矿井瞬变电磁方法培训

一.矿井瞬变电磁方法理论
4.应用领域
1)在矿产资源勘查中的应用 3)在灾害地质调查中的应用
在金属矿床上的应用
在煤矿矿井涌水调查中的应用
在油气田上的应用
在地下采空区调查中的应用
在煤田勘探中的应用
在煤层火烧边界调查中的应用
2)在水资源勘查中的应用
在地热田调查中的应用 寻找基岩裂隙型地下水
在煤田陷落柱调查中的应用 在堤防隐患及渗漏中的应用
发射接收线圈相距一定距离。特点：异常特征复杂，横向分辨率高，受一 次场影响最小，适用于浅中部勘探。
一.矿井瞬变电磁方法理论
3.方法特点
优点
纯异常 多频叠加
组合多 紧耦合 幅度强
地形影响小
形状简单
加大功率加大勘探深度
早延时 高频 浅部
晚延时 低频 穿透低阻层 深部
多延时 多频 测深
缺点
分辨率随勘探深度而降低 高阻体反映不佳
一.矿井瞬变电磁方法理论
2.工作装置
矿井瞬变电磁法常用工作装置
重叠回线 发射接收线圈重叠在一起。特点：异常特征简单，横向分辨率低，受一次
场影响最大，适用于中深部勘探。 中心回线
向分辨大率线高圈，TX受发一射次，场小影线响圈小RX，接适收用，于中测心深点勘重探合，。由特浅点到：深异都常有特反征应最。简单，横 偶极装置
任一时刻地下涡旋电流在地表产生的磁场可以等效为 一个水平环状线电流的磁场。
在发射电流刚关断时，该环状线电流紧挨发射回线， 与发射回线具有相同的形状。
随着时间推移，该电流环向下、向外扩散，并逐渐变 形为圆电流环。
一.矿井瞬变电磁方法理论
2.工作装置
地面瞬变电磁法常用工作装置 Ⅰ和Ⅱ：动源类；Ⅲ：定源类； TX：发射回线；RX：接收回线；r：收发距；a和b：回线边长
矿井瞬变电磁方法培训
张军
物探仪器研究所
目录CONTENTS
1
矿井瞬变电磁方法理论
2
矿井瞬变电磁仪器
3
矿井瞬变电磁工作方式
4
矿井瞬变电磁处理解释
5
矿井瞬变电磁典型实例
第一节
矿井瞬变电磁 方法理论
01
02
03
04
05
一.矿井瞬变电磁方法理论
1.基本原理
瞬变电磁法（Transient Electromagnetics Method, TEM）是以地壳中岩（矿）石的导电性与导磁性差异为 主要物质基础，根据电磁感应原理，利用不接地回线或 接地线源向地下发送一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场的 间隙期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场，并研 究该场的空间与时间分布规律。从而解决有关地质问题 的时间域电磁法。
YCS2000-T矿用瞬变电磁探头 YCS2000发射线圈 发射线框框架
YCS2000-Z主机多路充电器 Fra Baidu bibliotekCS2000-Z探头多路充电器
USB通信线 接收探头连接线
瞬变电磁解释软件（U盘、电子狗）
数量 1台 1个 1根 1套 1个 1个 1根 1根
1套
备注 选配
二.矿井瞬变电磁仪器
2.YCS2000型仪器
二.矿井瞬变电磁仪器
1.现有仪器
EMRS瞬变仪器
二.矿井瞬变电磁仪器
1.现有仪器
IGGETEM-30A瞬变仪器
二.矿井瞬变电磁仪器
1.现有仪器
MSD-1瞬变仪器
二.矿井瞬变电磁仪器
2.YCS2000型仪器
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
9
部件 主机 接收探头 装置
配件
软件及说明书 等
名称 YCS2000-Z矿用瞬变电磁探测仪主机
煤炭领域
煤矿井下掘进巷道前方含(导)水构造多方位、超前探测； 煤矿井下巷道顶、底板含(导)水构造多方位、超前探测； 煤矿井下巷道侧帮含(导)水构造多方位、超前连续探测； 煤矿井下老窑采空积水区、断层和陷落柱等勘查；
第二节
矿井瞬变电磁仪器
01
02
03
04
05
二.矿井瞬变电磁仪器
1.现有仪器
PROTEM 47HP 加拿大Geonics公司
二.矿井瞬变电磁仪器
1.现有仪器
YCS160瞬变电磁仪
二.矿井瞬变电磁仪器
1.现有仪器
TERRA TEM 澳大利亚Alpha公司
IGGETEM-30A 中国地质科学院地球物 理地球化学勘查研究所
EMRS 西安强源物探研究所
MSD-1 长沙白云 仪器开发有限公司
二.矿井瞬变电磁仪器
1.现有仪器
TerraTEM瞬变仪器
4)在工程场地工程地质调查中的
在黄土塬贫水区寻找基岩裂隙型地下 应用
水中的应用
在近海水下基岩起伏和构造分布中应用
在旱塬地区寻找层状含水地层中的应 在水下障碍物调查中的应用
用
在高速公路勘查中的应用
在干旱地区探测岩溶水中的应用
5)在考古及文物保护方面中的应
在岩溶勘查中的应用
用
一.矿井瞬变电磁方法理论
4.应用领域
YCS40（A） 福州华虹智能科技开发
有限公司
CUGTEM-8 武汉地大华睿地学技术
有限公司
YCS160 长沙飞翼股份有限公司
二.矿井瞬变电磁仪器
1.现有仪器
PROTEM47HP瞬变电磁仪
二.矿井瞬变电磁仪器
1.现有仪器
CUGTEM-8矿用瞬变电磁仪系统
二.矿井瞬变电磁仪器
1.现有仪器
YCS40瞬变电磁仪
一.矿井瞬变电磁方法理论
二次场
1.基本原理
一次场
发射机
发射电流
接收机
接收线圈
layer1
layer3 layer4
发射线圈边长
一.矿井瞬变电磁方法理论
1.基本原理
通过发送一系列方波来工作，频率成分极其丰富。 时间域电磁法：不同时间反映不同的深度。
感应时间越长，电流穿透越深，因此越 能反映地下深处的信息。 关于采样时间与频率的关系，t≠1／f 。
主要技术指标
探头等效面积：450 m2； 动态范围：180 dB； 叠加次数：可自由设置（ 可≥10000次）； 放大倍数：1、10倍； 采样率：2 MSPS、1 MSPS、0.5 MSPS、0.25 MSPS、0.125 MSPS、0.0625 MSPS； 观测道数：20-5000道 发射电压：≤6.5 V（稳压）； 发射电流：≥1.5 A； 发射线圈匝数：10匝； 发射频率：2.5 Hz，6.25 Hz，12.5 Hz，25 Hz； 关断时间：0.5 μs； 连续工作时间： 不小于6 h。
这是由于任意时刻采样的信号都含有所有频率成分的信
息，只是不同时刻的信号含频率成份的百分比不同而已。
一.矿井瞬变电磁方法理论
1.基本原理
发射基频或时基下降沿 零时 采样时间起点
一.矿井瞬变电磁方法理论
1.基本原理
一.矿井瞬变电磁方法理论
1.基本原理
-Z
Tx
t>0
t=t1
X
t=t2
t=t3
Z
瞬变电磁场的烟圈效应