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OCTEM法探测地下空间地质病害体的应用研究

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：杨旭东席振铢龙霞黄基文湖南五维地质科技有限公司中南大学房产管理处中南大学地球科学与信息物理学院

城镇地下空间地质病害体造成地面塌陷事故时有发生，对人民群众的生命财产安全构成巨大威胁。采用地球物理方法探测和预报地下空间地质病害体是预防城镇地面塌陷事故的重要方案。瞬变电磁法（TEM）是探测地下空间地质病害体的重要方法... 详细信息

城镇地下空间地质病害体造成地面塌陷事故时有发生，对人民群众的生命财产安全构成巨大威胁。采用地球物理方法探测和预报地下空间地质病害体是预防城镇地面塌陷事故的重要方案。瞬变电磁法（TEM）是探测地下空间地质病害体的重要方法之一。等值反磁通瞬变电磁法（OCTEM）采用免接地、小体积、弱耦合的收发一体小型天线，便于在城镇硬化地面及施工空间受限的场地进行快速探测。本文结合理论计算和实际应用来研究OCTEM对地下地质病害体的探测能力。首先基于矢量有限元实现OCTEM三维正演，研究不同地电类型地质病害体的OCTEM响应特征。根据地下地质病害体的电性特征，构建了纯低阻型、纯高阻型、低阻-高阻复合型三类地质病害体地电模型，对比分析了不同地电类型的地质病害体的异常响应，并计算了包含地质病害体时的响应与不包含地质病害体时的背景响应之间的相对异常。计算结果表明：OCTEM对纯低阻型和低阻-高阻复合型地质病害体比较敏感，对纯高阻型地质病害体相对不敏感。对于低阻型或低阻高阻复合型地质病害体，低阻部分与围岩电阻率差异越大、厚度越大、埋深越浅，则相对异常越大，越容易被探测。随着深度加大，OCTEM探测分辨能力将减小。最后，通过在湖南浏阳某村镇试验剖面探测地下岩溶地质病害体案例，分析了OCTEM的探测效果。

关键词：等值反磁通瞬变电磁法探测地下空间地质病害体相对异常

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地空频率域电磁法探测范围与深度分析

中国矿业大学学报 2020年第5期49卷 1006-1012页

作者：刘长胜朱文杰马金发周海根康利利吉林大学仪器科学与电气工程学院地球信息探测仪器教育部重点实验室吉林长春130061

从地空频率域电磁探测理论和系统出发,构建空中采集信号的响应模型,分析地空电磁探测范围和深度的影响因素.进一步结合实际环境噪声和系统参数,确定地空频率域电磁系统探测范围和有效探测频率.在此基础上,结合相对异常阈值,确定地空频... 详细信息

从地空频率域电磁探测理论和系统出发,构建空中采集信号的响应模型,分析地空电磁探测范围和深度的影响因素.进一步结合实际环境噪声和系统参数,确定地空频率域电磁系统探测范围和有效探测频率.在此基础上,结合相对异常阈值,确定地空频率域电磁方法在不同偏移距下的有效探测深度.结果表明:实际中小功率地空频率域电磁系统在200~600 Hz中频段具有较大的探测范围,在3~6 km探测范围之间具有超过1 km的最大探测深度,比常规有效趋肤深度结果更加接近实际探测.因此,提出了一种更加符合实际应用的地空频率域电磁系统探测范围和深度的评价方法,可以为实际勘探提供重要参考依据,能够有效地推进地空联合电磁方法和系统的发展与应用.

关键词：地空频率域电磁法探测范围探测深度相对异常

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等值反磁通原理瞬变电磁法探测薄层能力

地球物理学进展 2020年第2期35卷 753-759页

作者：龙霞席振铢周胜侯海涛王亮薛军平湖南五维地质科技有限公司长沙410205 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083

等值反磁通原理瞬变电磁法(OCTEM)的应用日益普遍.为了研究其探测能力,论文基于正演层状模型的瞬变二次磁场时间导数响应,以包含薄层的响应和不包含薄层的背景响应的相对误差作为评价指标,对比分析了不同埋深、不同厚度、不同电阻率薄... 详细信息

等值反磁通原理瞬变电磁法(OCTEM)的应用日益普遍.为了研究其探测能力,论文基于正演层状模型的瞬变二次磁场时间导数响应,以包含薄层的响应和不包含薄层的背景响应的相对误差作为评价指标,对比分析了不同埋深、不同厚度、不同电阻率薄层以及不同电阻率围岩等情况下的瞬变电磁响应相对异常.结果表明:OCTEM对低阻薄层较对高阻薄层更敏感,薄层与围岩电阻率差异越大,薄层厚度与埋深比越大,越容易被探测到.以响应相对异常值15%作为临界标准探讨了OCTEM方法的探测能力(薄层厚度与可探测埋深的百分比):对于低阻薄层,当与围岩电阻率比值为0.1时,OCTEM探测能力约为1.5%;对于高阻薄层,当与围岩电阻率比值为10时,OCTEM探测能力约为20%.相同情况下常规单磁源瞬变电磁法的探测能力分别为2%和25%,略低于OCTEM对薄层的分辨能力.

