的测井技术和地面物理探矿技术的原理基本上相似，但是在探测精度、范围、对象、分辨率等方面上的差异还是很大的。
常规测井技术的探测分辨率与精度是三者中最高的，但是探测范围比较小，探测对象在尺寸上也有一定的限制。
井中物理探矿技术的分辨率和精度介于两者之间，但是探测的范围很大。
综合对比，井中物理探矿技术比另外两种都要好。
当前常用的物探矿技术方法包括井中磁测、井中激发极化法、井中（坑道）充电法、坑道（井中）自然电位法以及井中电磁法等。
磁力勘探的原理和应用领域
磁力勘探的原理和应用领域1. 磁力勘探原理磁力勘探是一种利用磁力场探测地下地质结构和矿产资源的方法。
其原理基于地下物质的磁性差异所产生的磁场变化。
1.1 磁性物质的特性•磁性物质是指在外磁场作用下会发生磁化，具有磁性的物质。
•磁性物质可以分为铁磁性、顺磁性和抗磁性。
1.2 磁力场的产生•磁力场是由电流或磁化物质产生的。
•放置于导线上的电流会形成电流环磁力场，而磁化物质则会形成自身的磁力场。
1.3 探测原理•在磁力勘探中，通过测量地下磁力场的强度和方向变化来推断地下结构和矿产的分布情况。
•当地下存在具有不同磁性的物质时，会导致磁力场的变化。
•这种变化可以通过磁力仪器进行测量，并进一步分析和解释。
2. 磁力勘探的应用领域磁力勘探在许多领域都有广泛的应用，下面列举了一些主要的应用领域。
2.1 地质勘探•磁力勘探可以用于获取地下岩层的磁性信息，帮助科学家了解地质构造和演化过程。
•这对于石油和矿产资源的开发有重要意义，可以帮助定位石油和矿产的富集区域。
2.2 环境监测•磁力勘探可以用于监测地下水污染和土壤污染，帮助评估环境质量。
•通过测量地下磁性差异，可以确定污染物的分布范围和程度，指导环境保护工作。
2.3 水文地质调查•磁力勘探可以用于水文地质调查，帮助科学家了解地下水资源的分布和变化。
•通过测量地下磁场的特征，可以推测地下水层的存在和赋存条件，以及地下水流动的方向和速度。
2.4 地震预测•地震前地下的物质运动和变化会引起磁场的变化。
•磁力勘探可以用于监测地震活动前后地下磁场的变化，为地震预测提供参考依据。
2.5 考古学研究•磁力勘探可以用于考古学研究中，帮助确定古代遗址和古代文明的分布范围。
•通过测量地下磁性差异，可以探测到埋藏在地下的古代建筑、墓葬和文物等。
2.6 周界安全监测•磁力勘探可以用于周界安全监测，帮助检测地下管道、隧道和地下结构的变化和损坏情况。
•这对于城市地下设施的运行和维护非常重要，可以提前发现问题并及时采取措施。
物探方法在电力非开挖管线精确探测中的应用
Engineering Technology and Application | 工程技术与应用 |·105·2020年第21期物探方法在电力非开挖管线精确探测中的应用李 强（上海新地海洋工程技术有限公司，上海 200083）摘 要：文章介绍了地下非开挖管线探测方法的基本原理及探测难点，提出探测前应根据探测任务的要求、现场条件、环境干扰情况及物探方法的适用性，合理地选择物探方法。
通过采取有效的技术措施和适当的数据处理方法，准确地探明电力非开挖管线的空间位置，可为顶管施工提供科学依据。
最后，总结了电力非开挖管线精确探测中应注意的问题，这对提高探测结果的可靠性及探测工作效率具有一定的借鉴意义。
关键词：非开挖管线；精确探测；技术措施；空间位置；指导意义中图分类号：TU990.3 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）21-0105-03作者简介：李强，男，本科，工程师，研究方向为工程物探。
随着地下管线施工新方法、新技术的迅速发展，采用非开挖技术敷设地下管线的方法已趋于成熟，并得到了广泛应用，不仅减少了地下管线施工对既有道路、房屋及景观等的影响，加快了城市地下管线敷设的速度，还带来了较好的经济效益和社会效益。
地下非开挖管线埋深大（埋深已达30m 以上），空间分布较复杂，呈直线、单缓弧线（深度方向）或双缓弧线（水平方向、深度方向）分布，由于早期施工设备较落后，施工技术不够成熟，管线竣工资料验收不严，使得竣工资料与实际相差较大，因此难以满足后续地下空间开发施工的需求。
