检索结果-南通市图书馆

基于趋肤深度加权的横向约束拟二维反演在广域电磁法中的应用

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地球物理学进展 2023年

作者：肖晓李银航汤井田刘寄仁中南大学有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室中南大学地球科学与信息物理学院中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室

广域电磁法是中深部矿产勘探的重要手段，本文针对广域电磁法数据特点，提出了一种基于趋肤深度加权的横向约束拟二维反演算法（SD-WLCI）。通过两个二维理论模型证明了该算法能够有效改善广域电磁法中深部反演结果在横向上的连续性，... 详细信息

广域电磁法是中深部矿产勘探的重要手段，本文针对广域电磁法数据特点，提出了一种基于趋肤深度加权的横向约束拟二维反演算法（SD-WLCI）。通过两个二维理论模型证明了该算法能够有效改善广域电磁法中深部反演结果在横向上的连续性，提高层分界面的分辨率。除此之外，本文还详细比较了三种正则化因子搜索方法（线性搜索法、冷却法、自适应正则化因子法）对于此算法的影响，结果表明，在所对比的范围内，线性搜索法在工作效率和稳定性两方面均优于其他两种方法。最后，本文将基于趋肤深度加权的横向约束反演算法应用于铜陵冬瓜山某矿区实测的广域电磁法数据反演，反演结果与实际地质情况吻合度高，为后续中深部矿产预测和钻孔选址提供了可靠的地球物理依据，并通过与传统的横向约束反演结果进行对比，证明了该算法在广域电磁法实测数据反演中的实用性与必要性。

关键词：广域电磁法横向约束趋肤深度加权正则化因子实测数据反演

地-巷广域电磁法及在安徽冬瓜山铜矿应用研究

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地-巷广域电磁法及在安徽冬瓜山铜矿应用研究

三维陆地可控源电磁法有限元模型降阶快速正演

第二届全国矿产勘查大会

作者：周聪汤井田肖晓刘寄仁东华理工大学核资源与环境国家重点实验室中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室

全空间"空-地-井-巷"探测新方法是战略性矿产勘查手段创新突破的重要方向(滕吉文等,2022),通过拓展观测空间,可达到提高勘探效率或精度的目的。广域电磁法具有可单分量测量、抗干扰能力强、探测深度大等优点(何继善, 2010),已在矿产资...

全空间"空-地-井-巷"探测新方法是战略性矿产勘查手段创新突破的重要方向(滕吉文等,2022),通过拓展观测空间,可达到提高勘探效率或精度的目的。广域电磁法具有可单分量测量、抗干扰能力强、探测深度大等优点(何继善, 2010),已在矿产资源勘查中获得了广泛应用,但当前工作以地面勘探为主。地-巷广域电磁法采用地面发送-巷道接收的方式获取全空间电磁场响应与地电结构信息,通过在更接近目标体的地下空间进行数据观测,可有效规避地面地形及障碍物的影响、滤除地表噪声源、减小上覆低阻层信号屏蔽效应、提高对小规模地质体的分辨能力

关键词：

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地球物理学报 2020年第9期63卷 3520-3533页

作者：张继锋刘寄仁冯兵郑一安长安大学地质工程与测绘学院西安710054

三维陆地可控源电磁法有限元快速正演的主要瓶颈在于多频率大型稀疏方程组求解问题.本文引入一种基于模型降阶的Krylov子空间投影算法,推导了有限元刚度矩阵的模型降阶形式,构建了频率域传递函数;采用标准正交向量序列,构建一个远远小... 详细信息

