[發明專利]一種坑道電磁波超前探測地層電阻率的方法

在審

• 申請號: 202210692212.5
• 申請日: 2022-06-17
• 公開（公告）號: CN115144911A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 趙佳佳;李宇騰;汪凱斌;李雄偉;王小龍;張軍;張佳;韓昱
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團西安研究院有限公司
• 主分類號: G01V3/12
• 分類號: G01V3/12;G01V3/38
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 王孝明

1.一種坑道電磁波超前探測地層電阻率的方法，其特征在于，該方法步驟包括：

步驟一，在非導電骨架上固定M+1個獨立天線，所述M+1個獨立天線共面設置，其中，M+1個獨立天線中包含1個發射天線T，M個聚焦接收天線，依次記為R₁、R₂、R₃、...、R_M，所述聚焦接收天線與發射天線T的距離依次記為L₁、L₂、L₃、...、L_M，聚焦接收天線的纏繞圈數依次記為N₁圈、N₂圈、N₃圈、...、N_M圈；

步驟二，將步驟一中的M+1個獨立天線進行組合，包含一組全天線組合方式：TR₁R₂R₃、...、R_M與M-1組三天線組合方式：TR₁R₂、TR₂R₃、...、TR_M-1R_M；

步驟三，采用步驟二中的全天線組合方式中，發射天線T能夠發射不同頻率的交變電流信號；

M個聚焦接收天線可采集M個復感應電動勢信號V₁、V₂、V₃...V_M，將M個復感應電動勢信號分離為M個直接耦合信號和M個純二次場感應信號，并對所述M個直接耦合信號進行加權平均，做第一次信號干擾校正，得到干擾校正后的直接耦合信號V_m；

步驟四，采用步驟二中三天線組合方式中，當TR₁R₂組合方式工作時，發射天線T發射電流為I_T，聚焦接收天線R₁接收到的復感應電動勢信號為V′₁₁，聚焦接收天線R₂接收到的復感應電動勢信號為V′₁₂；當TR₂R₃組合方式工作時，發射天線T發射電流為I_T，聚焦接收天線R₂接收到的復感應電動勢信號為V′₂₂，聚焦接收天線R₃接收到的復感應電動勢信號為V′₂₃；...；當TR_M-1R_M組合方式工作時，發射天線T發射電流為I_T，聚焦接收天線R_M-1接收到的復感應電動勢信號為V'_M-1M-1，聚焦接收天線R_M接收到的復感應電動勢信號為V'_M-1M；

步驟五，聚焦接收天線R₁接收到的純二次場信號V′₁；V₁取V′₁₂與V′₂₂信號中純二次場感應信號進行加權平均，得到干擾校正后的聚焦接收天線R₂接收的純二次場感應信號V′₂；取V′₂₃與V′₃₃信號中，純二次場感應信號進行加權平均，得到干擾校正后的聚焦接收天線R₃接收的純二次場感應信號V′₃；...；取V'_M-2M-1與V'_M-1M-1信號中，純二次場感應信號進行加權平均，得到干擾校正后的聚焦接收天線R_M-1接收的純二次場感應信號V'_M-1；聚焦接收天線R_M接收到的純二次場信號V′_m，完成第二次信號干擾校正；

步驟六，根據步驟三中第一次信號干擾校正后得到的直接耦合信號V_m，以及步驟五中的純二次場信號V′₁、V′₂、V′₃、...、V'_M-1、V'_M計算各天線的電導率σ₁、σ₂、σ₃、...、σ_M-1、σ_M，將各天線計算得到的電導率加權平均，做第三次信號干擾校正，得到該工作頻率下，聚焦測量的視電導率，記為σ_m，通過σ_m計算探測深度δ_m。