为了避免建设项目如楼房、隧道、桥梁、管道（顶管、拖拉管、开槽埋管等）的施工损坏已经敷设好的地下非开挖管线，造成较大的经济损失或社会影响，项目规划或施工前，必须对影响范围内的地下管线进行详细探测，确定地下管线的平面位置及埋深。
目前对于埋深小于5m 的浅埋管线探测手段已经比较成熟，但对于深埋的非开挖管线探测仍然存在较大难度，尤其是非金属材质管线或存在环境干扰、管孔穿满线的情况下，如何采用物探方法解决这些疑难问题是工程物探今后研究的重点。
测井与井中物探技术
中国地质大学(北京)测井实验室 邹长春制作
§1 测井概况
四、测井仪器设备
上海地质仪器厂JHQ-2D数字测井系统。
目前探管可测参数有二十多种，包括电、磁、密度、 放射性、井孔空间定向、温度、压力、流量、声速等 等。无论是金属矿、煤田、油田、放射性矿还是盐井、 水文孔都覆盖了。常用探管的参数还与国际习惯相一 致。
据不完全统计，20世纪80年末我国煤田测井队组曾达到 近百个。
中国地质大学(北京)测井实验室 邹长春制作
§1 测井概况
三、测井的用途
●基础地质研究 ●石油勘探开发 ●煤田、金属矿 ●水文、工程、环境、考古
在石油工业中: ●测井包含了勘探、开发、射孔、井壁取心等几个方面。 ●现代测井是石油工业中高技术含量最多的产业部门之一。 ●它在石油工业中占有重要的地位，是石油学科中的十大学科之一。
含全部井下探管、全顺15座改装车；第三海洋研究所海
洋声学与遥感实验室，换能器声源电动绞车---南极科
考项目；京沪高铁项目二、三、四、五、六标段，GZ-
2S灌注桩成孔检测系统；同济大学，GZ-2S灌注桩成孔
检测系统，等。
中国地质大学(北京)测井实验室 邹长春制作
中国地质大学(北京)测井实验室 邹长春制作
§1 测井概况
四、测井仪器设备
北京中地英捷物探仪器研究所PSJ-2型轻便 数字测井系统。
可 控 制 20余种类型的数字和模拟井下探 管。在煤田测井中可直接与模拟探管、2型或 3型数字探管连接。模拟探管：如4型组合探 管 、 4A 型 组 合 探 管 、 5 型 组 合 探 管 、 井 温 探 管、三侧向探管、井径仪探管、测斜仪探 管、电法测井电极系等模拟仪器，均可直接 进行测量。数字探管：如声速、密度三测 向、井温井液电阻率、选择伽玛、电测探管 等、无需另接其他仪器面版操作台，即可将 各种测井数据进行数字采集及曲线记录。
物探工作简介
3.2、物探工作程序中重要环节
3.2.3 施工设计编写—《煤炭煤层气地震勘探规范》（ MT/T 897-2000）
3.2.3设计编制提纲3.2.3.1序言： 叙述项目来源、地质任务、工作范围，施工区的行政区划、交通位置及自然地理概况等。3.2.3.2施工区地质概况及地球物理特征： a）地质概况（包括地层、煤层和主要构造情况）； b）地球物理特征； c）以往勘探程度及存在的主要问题。3.2.3.3 施工方法及工程量： a）生产前的试验工作； b）施工方法、因素的选择及其依据； c）地震工程布置及工程量； d）质量要求； e）测量工作及精度要求。3.2.3.4 资料处理、解释和报告提交： a）资料处理； b）资料解释及精度要求； c）报告提交的内容和时间。3.2.3.5 主要技术措施。3.2.3.6 设计附图： a）地形地质及地震工程布置图； b）综合柱状图； c）其它有关图件（包括以往地质、物探工作研究程度图）。3.2.3.7 水文地震勘探设计应增加水文地质内容。3.2.4 设计的审批 设计由编制单位初审，任务来源单位审批。设计未经批准，不得正式生产。工作中若设计有较大的改变，应报请设计批准单位同意。
5.4.3 接收线距宜为道距的整数倍，一般为道距的2～6倍，最大线距应小于第一菲涅尔带半径。
3.2、物探工作程序中重要环节
3.2.3 施工设计编写—《浅层地震勘查技术规范》（ DZ/T 0170-1997 ）
探地雷达
探地雷达
○
○
○
○
△
地震勘探
浅层折射波法
○
△
浅层反射波法
○
瑞雷波法
△
○
弹性波测试
声波法
○
○
○