三维陆地可控源电磁法有限元快速正演的主要瓶颈在于多频率大型稀疏方程组求解问题.本文引入一种基于模型降阶的Krylov子空间投影算法,推导了有限元刚度矩阵的模型降阶形式,构建了频率域传递函数;采用标准正交向量序列,构建一个远远小于有限元刚度矩阵维度的矩阵,该矩阵与频率无关,通过一次模型降阶即可实现多频点有限元方程快速求解.采用基于电场的变分方程,加入散度校正条件,以消除伪解;引入伪δ函数,消除了源点的奇异性,可适用于复杂背景模型三维有限元数值模拟,并为多源的求解奠定了基础;以层状介质模型解析解为标准,通过和基于Pardiso直接求解器的有限元算法(3DFEM)进行比较,模型降阶法计算时间小于前者的1/10,平均相对误差在1.72%,在满足精度要求下,实现了高效率三维有限元数值求解;分别设计了横向高低阻模型和纵向高低阻模型,分析了从近区到远区电场和卡尼亚视电阻率的变化规律,假极值的表现特征,阴影效应的影响等,从而也验证了该算法的正确性.最后,建立了一个地层陷落柱模型,通过模型降阶有限元正演模拟,发现视电阻率断面图在陷落柱上方出现“凹陷”,与模型设计吻合,表明该算法对复杂地层模拟具有同样的适用性.

关键词：可控源电磁法模型降阶有限元电磁测深

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基于地质模型约束的广域电磁三维反演

基于地质模型约束的广域电磁三维反演

第二届全国矿产勘查大会

作者：刘寄仁汤井田肖晓周飞虎中南大学地球科学与信息物理学院

经典的Tikhonov正则化约束可以提高反演的稳定性并获得一个可接受的解,但反演结果往往过于光滑。此外,当高频数据受噪声干扰严重时,无法较好的约束浅部电性结构,进而影响深部分辨率;同时,当勘探区域地层结构为高低阻互层时,广域电磁往...

经典的Tikhonov正则化约束可以提高反演的稳定性并获得一个可接受的解,但反演结果往往过于光滑。此外,当高频数据受噪声干扰严重时,无法较好的约束浅部电性结构,进而影响深部分辨率;同时,当勘探区域地层结构为高低阻互层时,广域电磁往往较难分辨出不敏感的高阻层,在成像结果上呈现低阻发散现象,从而导致我们需要从一个模糊的反演结果中推断地下地质情况,而实际地质是具有分类性的。

关键词：

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多源频率域地空系统三维电磁响应分析

地球物理学报 2021年第4期64卷 1419-1434页

作者：张继锋刘寄仁冯兵董岩郑一安长安大学地质工程与测绘学院西安710054 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083

地空电磁法已经成为深部资源勘探的重要地球物理方法,但对频率域地空系统的三维多源电磁响应特征研究较少.本文设计了多种激励源组合方式,采用非结构化有限元数值模拟方法,对三维地电模型的空中垂直磁场的响应特征进行了研究.首先推导... 详细信息

地空电磁法已经成为深部资源勘探的重要地球物理方法,但对频率域地空系统的三维多源电磁响应特征研究较少.本文设计了多种激励源组合方式,采用非结构化有限元数值模拟方法,对三维地电模型的空中垂直磁场的响应特征进行了研究.首先推导了基于电场的双旋度公式及其变分形式,加入罚项以减少伪解的影响.接着把有限元稀疏矩阵方程转换为频率的函数,采用Krylov子空间投影方法,通过模型降阶算法降低稀疏矩阵的阶数,实现多频点的快速计算.建立了三维低阻体模型、高阻体模型以及两个相邻低阻体模型,分别采用单源、双源、三源和四源激励模式,从垂直磁场的总场、二次场响应和全域视电阻率等方面进行分析比较.结果表明:多源地空电磁法不仅可以增加总场的强度,而且可以改变异常体的二次电磁响应分布规律.各电偶源延长线呈正三角形分布的三源和矩形分布的四源激励模式在增强信号强度以及削弱异常体的边界效应方面具有一定的优势,是一种优化的多源激励方式.

