煤田地质与勘探

作者：张军,

关键词：钻孔瞬变电磁, 超前探测, 水平分量, 垂直分量, 异常响应, 数值模拟,

为了解决常规矿井瞬变电磁超前探测方法受矿井外界干扰影响较大，异常体探测定位不精确的问题，提出一种在井下钻孔中测量瞬变电磁场三分量信号的超前探测方法，对接收线圈所处水平面不同位置、异常体不同方位的异常响应特征进行数值模拟。分析钻孔瞬变电磁探测原理，进行钻孔发射线圈与接收线圈的试验设计以及施工设计，对均匀全空间模型、均匀全空间异常体模型、异常体位于钻孔不同方位的三分量异常场响应特征进行系统分析。在低阻异常体与线圈垂直时，X分量、Y分量、Z分量异常响应最大，随着低阻异常体逐渐平行于接收线圈法向，异常响应逐渐减小，当低阻异常体完全平行于接收线圈法向时，X分量、Y分量、Z分量异常响应最小。通过以上认识，可以根据钻孔径向不同象限位置的异常场三分量组合形态不同，判断异常体所在钻孔的方位。在以钻孔钻进方向为Z轴正方向，以孔口所在平面右向为X轴正方向，下向为Y轴正方向的坐标系下，钻孔瞬变电磁水平分量异常响应形态均为“近似正弦曲线”或“近似反向正弦曲线”形态，通过形态组合判定出孔旁异常体所在象限。通过这样的规律，可分析三维空间条件下异常体的空间位置及赋存状态。通过钻孔瞬变电磁超前探测异常响应特征的分析，可为钻孔瞬变电磁超前探测提供理论数据支持。

来源：2022年第8期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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