井中三分量磁测规范
地质矿产部地球物理地球化学勘查局井中磁测工作规范(试行)一九八二年十一月地质矿产部地球物理地球化学勘查局关于颁发《井中磁测工作规范》(试行)的通知物物二[1982]246号各省、市、自治区地质局及所属物化探专业队、地质队，部直属物探大队：《井中磁测工作规范》(试行)是地质矿产部地球物理地球化学勘查局委托部第一综合物探大队编制的，现颁发试行。
本规范是第一次编制，可能会有不够完善之处，各单位在试行过程中有何经验，问题和建议，希直接报物化探局，以便在适当时期再作修改。
一九八二．十一．十三绪言一、井中磁测目前包括钻孔中磁场强度测量和磁化率测井。
它们是以岩矿石的磁性差异为物理基础，通过仪器测定钻孔中的磁场强度和孔壁附近岩矿石的磁化率，了解井中磁异常及岩矿磁化率的变化特征，并且在掌握了工区地质和地面磁测资料后，经过资料的分析研究，然后作出地质解释达到找矿和解决其它地质问题的目的。
井中磁场强度测量的基本原理与地面磁测相同，故它是地面磁测向井中的发展，它不但反映了地球磁场和钻孔周围一定空间范围内磁性体磁场的总和，而且当钻孔穿过磁性矿体时，还可获得磁性矿体内磁场的变化特征，因而为解决地质问题提供了更多的资料(如利用磁性矿体处的磁场研究板状矿体的倾向和倾角)成为普查勘探磁性矿体工作中一种重要的井中物探方法。
磁化率测井是地球物理测井方法中的一种方法，在地质勘探工作的某些领域中正被逐步地使用起来。
二、在普查勘探中强磁性矿体的地区，由于矿体与围岩的磁性差异较大，而且钻孔往往接近矿体或打穿矿体，故井中磁测更易发现孔旁和孔底盲矿，或找出被钻探打丢、打薄的矿层，又由于井中磁测的仪器比较轻便，操作简单，在某些条件下还能解决一些钻孔技术问题，提供钻孔岩矿的磁化率参数等，同时为地质、钻探和地面磁测三方面服务，所以井中磁测具有应用广、效果好、成本低、效率高等优点，它有助于合理布置探矿工程，提高钻探资料的质量，是普查勘探中强磁性矿体的一种有效而经济的物探方法。
环境与工程地球物理勘探05第四章 磁法
正，反之取负。H与x轴的夹角称为
磁偏角D，当H偏东时，D取正，反 之取负，H与T的夹角称为磁倾角I ，T下倾时取正，反之取负。
图4·1·1 地磁场坐标系统
第一节 高精度磁法
上述X、Y、Z、H、T、D、I各量统称为地磁要素，它们之间的关系如下：
X = H cosD，Y = H sinD，Z = T sinI = H tgI
H = T cosI， T2 = H2+Z2 = X2+Y2+Z2
(4·1·1)
分析这些关系可知,地磁要素中有各自独立的三组：I、D、H；X、Y、Z；H、Z、 D。如果知道其中一组，则其他各要素即可求得。在地磁绝对测量中通常测I、D、H 三个要素。
磁法勘探一般都是相对测量，地面磁测主要测Z的变化，有时也测H和T；航空磁测 主要测定T的变化。
磁场强度的单位，在国际单பைடு நூலகம்制中为特斯拉 ( T )，在磁法勘探中常用它的十亿分之 一为单位，称为纳特 ( nT )，即
1nT = 10-9 T 过去习惯使用CGSM单位制中的伽玛 ( γ )，其与国际单位制的换算关系为
第一节 高精度磁法
二、磁测仪器和磁法勘探野外工作方法
(一) 磁力仪
磁力仪的种类很多，大致可分为两大类，即机械式磁力仪和电磁式磁力仪。 由于磁法勘探早期主要以勘探磁性较强的固体矿产为主，使用的仪器主要为机 械式磁力仪(又称磁秤)，机械式磁力仪可分为刃口式和悬丝式两种，而每种又可 分为垂直磁力仪(测量磁场强度垂直分量)和水平磁力仪(测量水平分量)，仪器的灵 敏度一般为n×10nT，主要用于地面磁测。随着磁法勘探研究的深度和空间范围 的不断扩展，近年来已经向地壳深部与向微磁、弱磁性的地质对象勘探转变，不 仅在油气藏、地热、煤田等弱磁性领域扩大磁法的应用，而且在考古、环境污染 、灾害预测等方面也有应用。这就要求磁测仪器具有较高的灵敏度，所以磁测仪 器加速了发展速度，第一代磁力仪利用永久磁铁或感应线圈，如机械式磁力仪； 第二代磁力仪应用高导磁性材料或原子、核子的特性以及复杂的电子线路，如质 子磁力仪和光泵磁力仪；第三代磁力仪为利用低温量子效应制成的超导磁力仪。 同时，磁性参数的综合利用方法，也从研究单一磁导参量和磁性参数向三分量、 磁梯度和磁各向异性等多种磁性参数综合研究与利用方向发展。