关键词：地面电性源地空电磁系统多源电磁响应数值模拟

基于FF-PML的模型降阶算法在CSEM三维正演中的应用

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基于FF-PML的模型降阶算法在CSEM三维正演中的应用

基于等值反磁通的隧道TEM超前探测三维模拟及应用

首届全国矿产勘查大会

作者：刘寄仁汤井田任政勇中南大学地球科学与信息物理学院

可控源电磁探测是金属矿勘查中的重要方法之一。快速高效的正演模拟能够为实际资料的解释提供参考,为反演提供技术支撑。在迪利克雷边界条件下,多频有限元线性方程组的右端项是相关的,因此可以构造同一个Krylov子空间来近似多频问题,本...

可控源电磁探测是金属矿勘查中的重要方法之一。快速高效的正演模拟能够为实际资料的解释提供参考,为反演提供技术支撑。在迪利克雷边界条件下,多频有限元线性方程组的右端项是相关的,因此可以构造同一个Krylov子空间来近似多频问题,本研究使用模型降阶算法快速求解多频可控源电磁的有限元线性方程组。由于该算法使用迪利克雷边界条件,需要将网格边界取得足够远以衰减电磁波。为了减少边界网格的浪费,完美匹配层（PML）边界条件通过在计算区域外边界加载各向异性全吸收层,使得任意角度入射的电磁波无反射的进入PML层,并在PML层中快速衰减,可达到无穷远边界的效果。且各向异性介质的加载对源代码的改动较小,实现简单方便。由于PML层的各向异性参数与频率相关,不利于Krylov子空间的构建。为了保留多频问题的相关性,固定频率的PML方法（FF-PML）指出,在选定频率的邻近频率也可达到较好的吸收效果,因此本研究选择加载最低频的PML层。PML层的加载使得有理Krylov子空间成为复数子空间,此时选择单个复数极点的方法可以减小子空间的维度,提高收敛率。数值实验表明,FF-PML方法可以显著的减小计算区域边界,网格未知数减少近一半。在普通笔记本上,相对于扩边的模型降阶算法,FF-PML方法提速3倍以上,内存消耗减小2-3倍。

关键词：

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地球物理学进展 2021年第6期36卷 2730-2737页

作者：刘黎东张富翔张继锋刘寄仁刘长生戚志鹏刘文韬中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300123 长安大学地质工程与测绘学院西安710054 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 湖南省飞机维修工程技术研究中心长沙410124

等值反磁通瞬变电磁方法是近年来发展起来的一种新的浅层瞬变电磁勘探方法,但其在隧道超前探测和三维数值模拟方面还鲜有研究.本文将从掌子面前方三维含水体模型的瞬变电磁响应方面分析其进行隧道超前探测的可行性和有效性.首先,从时间... 详细信息

等值反磁通瞬变电磁方法是近年来发展起来的一种新的浅层瞬变电磁勘探方法,但其在隧道超前探测和三维数值模拟方面还鲜有研究.本文将从掌子面前方三维含水体模型的瞬变电磁响应方面分析其进行隧道超前探测的可行性和有效性.首先,从时间域麦克斯韦方程组出发,采用伽辽金方法推导了基于电场的有限元方程.通过非结构化四面体网格剖分,对异常体区域及发射源附近网格加密,以提高计算精度;计算了均匀半空间模型下的瞬变电磁响应,与解析解进行比较,最大误差不超过2%,验证了程序的正确性.在全空间隧道掌子面前方建立了球状单低阻异常体和球状双低阻异常体,分别采用中心回线装置和等值反磁通装置进行激发和模拟,结果表明:对于相同的目标体,等值反磁通方法得到的异常幅度要比常规中心回线瞬变电磁高3~5倍,对低阻异常体的灵敏度更高,发现异常的能力更强;但双向供电方法抵消了大部分一次场信号,测量的二次场信号很弱,需要大大提高测量精度才可以提高探测深度.设计了一个倾斜板状体薄层,通过等值反磁通装置模拟表明该方法对浅部薄层探测能力较好.最后,采用等值反磁通仪器,通过一个隧道超前探测的实例说明该方法在隧道水体病害超前探测方面有较好的实用性.

