基于全区视电阻率提高瞬变电磁勘探分辨率的处理方法研究

作     者：廖鑫 liao鑫

作者单位：成都理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：肖宏跃

授予年度：2012年

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：瞬变电磁勘探 全区视电阻率 分辨率 遗传算法 

摘      要：煤炭资源的开发利用一直是我国国民经济发展的重要组成部分和既定国策。然而，我国煤田水文地质条件极为复杂，煤矿突水事故频繁发生．严重威胁着煤矿的安全生产、并已造成了巨大的经济损失和严重的后果。因此，对煤矿水害的预防及治理一直是煤炭工业必须解决的重大课题之一。开展瞬变电磁方法（TEM）进行水文地质补充勘探和超前预报是解决煤矿防治水问题的有效途径，然而在一些复杂地质情况下TEM探测效果不尽如人意，急待提高其分辨率，以满足安全生产的需要。 本文介绍了分辨率的基本概念，详细分析了采用全区视电阻率的意义，并利用磁场强度计算出全区视电阻率。同时提出了用二分查找的办法完成反函数的计算，再实现烟圈反演和遗传算法反演的目的。然后，本文主要在采用层状地层模型的基础上，进行了针对薄层探测的定性和定量解释的效果实验。最后，通过两个实例，分别验证了关断时间校正和反演方法提高分辨率的效果，并对比了烟圈反演和遗传算法反演的优劣之处。 以上工作的基础之上，取得了诸多成果。文中提出了从全区视电阻率出发，进行提高瞬变电磁勘探分辨率的处理方法，充分利用全区视电阻率数据，克服早、晚期视电阻率的局限性;编制了一套用复化辛普森公式数值计算概率积分和二分法求解非线性反函数的程序;验证了基于磁场强度求得的全区视电阻率为唯一的单值，比基于感应电动势的解法更为准确;编制了采用全区视电阻率计算方式的“烟圈递推反演和精英选择策略下的遗传反演算法程序;通过建立在层状模型基础上的薄层TEM数值模拟，说明了TEM方法对薄板的位置反映较厚度更为准确;并指出，在一定的探测范围内，最利于定量解释的埋深与层厚之比为10:1;实验总结了不同参数选取和关断时间问题的校正对瞬变电磁勘探分辨率的影响;对比了烟圈反演和遗传算法反演的效果，分辨率都有所提升，达到预想效果，能解决实际问题，后者成层性效果更佳。