例析找矿中井中磁测和激电测井的应用
例析找矿中井中磁测和激电测井的应用1 概述井中磁测是以岩矿石的磁性差异为物理基础，通过仪器测定钻孔中的磁场强度和孔壁附近岩矿石的磁化率，了解井旁磁异常及岩矿石磁化率的变化特征，结合工区地质和地面磁测资料为基础，经过资料的分析研究，做出地质解释，以达到找矿和解决其他地质问题的目的。
激电测井是勘查多金属和贵金属硫化物矿床及寻找井旁和深部盲矿体以及离钻井的距离和方位的有效的井中物探方法之一，本项目采用的是井中物探测量方法中的地-井测量方式和井-地测量方式，利用该方法可确定钻孔内每个方位的地质体（矿体）在地下半空间的赋存的位置情况。
2 激发极化效应在向地下供直流电时，在供电电流不变的情况下，地面两个测量电极间的电位差随时间有所变化（一般是变大），并在几分钟后衰减为零。
这种在充电和放电过程中产生的随时间变化的附加电场称为“激发激化效应”，变化的附加电场称为“激发极化场”。
3 工作装置方式3.1 井中磁测的工作方法将测井主机置于井口一定距离处，井口设置滑轮，将探管置于井中，通过电缆连接。
测速采用0.15m/s。
3.2 激电测井的工作方法井一地方式是将A极置于井内某一选定的深度上，B极在地面“无穷远”处，测量电极MN布置在地面并沿测线进行测量。
其作用是发现孔底盲矿。
4 仪器及解释软件4.1 工作仪器重庆地质仪器厂生产JCX-2型三分量井中磁力仪1台、上海昌吉地质仪器有限公司1000m变频绞车1台、重庆生产的2000m变频绞车1台、北京地质仪器厂生产的KGR-2相位激电仪1台。
4.2 分析解释软件井中磁测：应用实时处理软件对已采集的数据进行数据的预处理、成图及解释。
激电测井：将原始数据导入电脑，计算电阻率后，在surfer和CAD软件下绘制测深曲线并划分电性层，根据已知钻孔资料和经验系数确定矿化层深度。
5 典型实例以闵中福建尤溪丁家山铅锌矿ZK1104钻孔的井中磁测和激电测井进行异常解释推断为典型实例。
ZK1104钻孔位于11线，开孔角度90°，深度600m。
井中磁测的原理和应用
井中磁测的原理和应用简介井中磁测是一种地球物理勘探方法，通过测量地下岩石的磁化率和地磁场的变化来了解地下岩石的物性和结构。
这种方法常常被应用于石油勘探、地质调查、矿产勘探等领域。
本文将介绍井中磁测的基本原理和应用。
原理井中磁测的原理基于磁化率的概念。
磁化率是材料对磁场的响应能力的度量，它表示了材料在外加磁场下发生磁化的程度。
在地下岩石中，不同岩石的磁化率各不相同，这取决于岩石中的矿物成分和其结构特征。
井中磁测的测量方法一般采用井中下传式，即在井中下放探头来测量地下岩石的磁化率。
探头中包含了一个磁场发生器和一个磁场接收器，磁场发生器会产生一个已知强度和方向的磁场，而磁场接收器会测量地下岩石中磁场的变化。
通过对磁场的测量结果进行处理，可以推断出地下岩石的磁化率分布。
应用井中磁测具有广泛的应用价值，以下是一些典型的应用领域：1.石油勘探：井中磁测常常被用于石油勘探中确定油田的边界和各种岩石的分布情况。
通过测量地下岩石的磁化率分布，可以找到潜在的油气储层。
2.矿产勘探：井中磁测也被广泛应用于矿产勘探中，用于寻找矿体的位置和规模。
磁化率的变化可以反映出地下岩石的矿物成分和矿体的形态。
3.地质调查：井中磁测可以提供有关地下岩石结构和构造的信息，帮助地质学家了解地下地质情况。
这对于地质灾害评估和地质工程设计很有价值。
4.水文地质：井中磁测也被应用于水文地质调查中，用于研究地下水的运动和分布情况。
通过测量地下岩石的磁化率，可以推断出地下水的赋存状态和流向。
优势与不足井中磁测具有以下优势：•高分辨率：井中磁测可以提供较高的空间分辨率，对细节的分辨能力较强。
•无损检测：井中磁测是一种无损检测方法，不会对地下岩石产生损害。
•实时测量：井中磁测可以进行实时测量，快速获取地下岩石的磁化率分布。