关键词：瞬变电磁小回线源等值反磁通有限元法超前地质预报

突破性制度创新能推动企业突破性技术创新？--以自贸试验区为例

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科学学研究 2024年

作者：苏振东刘玥岩刘后仁大连理工大学经济管理学院

企业的技术创新、特别是“突破性技术创新”是驱动中国经济高质量发展、实现中国式现代化的重要引擎。而以“突破性制度创新”为核心任务的自贸试验区则为新发展格局下推进中国企业的突破性技术创新提供了适宜的外部制度环境保证。本文... 详细信息

企业的技术创新、特别是“突破性技术创新”是驱动中国经济高质量发展、实现中国式现代化的重要引擎。而以“突破性制度创新”为核心任务的自贸试验区则为新发展格局下推进中国企业的突破性技术创新提供了适宜的外部制度环境保证。本文利用匹配至地级市层面的A股上市公司2009年-2020年数据，将自贸试验区成立视为准自然事件，采用多期双重差分法探究自贸区成立对于区内注册上市公司突破性技术创新的作用效果。研究发现：自贸区成立后的突破性制度创新能够显著促进区内注册上市公司的突破性技术创新，该结论在经过多种稳健性检验之后仍然成立；进一步的异质性分析发现，一方面，自贸区对非国有企业、大型企业的突破性技术创新影响更为显著，另一方面，成立批次早、地理位置处于沿海地区的自贸区对区内企业突破性技术创新的促进作用更强；作用机制分析发现，自贸区的突破性制度创新主要通过缓解区内企业面临的融资约束、促进产学研合作、推动创新人力资本集聚这三条途径来促进企业实现突破性技术创新。本文结合中国情境深刻揭示了两类创新中的核心创新形式之间的内在作用机制，对推动中国企业突破性技术创新具有重要的现实启示意义。

关键词：自贸试验区 “卡脖子”难题突破性制度创新突破性技术创新

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极近距离煤层开采无煤柱自成巷控制方法研究

采矿与岩层控制工程学报 2024年第1期6卷 18-33页

作者：王琦刘寄婷江贝薛浩杰高红科蒋振华中国矿业大学(北京)隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室北京100083 山东大学岩土工程中心山东济南250061

极近距离煤层传统长壁开采,受上层遗留煤柱和采空区垮落等因素的影响,下煤层开采过程中应力环境复杂、矿压显现剧烈,易诱发巷道围岩大变形。为解决上述问题,提出了极近距离条件下巷道定向切顶–约束高强支护无煤柱自成巷控制方法。通过... 详细信息

极近距离煤层传统长壁开采,受上层遗留煤柱和采空区垮落等因素的影响,下煤层开采过程中应力环境复杂、矿压显现剧烈,易诱发巷道围岩大变形。为解决上述问题,提出了极近距离条件下巷道定向切顶–约束高强支护无煤柱自成巷控制方法。通过顶板定向预裂切顶,主动改变顶板悬臂结构,切断采空区向巷道顶板的应力传递。充分利用矿山压力和岩体碎胀特性,取消煤柱留设,结合高强支护加强巷道顶板整体性,共同实现切顶自成巷。建立了极近距离煤层开采覆岩结构模型,计算了下煤层切顶自成巷巷旁支护阻力。以典型极近距离煤层为工程背景,开展了不同开采方法的数值试验对比研究,结果表明,提出的自成巷控制方法使巷道围岩应力降低59.8%,巷道顶板变形减少70.8%,并明确了极近距离煤层开采无煤柱自成巷控制机理。在此基础上,开展了典型极近距离煤层工程设计及现场应用研究,结果表明该方法有效降低了矿压显现程度,保证了自成巷的安全稳定控制。

关键词：极近距离煤层定向切顶卸压约束高强支护力学模型设计方法