回线源瞬变电磁法探测分辨率研究

论文摘要

回线源瞬变电磁法因对低阻体敏感,现已成为煤矿水文地质调查的首选方法,用于划分含隔水层,探测赋水异常体,但是目前有关其分辨率问题仍不明确,导致前期施工设计缺乏理论依据,后期资料解释可靠性不足。针对于此,本文采用三维数值模拟的研究方法,计算了不同地电模型、不同回线边长的感应电动势响应,以5%相对异常值为分辨阈值,分析了瞬变电磁法纵、横向分辨率与回线边长的关系,主要研究成果如下:（1）对于同一地电模型,在目标层地层参数保持不变的情况下,当薄层埋深较浅时,发射回线边长的大小对感应电动势响应结果有一定的影响,但当薄层埋深较深时或为高阻薄层时,感应电动势对目标层的敏感性与发射回线边长的大小基本无关,表明纵向分辨率此时也与发射回线边长无关。（2）当发射回线边长固定时,纵向分辨率主要与目标层的地层参数有关。如对于边长为100m的发射回线,其纵向分辨率满足关系式:min 0 1（z/h）（28）16.10590809?（?/?）-16.74251672。其中对于埋深为100m,与围岩的电性差异为1:2的低阻薄层,当薄层厚度大于6.44m时即可分辨;对于埋深为100m,与围岩的电性差异为1:4的低阻薄层,当薄层厚度大于2.1m时即可分辨。（3）对三维异常体的横向分辨率不仅与发射回线边长有关,还与含异常体的模型地层参数有关。当发射回线边长固定为200m,埋深固定为100m时,其横向分辨率满足关系式:0.04520 1 min（/）623.4732L??e-（28）?。其中,对于与围岩电性差异比为1:5的低阻异常体,当异常体大小大于107m×107m×107m时即可分辨;对于与围岩电性差异比为1:10的低阻异常体,当异常体大小大于91m×91m×91m时即可分辨;对于与围岩电性差异比为1:50的低阻异常体,当异常体大小大于56m×56m×56m时即可分辨。（4）对于大小为50m×50m×50m的两个不同间隔同一深度上的双异常体,其极限分辨率为埋深80m,其间隔为60m;对于纵向大小相同,电阻率相同的双异常体,异常分辨结果为一个整体。（5）通过对比不同地层参数的薄层的电磁响应特征,提出可以代表薄层的埋深的8个属性参数作为自变量,计算了不同薄层参数下的样本库,共计3253个样本模型,利用统计学软件SPSS软件,采用逐步多元线性回归方法,建立了薄层埋深的逐步回归方程,并对方程进行了精度检验,检验模型的埋深相对误差均分布在模型埋深相对误差精度范围之内。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 孟乐乐

导师: 姜志海

关键词: 回线源瞬变电磁法,发射回线边长,纵向分辨率,横向分辨率

来源: 中国矿业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,地球物理学,矿业工程

单位: 中国矿业大学

分类号: P631.325

总页数: 119

文件大小: 11700K

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