然而，井中磁测也存在一些不足之处：•依赖探头下放：井中磁测需要将探头下放到井中进行测量，这增加了工作的复杂性和成本。
•受井壁影响：井中磁测的测量结果会受到井壁的干扰，需要对数据进行修正和处理。
煤矿物探测井方法
煤矿物探测井方法
煤矿物探测井的方法有很多种，以下是一些常见的矿井物探方法：
1. 瞬变电磁法：这是一种利用电磁感应原理的物探方法，通过测量地下介质的电阻率来探测异常体。
在煤矿中，瞬变电磁法常用于探测地下水、煤层中的瓦斯、空洞等。
2. 地震槽波法：这种方法利用地震波在地下介质中的传播特性来探测异常体。
地震波在地下传播过程中遇到不同介质时会发生反射、折射等现象，通过分析这些现象可以确定异常体的位置和形态。
在煤矿中，地震槽波法常用于探测煤层中的断层、陷落柱等地质构造。
3. 无线电波透视法：这种方法利用无线电波在地下介质中的传播特性来探测异常体。
当无线电波遇到不同介质时，其传播速度、相位、振幅等参数会发生变化，通过分析这些变化可以确定异常体的位置和形态。
在煤矿中，无线电波透视法常用于探测煤层中的陷落柱、煤与瓦斯突出等异常。
4. 音频电透视法：这种方法利用人工或天然电场在地下介质中的分布规律来探测异常体。
当电场遇到不同介质时，其分布规律会发生变化，通过分析这些变化可以确定异常体的位置和形态。
在煤矿中，音频电透视法常用于探测煤层中的陷落柱、断层等地质构造。
5. 井下雷达法：这种方法利用雷达原理的物探方法，通过向地下发射高频电磁波并接收反射回的信号来探测异常体。
当电磁波遇到不同介质时，其传播
速度、相位、振幅等参数会发生变化，通过分析这些变化可以确定异常体的位置和形态。
在煤矿中，井下雷达法常用于探测煤层中的陷落柱、断层、含水层等地质构造。
以上是矿井物探中常用的几种方法，每种方法都有其特点和应用范围。
在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的物探方法来探测矿井中的异常体。
高精度井中三分量磁测是矿山深部找矿的有效手段
图２ 山东地面磁异常井中磁测发现新矿
控制矿体的头尾
图 ３为钻至 ５ ６ ０ｍ 未能见矿， 应用井中三分量 磁测指出北侧有大矿。图 ４为钻进已达 ６ ０ ８ｍ ， 是 否继续下打信心不足， 经三头与矿尾， 显示了三分量异常的定位（ 向） 能力。 图 ６剖面中， 由Ｚ Ｋ ９ 、 Ｚ Ｋ ２ ０和 Ｑ Ｋ １ １圈定的矿 体部分（ 斜线） ， 经计算其异常已与地面 Δ Ｚ异常相
３期
王庆乙等： 高精度井中三分量磁测是矿山深部找矿的有效手段
·２ ３ ７ ·
笔者研制的高精度井中三分磁测系统， 就是为矿山 深部找矿提供一种有效的手段。笔者对矿山深部找 矿充满信心， 是基于： ① 矿山地处区域成矿有利地 段； ② 我国绝大多数金属矿床都赋存于构造—岩浆 活化区， 许多有色金属、 贵金属和稀有金属矿床都与 磁性矿物（ 磁黄铁矿、 磁铁矿） 有伴生关系， 为中、 弱 磁性矿床， 而磁法又是寻找磁性矿床是最有效的方 法； 在于深部和两翼， 不仅能够 ③矿山找矿的出路， 发现新矿， 甚至发现现在开采的矿床， 乃是潜在远景 和尚未揭露大型矿结的一部分； ④ 矿山有大量的钻 井、 坑道等地下工程， 可作为深部找矿的通道。矿山 深部找矿是大有作为的。
王庆乙， 李学圣， 徐立忠
（ 有色金属矿产地质调查中心， 北京 １ ０ ０ ０ １ ２ ）
摘 要： 井中三分量磁测的高精度课题， 已得到解决。坐标系转换误差为 ８～ ２ ０ｎ Ｔ ， 比现有产品精度高达 ２ ０～ ３ ０倍。 据此， 井中三分量磁测不仅可以发现远离钻井的强磁性铁矿床， 也可以用来发现与磁黄铁矿物、 磁铁矿物有共生关 系的有色金属、 贵金属和稀有金属等磁性较弱的矿床。它将成为矿山深部找矿的一种有效手段。只有通过深部与 两翼的详细勘查， 才能对矿山的资源、 危机矿山的出路， 作出科学的评价和决策。高精度井中三分量磁测系统， 还 可应用于高精度测井斜。进一步推广可应用于所有运动系统空间姿态的精确测控。 关键词： 高精度井中三分量磁测系统； 坐标系转换误差； 零偏差校正 中图分类号：Ｐ ６ ３ １ ． ７ 文献标识码：Ａ 文章编号： １ ０ ０ ０－ ８ ９ １ ８ （ ２ ０ ０ ９ ） ０ ３－ ０ ２ ３ ５－ ０ ５
