[發明專利]深部開采礦井富水區電性源瞬變電磁探查方法

有效

• 申請號: 201410628923.1
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN104375194A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 翟明華;范建國;郭信山;李術才;徐加利;王慧濤;孫懷鳳
• 申請（專利權）人: 山東能源集團有限公司
• 主分類號: G01V3/26
• 分類號: G01V3/26
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙妍

1.深部開采礦井富水區電性源瞬變電磁探查方法，其特征在于，包括以下步驟：?

步驟1在地面上確定放置電性源兩個供電電極A和B的坐標；并在相應的位置放置兩個供電電極A和B，且將供電電極A和B通過導線連接；?

步驟2將發射機與接收機進行石英鐘同步；?

步驟3將發射機固定在地面，且攜帶接收機下井到達指定位置；?

步驟4地面發射機開始工作，通過發電機和發射機向地下供雙極型矩形電流波；?

步驟5在井下連接接收機和接收磁探頭，同時進行雙路接收，采集梯度磁場量，即采集不同高度的感應電動勢；?

步驟6沿需要探測的巷道行走，直到完成所有探測；?

步驟7記錄巷道在地面的位置及與發射電極的相對位置；?

步驟8關閉接收機和發射機，整理儀器；?

步驟9收起發射導線，取出不極化電極，完成探測，?

步驟10根據上面的參數，得到最優的地表模型，根據地表模型判斷哪些是富水區，哪些是貧水區。?

2.如權利要求1所述的深部開采礦井富水區電性源瞬變電磁探查方法，其特征在于，所述的步驟1的具體過程如下：?

步驟1-1采用GPS在地面確定電性源兩個供電電極A和B坐標，坐標宜選在探測區域的正上方或附近；?

步驟1-2在確定的供電電極A和B的位置挖坑，尺寸不小于40cm×40cm×60cm；?

步驟1-3在坑內放置不極化電極，并澆鹽水，采用原土掩埋；不極化電極通過導線連接。?

3.如權利要求2所述的深部開采礦井富水區電性源瞬變電磁探查方法，其特征在于，在步驟1-3中，如果在非常干燥的地區或表層電阻率非常大的區域采用多個供電電極形成分布方式來減少接地電阻。?

4.如權利要求1所述的深部開采礦井富水區電性源瞬變電磁探查方法，其特征在于，在?

步驟1中為了更好的減少接地電阻，在單個坑內埋設多個不極化電極進行供電。?

5.如權利要求2所述的深部開采礦井富水區電性源瞬變電磁探查方法，其特征在于，所述的步驟1-3中采用低電阻BVR導線將AB連接，導線中間接發電機；導線一般截面積應大于6mm²。?

6.如權利要求1所述的深部開采礦井富水區電性源瞬變電磁探查方法，其特征在于，所述的步驟5中采用的裝置，包括一個垂直放置的豎桿，在所述的豎桿上從上到下依次放置至?少兩個磁探頭，且每個磁探頭均與接收機相連；每個磁探頭采集其所在高度的電信號，實現了采集梯度磁場量。?

7.如權利要求1所述的深部開采礦井富水區電性源瞬變電磁探查方法，其特征在于，所述的步驟10的具體過程為：?

以步驟7記錄的發射源位置、巷道位置信息、地面地形起伏情況、模型的層數、模型厚度和每層的電阻率作為初始參數，根據步驟5采集的感應電動勢與下面的理論計算公式計算結果ξ組成反演模型，通過調整模型每層的厚度與電阻率實現觀測值與理論值的二范數最小，得到最優的地電模型。?

其中H_1z為磁場強度，a為回線半徑或導線長度的一半，K₀、K₁為第三類貝塞爾函數，z為地下距地面的垂直距離距離，I₀、I₁為第二類貝塞爾函數，R是導線積分點與地下接收點的直線距離；?

則接收的感應電動勢信號為：?

其中ξ為感應電動勢，μ₀為真空磁導率，H_1z為上面計算的磁場強度，t為時間；?

所述的反演模型為理論電動勢和所采集感應電動勢之差。?