[發明專利]一種用于淺層地表探測方法及瞬變電磁儀器

在審

• 申請號: 202010584049.1
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111538093A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 李聰;曾昭發;段清明;李靜
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01V3/10
• 分類號: G01V3/10
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 宮建華

本發明公開一種用于淺層地表探測方法及瞬變電磁儀器，屬于地質勘測技術領域，方法包括：設置反向串聯上下平行共軸的兩個相同線圈，以使得所述兩個相同線圈通路電流等值同步，電流方向相反，所述兩線圈被配置成雙線圈源；將接收線圈置于所述雙線圈源正中間的一次場零磁通平面，與雙線圈源共軸的位置；對待勘測地質條件參數以及物理特征參數進行采集，在所述待勘測地質條件參數以及物理特征參數符合瞬變電磁法測試的情形下，設置瞬變電磁剖面，進行數據采集；對采集到的數據進行反演，得到各剖面電阻率等值線斷面，分析各瞬變電磁探測剖面反演成果，對所述反演結果進行準確性分析操作，指導淺層地表探測作業。

技術領域

本發明屬于地質勘測技術領域，特別涉及一種用于淺層地表探測方法及瞬變電磁儀器。

背景技術

瞬變電磁法也稱時間域電磁法(Time domain electromagnetic methods)，簡稱TEM，它是利用不接地回線或接地線源向地下發射一次脈沖磁場，在一次脈沖磁場間歇期間，利用線圈或接地電極觀測二次渦流場的方法。簡單地說，瞬變電磁法的基本原理就是電磁感應定律。衰減過程一般分為早、中和晚期。早期的電磁場相當于頻率域中的高頻成分，衰減快，趨膚深度小；而晚期成分則相當于頻率域中的低頻成分，衰減慢，趨膚深度大。通過測量斷電后各個時間段的二次場隨時間變化規律，可得到不同深度的地電特征。

瞬變電磁法早期二次場是淺層地質信息的反應,一次場關斷產生的自感電場會與早期二次場進行疊加形成一個淺層盲區,造成探測結果不能真實反映淺層地層信息。本發明人發現，現有技術中淺層盲區是瞬變電磁測量中一直難以解決的一個問題，嚴重制約了瞬變電磁法在工程勘察、災害治理等工程領域的發展。

發明內容

為了至少解決上述技術問題，本發明提供了一種用于淺層地表探測方法及瞬變電磁儀器。

根據本發明第一方面，提供了一種用于淺層地表探測方法，包括：

設置反向串聯上下平行共軸的兩個相同線圈，以使得所述兩個相同線圈通路電流等值同步，電流方向相反，所述兩線圈被配置成雙線圈源；

將接收線圈置于所述雙線圈源正中間的一次場零磁通平面，與雙線圈源共軸的位置；

對待勘測地質條件參數以及物理特征參數進行采集，在所述待勘測地質條件參數以及物理特征參數符合瞬變電磁法測試的情形下，設置瞬變電磁剖面，進行數據采集；

對采集到的數據進行反演，得到到各剖面電阻率等值線斷面，分析各瞬變電磁探測剖面反演成果，對所述反演結果進行準確性分析操作，指導淺層地表探測作業。

所述反向串聯上下平行共軸的兩個相同線圈直徑為第一預設尺寸，所述兩個相同線圈之間設置為預設間距。

所述接收線圈直徑設為第二預設尺寸，接收等效面積為預設面積。

所述設置瞬變電磁剖面，包括：將上游側設置為零樁號起點，在不同的高程布設若干條瞬變電磁剖面，各測線點距預設距離。

所述數據采集的參數包括：發送電壓、發送電流、發送頻率，關斷時間，疊加周期。

所述對所述反演結果進行準確性分析操作，指導淺層地表探測作業，包括：采用高密度電阻率發數據對比的方法，對所述反演結果進行準確性分析操作，將得到的分析結果作為淺層地表探測作業的指導。

所述對所述反演結果進行準確性分析操作，指導淺層地表探測作業，包括：

采用鉆孔驗證的方法，在瞬變電磁測線上布置多個驗證鉆孔，對反演結果進行驗證，得到的驗證結果指導淺層地表探測作業。