物探野外工作方法
• 1. 由酸性 → 中性 →基性 →超基性 ， 磁性由弱 →强；• 2. 同一成分的火成岩其磁性不同 ， 喷出岩磁性＞侵 入岩磁性；• 3.不同时代的同一成分火成岩其磁性不同 ， 年代 新的磁性＞年代老的磁性；• 4. 同一成分岩体的不同岩相带磁性不同 ， 由边缘 相 →过渡相 → 中心相 ， 磁性由强 →弱；• 5.具有明显的天然剩余磁性。
1 : 1 000 0001 :500 0001 :200 0001 : 100 0001 :50 0001 :25 0001 : 10 0001 :5 0001 :2 0001 : 1 000
地质工作阶段
比例尺
线距
点距
测量方法
200～ 1 000100～50050～25025～ 10010～505～204～102～5
开工前的准备工作• 4. 日变基值的确定用磁力仪在基点或日变站测出的地磁场绝对值Ti是时 间的函数 ， 如下式：Ti=T0+＆ （t）为了准确求出日变站的T0值 ， 需做较长时间的日变观 测 ， 读数间隔不大于20秒 ， 观测时间不短于24小时 ， 有条 件可以进行48小时观测 。求取Ti的平均值即为该处的T0值
基站和测点的野外观测• 每天的观测 ， 必须始于基点 ， 终于基点，当在基点上的前后两次读数经日变改正后 的差值不能超过两倍观测均方误差 ， 否则 全天工作量作废 ， 并查明仪器不正常的原 因 。 日变观测要早于出工的第一 台仪器 ， 晚于收工的最后一 台仪器。每天测线的测量顺序：基点——测线……..测线——基点
岩矿石磁性的一般特征
• 正变质岩磁性＞副变质岩磁性；• 层状结构的变质岩 ， 往往具有磁的各向异性 ， 即顺着层面 方向的磁化率大于垂直层面方向的磁化率。
2-10物探评分标准-井中磁三分量法
◆主要参数有电阻率（ρa）,极化率(ηs),节拍或周期（T）,占空比(υ)，延时(t0),第一块采样宽度(t1)，第二(t2)、第三(t3)、第四块(t4)采样宽度之比。
◆改变其中的参数测量方式会得到结果，进行了试验选择了其中有效的参数完成了任务。
（8）属于指令性的井中磁三分量法工作，由于条件不许可或大多数条件下不满足激发极化率工作的条件下，又勉强进行了激电测量，开展了面积或剖面工作。（6分）
（9）属于指令性的井中磁三分量法工作，由于条件不许可或大多数条件下不满足激发极化率工作的条件下，但改变装置和参数以及测量的方式，加倍地工作效率和强度，较好地进行了激电测量，开展了面积或剖面工作，取得了较好地质找矿效果。（10分）
◆建立了本区的利用井中磁三分量法找矿模式和标志（5分）
◆利用找矿模式进行验证，得到了预期的找矿效果（5）
5、井中磁三分量法质量体系是否正常、工作质量是否符合要求（共10分）
（1）质量体系的健全程度，是否建立了正常的工作日志（2分）
（2）质量体系的运行情况，是否建立了车辆和人员及仪器安全运行工作记录，不安全的隐患解决办法和措施（3分）
◆原始资料进行了计算、复算、图件合理程度，与地质图等内容衔接程度。（1分）
◆井中磁三分量法资料的利用程度，解决地质问题情况（2分）
◆激电异常的登记和建卡及编号，各异常解释情况与地质体或地质现象对比分析情况（1分）
（2）资料的处理(共2分)
◆对激电异常是否进行了正演，采用那种方式方法进行了反演（1分）段或不明的异常源做了记录，并进行多次重复测量，获得了可靠的数据，并获得了实践经验，可避免出现类似重复测量的经验（1分）
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井中三分量磁测仪器
我国采用垂向与轴向组合的系统。以前是 通过偏心摆锤使Ｙ元件保持指向仪器倾斜 方向，Ｚ元件保持垂直向下，Ｘ与Ｙ在水 平面中且互相垂直，Ｘ指向Ｙ的右侧，采 用二次谐波测磁原理进行磁场测定。
现在的仪器结构基本相同，但其优点是采 用高精度重力传感器定位，可同时获得轴 向和垂向两个座标系统的分量数据。
ΔT⊥ ΔT⊥
