井下瞬变电磁报告
YCS2000矿井瞬变电磁探测报告模板
审 核:
探测位置及现场情况
数据处理：
图中巷道12米---18米有大型机器,对数据采集范围有一定影响导致所测测点较少,该结果仅供参考.
探测日期：
数据文件：
YCS2000矿用瞬变电磁仪探测报告
**矿**巷道**(位置)
探测方向:****顶板(迎头)
探测位置示意图
成果分析:
根据数据处理分析,迎头退后8米---24米顶板剖面所探测控制范围有处低阻异常区,图中蓝色区域就表示视电阻率低阻异常区.
希望结合本矿井地质资料加强防范,进行打钻验证.
探测区域地质素描图
成ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ验证:
xxxx煤矿物探报告
贵阳市OOOO煤矿XXXX运输巷瞬变电磁物探报告2014年4月15日贵阳市OOOO煤矿XXXX运输巷瞬变电磁物探报告编制：贵州xxxxx 有限公司2014年4月15日一、前言贵州xxxx有限公司根据贵阳市 xxxx煤矿确定的勘探任务要求，在矿领导和技术人员的大力支持和积极配合下，于2014年4月13日采用YCS160矿用本安型瞬变电磁仪，在OOOO煤矿进行矿井瞬变电磁法水文地质探查。
本次共探测了一处：XXXX运输巷迎头。
于2014年4月15日完成资料处理与解释工作，并提交探查报告，为OOOO煤矿安全生产防治水工作提供技术资料。
二、地质——地球物理特征从电性上分析不同地层的电性分布规律为：煤层电阻率值相对较高，砂岩次之，粘土岩类最低。
由于煤系地层的沉积序列比较清晰，在原生地层状态下，其导电性特征在纵向上固定的变化规律，而在横向上相对比较均一。
当存在构造破碎带时，如果构造不含水，则其导电性较差，局部电阻率值增高；如果构造含水，由于其导电性好，相当于存在局部低电阻率值地质体。
综上所述，当断层、裂隙和陷落柱等地质构造发育时，无论其含水与否，都将打破地层电性在纵向和横向上的变化规律。
这种变化规律的存在，为以岩石导电性差异为物理基础的矿井瞬变电磁法探测提供了良好的地质条件。
三、矿井瞬变电磁法基本原理矿井瞬变电磁法，它是利用不接地回线向地下发射一次脉冲电磁场，在一次脉冲电磁场间歇期间，利用不接地线圈观测二次涡流场的方法。
其基本工作方法是：于井下设置通以一定波形电流的发射线圈，从而在其周围空间产生一次磁场，并在地下导电岩矿体中产生感应电流。
探测时使发射线圈、接收线圈平行于掘进工作面，在发射线圈内通以一定的电流，瞬间关断后，在前方任意时刻的涡流在发射线圈所处位置激发新的磁场能够看作是水平环行线电流形成的磁场，等效的电流环貌似像从发射线圈中吹出的烟圈一样，即所谓的“烟圈效应”。
其电磁场等效电流环即“烟圈”将沿47°倾斜锥面向线圈平面上下扩散，因此，一次电磁场向远处传播范围为一个锥体（如图a），其中箭头所指方向为探测方向。
瞬变电磁法报告
瞬变电磁法报告引言瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Method，TEM）是一种非侵入性地下物探方法，广泛应用于矿产勘探、地质调查和水资源评价等领域。
该方法通过测量地下介质对电磁场的响应，可以获取地下的电阻率和电导率等信息，从而推测地下的地质结构和水文特征。
本报告将介绍瞬变电磁法的原理、仪器设备、数据处理方法以及其在勘探领域的应用情况。
原理瞬变电磁法是基于法拉第电磁感应定律和电磁场传播理论的。
其核心原理是在地下埋设主发射线圈和用于接收电磁信号的线圈，通过给主发射线圈施加瞬变电流，产生瞬变电磁场。
这个瞬变电磁场会感应地下的电流，进而产生感应电磁场，其中电磁场的传播过程会导致接收线圈中电磁信号的变化。
通过测量接收线圈中的电磁信号变化情况，可以推测地下介质的电阻率和电导率等物理参数。
仪器设备瞬变电磁法的仪器设备主要包括发射线圈和接收线圈两部分。
发射线圈通常由一对同心圆线圈组成，中间隔离一段距离，并通过一个高电压电流源施加瞬变电流。
接收线圈通常也是一对同心圆线圈，与发射线圈对应放置。
为了减少噪音干扰，接收线圈一般会使用差分模式进行测量。
此外，为了提高测量精度，仪器还包括数据采集设备、控制器和电缆等。
数据处理方法瞬变电磁法的数据处理主要分为两个步骤：预处理和解释处理。
预处理主要包括数据校正和数据滤波。
校正过程主要是对接收线圈信号进行校正，去除仪器和噪音引起的偏移。
滤波过程主要是对数据进行滤波处理，去除高频噪音和低频漂移等。
解释处理是根据已校正并滤波的数据，利用数学模型和反演算法对地下电阻率进行推测。
常用的解释处理方法包括二维反演、三维反演和测深等。
应用情况瞬变电磁法在矿产勘探、地质调查和水资源评价等领域有广泛的应用。
在矿产勘探中，可以利用瞬变电磁法探测地下的矿床和矿体分布情况，帮助寻找矿产资源。
在地质调查中，可以利用瞬变电磁法推测地下构造和地质体分布，辅助地质勘探和地质灾害预测。
井下瞬变电磁报告