关键词：等值反磁通瞬变电磁法薄层探测能力相对异常

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直流电测深对高阻和低阻薄层的探测能力

桂林冶金地质学院学报 1994年第2期14卷 174-182页

作者：吴英隆桂林工学院应用物理与计算机系

使用水平层电测深计算机程序，研究了３层大地中的中间高阻（或低阻）薄层的探测能力。在ｈ２／ｈ１＝１／５时，只有ρ２／ρ１大于４．５和ρ２／ρ１小于１／５，相对异常值η＞２０％，中间层才能被探测；发现相对异常值η＝２０％... 详细信息

使用水平层电测深计算机程序，研究了３层大地中的中间高阻（或低阻）薄层的探测能力。在ｈ２／ｈ１＝１／５时，只有ρ２／ρ１大于４．５和ρ２／ρ１小于１／５，相对异常值η＞２０％，中间层才能被探测；发现相对异常值η＝２０％时，ρｓ极值对应的ＡＢ值与中间层的埋深ｈ１的关系约为：ｈ１＝ＡＢ，即最大可探测深度约为ＡＢ。

关键词：薄层探测能力相对异常电测深

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四分位法在地磁日变化观测数据分析中的应用

地震地磁观测与研究 2011年第1期32卷 65-70页

作者：何宇飞杨冬梅朱荣陈传华中国地震局地球物理研究所中国北京100081 泰安基准地震台中国山东271000

四分位法可用于描述包括偏态分布、分布不明和分布末端无确定值等任何分布资料的特征,并且可以去除数据中大数的影响,较均值、标准差等更为稳定。针对地磁日变化数据的复杂性,不同时段数据分布特征的差异性和不确定性,在此引进四分位法... 详细信息

四分位法可用于描述包括偏态分布、分布不明和分布末端无确定值等任何分布资料的特征,并且可以去除数据中大数的影响,较均值、标准差等更为稳定。针对地磁日变化数据的复杂性,不同时段数据分布特征的差异性和不确定性,在此引进四分位法加以分析。通过分析,提取地磁日变化中来自地磁场扰动、仪器记录错误、人为干扰以及可能与地震的孕育有关因素的相对异常,这对地磁数据质量的监控及其他影响因素的研究提供了一种新的方法。

关键词：四分位法地磁日变化观测数据相对异常

不同观测参数条件下中心回线瞬变响应特征分析

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物探装备 2006年第3期16卷 216-220页

作者：杨云见东方地球物理公司综合物化探事业部河北涿州072751

本文采用正演模拟的方法,分析不同观测参数条件下低阻目标层及高阻目标层半空间两种典型地电断面上瞬变响应曲线特征。分析结果表明:低阻层在晚期的相对异常为正,在早期的相对异常为负;高阻层的异常特征与之相反。位于晚期的目标层相对... 详细信息

本文采用正演模拟的方法,分析不同观测参数条件下低阻目标层及高阻目标层半空间两种典型地电断面上瞬变响应曲线特征。分析结果表明:低阻层在晚期的相对异常为正,在早期的相对异常为负;高阻层的异常特征与之相反。位于晚期的目标层相对异常大于位于早期目标层相对异常,并且受关断时间的影响也较小。在选择观测线圈大小时,应在能保证观测到足够强度信号的情况下,选用半径较小的线圈,以便将异常落在晚期。

关键词：重磁电勘探中心回线瞬变电磁法观测参数发射线圈半径关断时间相对异常

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电阻率法在堤坝隐患探测中的应用

河南水利与南水北调 2001年第2期30卷 19-20页

作者：吕军李自胜苏嵌森吕晖河南省水利科学研究所郑州金成房地产有限公司

0 前言电阻率是地质察勘中的一种常规方法,70年代初水利部门将电阻率法应用于堤坝隐患的探测中,取得了良好的效果,总结出了一些经验和方法。鉴于我省堤坝多、隐患多的情况,省水科所在学习前人经验的基础上开展了电法勘探堤坝隐患的工作... 详细信息

0 前言电阻率是地质察勘中的一种常规方法,70年代初水利部门将电阻率法应用于堤坝隐患的探测中,取得了良好的效果,总结出了一些经验和方法。鉴于我省堤坝多、隐患多的情况,省水科所在学习前人经验的基础上开展了电法勘探堤坝隐患的工作。1 电阻率法的基本原理及野外工作方法电阻率法应用于堤坝隐患探测中是利用两个电极向地下供电建立人工电场,用另外两个电极在地面上测量电场的分布状况,即测量两点间的电位差和供电电流,计算出电阻率。

关键词：电阻率法堤坝隐患探测电阻率剖面法中间梯度法电法勘探视电阻率分布状况等值线相对异常野外工作方法

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直流电法四极超前探测技术应用

能源与节能 2020年第1期 170-171页

作者：宋丽超周鹏邢灿房瑞鹏王毅万三凯王文军山西霍州煤电集团技术研究院

直流电法四极超前探测是在三极超前探测的基础上增设一个发射电极,接收电极距及井下跑极方式保持不变,每次接收数据增加一组;将接收数据分离重组形成两组三极超前探测数据。对异常区进行对比划分,用两组数据进行对比,保留共有异常,剔除... 详细信息

直流电法四极超前探测是在三极超前探测的基础上增设一个发射电极,接收电极距及井下跑极方式保持不变,每次接收数据增加一组;将接收数据分离重组形成两组三极超前探测数据。对异常区进行对比划分,用两组数据进行对比,保留共有异常,剔除单个异常,降低误判率。

关键词：直流电法四极超前探测分离重组双图对比相对异常