四川省煤田地质局一四一队 四川 德阳 618000
摘要:瞬变电磁法有着灵敏度高、经济投入少、勘查准确性强等特点,在地质勘探中具有重要作用,能够确保地质勘探的精度效果,提升勘探效率。在地下水勘探中,利用传统的物探形式无法对地层结构、断裂构造的位置进行准确划分。而应用瞬变电磁法则能够有效解决这一问题。对此,笔者根据实践研究,就地质勘探中瞬变电磁法的应用进行简要分析。
关键词:地质勘探;瞬变电磁法;应用分析
伴随着社会经济的发展,人们对于煤矿资源的需求逐渐增加。在煤矿生产中,地质结构与煤矿生产安全有着直接影响作用。因为瞬变电磁法特点优势得到了广泛应用,例如:油田、地热、地下水勘查等范围。通过探测物质产生的瞬变效应进行地层结构位置确定,掌握基岩面起伏状态与地下水赋存状态,具有有利作用。
一、瞬变电磁法原理分析
该种方法主要是利用地质结构或是水文结构的观察,得出存在不同判断水文地质的方法。瞬变电磁法是利用不接地回线与接地线缘传输至地下一次脉冲场,随后一次脉冲场激发生成二次场。二次场经过地下地质体激发而出现磁场变动。瞬变电磁法在进行地下地质结构的判断依靠于接受二次场在一次脉冲间歇过程的传递。
瞬变电磁法应用在矿井勘探中,能够进行水源查找。以往的地质勘查中,对于高阻围岩的低阻地质气体的搜集具有一定困难性。而瞬变电磁法的出现将有效解决这一问题。因为瞬变电磁法针对低阻地质气体具有较强的敏感性,能够最快找到这一气体。此外,瞬变电磁法具有降低噪音效果、对地形的影响较小,能够达到探测对象的融合。
二、瞬变电磁法在地质勘探中的应用
瞬变电磁法的应用关键在于施工设备与方法的选择。施工设备的应用与施工效果、施工进度有着直接影响。因此,在应用前需要根据具体情况选择适合的施工设备,是成为重要环节。
(一)施工设备
通常情况下,地质勘探工程施工设备常用TEM--47瞬变电磁设备。TEM--47瞬变电磁设备具有准确度高特点,能够全区域勘查。在数据值设定中,接收机PROTEM--PECEIVER时间门通常比例设定为20:30。系统分辨率设定为29位,发射设备频率为30,15,285Hz。
(二)施工方法制定
正式施工前应选择适合的施工方法,防止施工阶段受到各影响因素限制。选择适合的施工方法能够提升施工效果,对施工具有重要作用。应用瞬变电磁法施工,通常利用偶极设置形式,这种设置形式有着高精确度的优势,能够应用在运输巷环境下施工。瞬变电磁法施工阶段对于地下低阻地质状况有着较强的敏感度,因而被广泛应用在水层、水文地质结构、富水性能中。
(三)项目信息数据搜集
施工阶段,想要确保材料信息搜集完整,首先需要结合已经掌握的数据信息进行计算机处理,针对不同地理测点检测的信息做好整合,第一时间进行系统运算,同时制定电阻率断面图样。电阻率断面图制定对后续定性与定量研究具有重要作用,也是合理勘探的第一环节。在数据信息处理阶段消除畸变点,随后通过不同处理技术,例如:TEM Pro展开处理。此外,也要对二次电位进行科学内插,利用内插实现精细化分层,同时得出电阻率。当电阻率运算结束后,通过SURFEER软件制作模型。
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通过瞬变电磁法得出不同数据节点的信息无法直接说明,需要将数据变为视深度、视电阻率等关键数值。当转变完成后进行信息数据说明。资料处理环节较为复杂,需要按照规定流程操作结束处理。操作处理包含:时间校正、被电阻率运算、反演、制图等多个环节。当数据处理结束后生成电阻率断面图与水文平面图,矿井人员需要结合两个图形特征,尤其是分析地层相对高低电性的划分,同时根据具体水文地质信息得出矿井富水性能与矿区水文地质结构的状态数据,富水性能可以结合水文地质结构的状态分布数据计算出来。
瞬变电磁法施工关键在于施工准备与设备选择、工艺技术,随后进行信息整合与数据处理。施工过程是信息数据的前提,数据处理能够更加精确的进行矿井水文地质结构。
当资料搜集结束后综合掌握瞬变电磁法解释技术,也是数据处理的核心。瞬变电磁法主要利用一维反演与二维反演。一维反演与二维反演解释结束也是现阶段较为成熟的技术形式,得到了广泛应用。三维反演技术目前仍然处于研究阶段,在一些技术体制上不够完善,并且由于经济投入较大而受到限制,还无法应用在具体施工中。三维正演技术趋于完善阶段,主要利用积分方程、有限差分、有限源计算形式得出。当下,二维、三维正演、反演等当务之急是正演计算量巨大,成为主要问题。
三、地质勘探中应用瞬变电磁法注意事项
经过多年实践研究与实验,为瞬变电磁法的应用奠定了基础。在地质勘探中应用瞬变电磁法需要注意几点问题。
(一)调研工作的开展
在正式施工前期,需要有关人员根据矿井具体地质环境、条件等选择有代表性的点位展开设备可靠性检测,发射频率与固定增益实验。以便施工阶段能够全面的了解矿浆水文地质构造,确保调研数据的准确性与完整性。
(二)定量分析需要根据具体状况考察
在进行矿区水文地质结构、水层的复水性能定量分析阶段,需要注意与具体矿区环境融合进行综合考量。在施工阶段,有关人员做好矿区水文地质结构有关数据、资料的了解,以及周围地质状况,确保勘探数据准确。
结语
综合分析,瞬变电磁法应用在地质勘探中具有施工便利、效率高、准确性高的特点,适合应用在矿井水文地质勘探中。但是目前为止,瞬变电磁法在实际应用阶段处于发展阶段,有待进一步研究。想要趋于完善、成熟,还需要加大研究力度,结合相关经验方法进行深入研究,进而做好地质勘探工作。
参考文献
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论文作者:欧江
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/11/27
标签:电磁论文; 地质勘探论文; 水文地质论文; 电阻率论文; 数据论文; 结构论文; 阶段论文; 《基层建设》2017年第25期论文;