发收 散敛 矢矢 量量 的正 反方 方向 向一 通般 常指 指示 示矿 矿头 尾方 方向 向，
ΔT⊥ 矢量图
磁方位异常判定异常指向
矿体在东或西侧的判断
根据磁异常矢量判断矿体走向
根据磁异常矢量正反交点与勘探剖 面的相对位置,可确定真正垂直矿 体走向的方位。
重新确定的A方位计算并得出 ΔT⊥ΔT∥磁异常矢量分布图,则只有 ΔT⊥呈现收敛、发散分布特征。
-5000
-3000 -1000
1000 3000
5000 7000
9000
11000 13000 15000 17000 19000 21000 23000 25000
20
20
40
40
60
-41度剖面面矢量 擧49 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580
-4-2740000 -45-2020000 -430-200000-4100-108000-39000-1600-307000-140-3050000 -12-3030000 -1-3010000
-2890000
-2-67000
-2-45000
-23-20000 -201000
-190002000-17000400-015000 60-0103000 80-0101000 -190000000
40
擹
4520度剖面水平异常
40
60
60
60
80
ΔZ 80
80
100
100
100
120
120
120
140
140
160
160
180
180
140
擹
160
180
200
200
200
220
220
220
240
240
240
260
260
260
280
280
280
300
300
300
320
320
320
340
340
340
360
由平面矢量图可以看出400米以上段，磁性体磁荷中心在东南方向； 而且上部较下部强 500米以下段，磁性体磁荷中心在西南方向；且强度在明显加强。
与“下开口”共同提示下部有强磁性体存在，或者说磁源中心在西 南方向的下方。 由参量图可以看出49度剖面渐显椭圆柱体；而-41度剖面似乎厚板 更合理。结合地面磁异常分布，推断矿体是东南高，向西南深部延
由平面、剖面矢量图均可看出320-360米间是两个不
同磁化方向磁性层界面：上层的磁性中心在钻孔的
北东方向，下层是北西方向。这可能是地面磁异常
构成的主要部分。经处理的异常曲线可以明显的看
出有下开口初步估算在830米有可能见矿头
-17000
-15000
-13000
-11000
-9000
-7000
-5000
8300 8100 7900 7700 7500 7300 7100 6900 6700
6500 6300 6100 5900 5700 5500 5300 5100 4900 4700
4500
4300
4100
3900
3700
3500
3300
3100
擧 - 擹 -41
2900 2700
-41度剖面参量量(220-590)
设剖面方位为Ａ，测点 井段的方位角为β，该 段顶角为δ，井段控制 段长度为Ｌ。设控制段 的垂直投影为ｈ；控制 段在横剖面中的水平投 影为Ｌ１，在纵剖面中 的投影为Ｌ２。则有：
ｈ= Lcosδ Ｌ１= Lsinδcos（β-A） Ｌ２= Lsinδsin（β-A）
修改正常地磁场
（二）资料解释
1.井中磁测解释推断的一般原则
图a为顺层磁化的北倾矿体; 图b为垂直层 面磁化的南倾矿体。可从△Z和△H异常曲 线形态来分析判断其产状。
磁异常形态 与产状有关
可从△Z和 △H异常曲 线形态来分 析判断其产 状。
（２）利用矿体内磁场定产状
对于无限延深薄板体,矿层的内磁异常△T内总 垂直板面。
测出△Z内和△H内,计算倾角β。 β＝tan-1（△H内/△Z内） 考虑了钻孔影响即可估算出矿体产状。
3 判断矿体相对于钻孔的位置
（１）矿在孔下部还是在井旁的判断 发现旁侧异常,经分析属于矿异常，这时
需要判断矿体在旁侧还是在下部，从而决 定是否继续钻进。 通常有三种情况： 继续钻进可能见矿； 继续钻进不能见矿； 只测出逐渐变化的异常。
