[發明專利]一種礦井瞬變電磁超前探測的巷道效應消除方法和裝置

有效

• 申請號: 201510332956.6
• 申請日: 2015-06-17
• 公開（公告）號: CN105044789B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 薛國強;鐘華森;底青云;李貅;程久龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: G01V3/26
• 分類號: G01V3/26;G01V3/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及一種礦井瞬變電磁超前探測的巷道效應消除方法和裝置，巷道效應消除方法包括：獲得待測礦井巷道的采掘面處的瞬變電磁掃描測量數據；通過在采掘面后方預定距離處進行測量，獲得純巷道響應數據；以及利用純巷道響應數據，校正采掘面處的瞬變電磁掃描測量數據，以消除巷道效應。本發明的巷道效應消除方法和裝置，能夠對瞬變電磁超前探測數據進行巷道效應校正，使得校正后的瞬變電磁超前探測數據較準確。

技術領域

本發明涉及地質探測領域，具體涉及一種礦井瞬變電磁超前探測的巷道效應消除方法和裝置。

背景技術

瞬變電磁場是一種渦流場，在介質中以擴散形式傳播。如圖1A所示，在以往的地下瞬變電磁法超前探測中，在巷道掌子面位置處，放置直立發射線圈，電磁場向掌子面的前方和后方同時傳播，雖然傳播特性比較復雜，但在巷道掌子面尺寸(寬度和高度一般為12m)大于發射回線邊長(回線邊長一般為3m)3倍的情況下，可以忽略巷道側面圍巖產生的感應場，近似認為渦流場只向巷道掌子面前方傳播。這種近似情況下的場的傳播機制更接近于半空間的場，可以按照成熟的地面瞬變電磁半空間理論進行解釋。

在井下頂底板含水性探測時，如圖1B所示，線圈水平放置，測量來自于頂部和底部的信息，主要目的是為了探測礦井工作面頂板、底板巖層富水性。由于巷道高度一般較低，因此這種探測方式可近似看作是全空間探測方式，其工作的理論基礎是礦井全空間瞬變電磁理論，可以按照全空間探測處理技術進行資料處理和解釋。

目前，針對礦區井下所進行的瞬變電磁超前探測所測量的數據較不準確。

發明內容

本發明提供一種礦井瞬變電磁超前探測的巷道效應消除方法和裝置，其目的是解決現有的針對礦區井下所進行的瞬變電磁超前探測所測量的數據不準確的問題。

為了實現上述發明目的，本發明采取的技術方案如下：

一種礦井瞬變電磁超前探測的巷道效應消除方法，巷道效應消除方法包括：獲得待測礦井巷道的采掘面處的瞬變電磁掃描測量數據；通過在采掘面后方預定距離處進行測量，獲得純巷道響應數據；以及利用純巷道響應數據，校正采掘面處的瞬變電磁掃描測量數據，以消除巷道效應。

優選地，采掘面處的瞬變電磁掃描測量數據是在至少一個預定探測方向上獲得的，其中，利用純巷道響應數據校正采掘面處的瞬變電磁掃描測量數據的步驟包括：根據純巷道響應數據，獲得至少一個預定探測方向各自對應的巷道效應校正量；以及針對至少一個預定探測方向中的每個方向，獲得該方向上獲得的采掘面處的瞬變電磁掃描測量數據與該方向對應的巷道效應校正量之差，作為校正后的瞬變電磁掃描測量數據。

優選地，純巷道響應數據通過如下方式獲得：在采掘面后方預定距離處、以0°作為探測角度進行測量，將此測量所得數據作為純巷道響應數據，其中，探測角度為0°表示發射線圈的中心法線方向與掘進方向之間的夾角為0°。

優選地，所述預定距離為100米。

一種礦井瞬變電磁超前探測的巷道效應消除裝置，巷道效應消除裝置包括：測量數據獲得單元，其用于獲得待測礦井巷道的采掘面處的瞬變電磁掃描測量數據；純巷道響應數據獲得單元，其用于通過在采掘面后方預定距離處進行測量，獲得純巷道響應數據；以及校正單元，其用于利用純巷道響應數據，校正采掘面處的瞬變電磁掃描測量數據，以消除巷道效應。

優選地，測量數據獲得單元在至少一個預定探測方向上獲得采掘面處的瞬變電磁掃描測量數據，其中，校正單元用于：根據純巷道響應數據，獲得至少一個預定探測方向各自對應的巷道效應校正量；以及針對至少一個預定探測方向中的每個方向，獲得該方向上獲得的采掘面處的瞬變電磁掃描測量數據與該方向對應的巷道效應校正量之差，作為校正后的瞬變電磁掃描測量 數據。