矿体与钻孔的相对位置
不完整异常继续钻进能否见矿
由磁异常特征判断矿在剖面哪侧
合金做的电阻构成一个电桥，外磁场变化引起电阻率变 化，电桥输出信号放大，反馈到线圈成负反馈，测量该 反馈信号为磁场的测量电信号。
JCX-3井中磁测仪
二．井中磁测野外工作方法及基本技术要求
（一）应用的基本条件
探测对象应是有一定规模的磁性体；
其磁化强度J较大相对于围岩具有明显的磁性差异。 被探测的磁性体应在所采用仪器的探测范围内。 对于斜孔，应取得准确的钻孔倾斜方位与顶角。 （二）取定正常场和校对点 （三）测井准备 （四）野外测井基本技术要求
60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500
520 540 560 580
平面矢量
根据参量图的不完整可以初步看出220-600米间是
完整形状的1/4左右，椐此矿体头部至少还有400米；
360
360
380
380
380
400
400
400
420
420
420
440
ห้องสมุดไป่ตู้
440
440
460
460
460
480
480
480
500
500
500
520
520
520
540
540
540
560
560
560
580
580
580
-19000
-17000
-15000
-13000
-11000
-9000
-700-207000 -5205000 -230-30000 -21000-10000-19000 1-01070000 -153000000 -130050000 -11000 700-09000 -7000
-33000
-31000
-29000
-27000
-710200000 -501040000 -300106000 -1000108000 1000200003000 22050000 2470000 296000 1218000
-25000 1330000
-23000
-21000
20
擧 45 20
40
采用巨磁阻传感器测磁。
三分量磁力仪系统结构
偏心重锤 左手坐标 新仪器与
书本不同
巨磁阻传感器
物质的电阻率在磁场中会发生微小的变化，称为磁 阻效应（AMR），在某种条件下，物质电阻率会随磁 场产生较大的变化，称为巨磁阻效应（GMR）。美国
APPH公司将铁镍合金凝聚在硅片上,集成一个平 面铝线圈，做成磁传感器。磁阻传感器，是将铁镍
井中测磁是以研究岩（矿）石磁性特征为物理基 础，包括磁场强度测量和磁化率测量两部分。
磁场强度测量地面是单分量，井中磁测是三分量 的，主要是测定磁性在它的周围所产生的强度， 并通过物理场特征进行分析，解决地质勘探和找 矿问题。
磁化率测量是测定被钻孔所打到的岩（矿）体的 磁化率参数，可以提供连续的磁化率参数，而且 为磁场强度测量的分析提供依据。
井中磁测及部分地下物探介绍
内容简介
井中三分量磁测 部分地球物理测井方法介绍
井中三分量磁测
一、井中磁测的概念和基本装置 二、井中磁测野外工作方法及基本技术要求 三、井中磁测资料整理与解释 四、应用实例
一．井中磁测的概念和基本装置
井中测磁是磁法勘探向钻孔中的发展，是普查勘 探磁铁矿床和含磁性矿物多金属矿床的一种有效 物探方法，它用来解决井周地质问题。
对磁异常进行半定量解释需要了解其形状来 选择解释方法。 通常利用磁异常曲线的某些特征点参数和外
磁场特征来判断。 一般多采用△Z—△H参量图法。不同形体其
参量图不同，可根据参量图的形态参考对比 规则体的参量图形来估计矿体形状。
无限延深薄板
顺层磁化时， a-i=0°
当a-i≠0°时过 坐标原点的直 径与△H坐标轴 所夹锐角为a-i。
-3000
-1000
1000
-31000 -29000
-27000 -25000
-23000 -21000
-19000 -17000
-15000 -13000
-11000 -9000
-7000
-5000
-3000
-1000
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3000
5000