目录之公保含烟创作2.1 探测办法原理12.2 矿井瞬变电磁的特点3山西煤业运销集团同富新煤业有限公司为平安生产，依照“有掘必探、有采必探”的原则，委托山西省地球物理化学勘查院（以下简称山西物化院）对该矿10101辅佐运输顺槽启齿向里21m处前方100米半圆范围地层赋水情况停止井下瞬变电磁探测任务，山西物化院于2013年10月14日停止了井下现场资料收集任务，经认真处置剖析，提交本次井下瞬变电磁探测陈说.1.1探测任务及目的1）超前探根本测线4条，每条测线11个物理点，2）探测10101辅佐运输顺槽启齿向里21m处顶板，顺层及底板的前方100米低阻体异常及散布范围.3）为安插探防水钻孔设计提供依据.2.1 探测办法原理瞬变电磁法属时间域电磁感应办法.其探测原理是：在发送回线上供一个电流脉冲方波，在方波后沿下降的瞬间，发作一个向发射回线法线方向传达的一次磁场，在一次磁场的鼓励下，地质体将发作涡流(见图2-1)，其年夜小取决于地质体的导电水平，在一次场消失后，该涡流不会立刻消失，它将有一个过渡(衰减)进程(见图2-2).该过渡进程又发作一个衰减的二次磁场向地质体内传达，由接纳回线接纳二次磁场，该二次磁场的变卦将反映地质体的电性散布情况.如按分歧的延迟时间丈量二次感生电动势V(t)，就失掉了二次磁场随时间衰减的特性曲线.如果没有良导体存在时，将观测到疾速衰减的过渡进程(见图2-3)；当存在良导体时，由于电源切断的一瞬间，在导体内部将发作涡流以维持一次场的切断，所观测到的过渡进程衰变速度将变慢，从而发现导体的存在.图2-1TEM探测原理图2-2 TEM衰减曲线（探测的依据）图2-3 半空间中的等效电流环瞬变电磁场在年夜地中主要以分散形式传达，在这一进程中，电磁能量直接在导电介质由于传达而消耗，由于趋肤效应，高频局部主要集中在地表左近，且其散布范围是源下面的局部，较低频局部传达到深处，且散布范围逐渐扩展.传达深度：/4σμπtd=(1)传达速度：t t d v z 02πσμ=∂∂=(2)t 为传达时间，σ为介质电导率 0μ为真空中的磁导率.瞬变电磁的探测度与发送磁矩掩盖层电阻率及最小可分辨电压有关.由(2)式得：ρπ/10227h t -⨯= (3) 时间与表层电阻率，发送磁矩之间的关系为： ()513120400⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=πρημM t (4)M 为发送磁矩，1ρ为表层电阻率，η为最小可分辨电压，它的年夜小与目标层几何参数和物理参数，还有和观测时间段有关.联立(3)(4)式，可得：51155.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ηρM H (5)上式为野外工程中常常使用来计算最年夜探测深度公式.瞬变电磁的探测度与发送磁矩，掩盖层电阻率及最小可分辨电压有关. 采用晚期公式计算视电阻率：⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=dt )t (dB 5t M 2t 4)t (z 00μπμρτ (6) 式中 R S 10I I V dt )t (dB N 3z ⋅⋅= (7)2.2 矿井瞬变电磁的特点矿井瞬变电磁和空中瞬变电磁法的基来源根基理的一样的，实际上也完全可以使用空中电磁法的一切装置及收集参数，但受井下环境的影响，矿井瞬变电磁法与空中的TEM 的数据收集与处置相比又有很年夜的区别.由于矿井轨道、高压环境及小规模线框装置的影响，在井下的探测深度很受限制，一般可以有效解释100m 左右.另外空中瞬变法为半空间瞬变响应，这种瞬变响应来自与地表以下半空间层，而矿井瞬变电磁法为全空间瞬变响应，这种响应来自回线平面上下（或两侧）地层，这对确定异常体的位置带来很年夜的困难.实际资料解释中，必需结合详细地质和水文地质情况综合剖析.详细来说矿井瞬变电磁法具有以下特点：1）受矿井巷道的影响矿井瞬变电磁法只能采用边长小于2m的多匝回线装置，这与空中瞬变电磁法相比数据收集休息强度小，丈量设备轻便，任务效率高，本钱低.2）采用小规模回线装置系统，因此为了担保数据的质量、降低体积效应的影响、提高勘探分辨率，特别是横向分辨率，在布设测点时一定要控制点距，在思索任务强度的情况尽能够的使测点密集.3）井下丈量装置距离异常体更近，年夜年夜的提高丈量信号的信噪比，经经历标明，井下丈量的信号强度比空中同样装置及参数设置的信号强10-100倍.井下的搅扰信号相关于有用信号近似等于零，而空中丈量信号在衰减到一定时间段接被搅扰信号掩盖，无法识别有用的异常信号.4）空中瞬变电磁法勘探一般只能将线框平置于空中丈量，而井下瞬变电磁法可以将线圈放置于巷道底板丈量，探测底板一定深度内含水性异常体垂向和横向发育规律，也可以将线圈直立于巷道内，当线框面平行巷道掘进前方，可停止超前探测；当线圈平行于巷道正面煤层，可探测任务面内和顶底板一定范围内含水低阻异常体的发育规律.另外矿井瞬变电磁法对高阻层的穿透能力强，对低阻层有较高的分辨能力.在高阻地域由于高阻屏蔽作用，如果用直流电法勘探要到达较年夜的探测深度，须有较年夜的极距，故其体积效应就年夜，而在高阻地域用较小的回线可到达较年夜的探测深度，故在同样的条件下TEM较直流电法的体积效应小得多.本次探测使用的仪器为武汉地年夜华睿地学技术有限公司生产的YCS200矿用瞬变电磁仪（图3-1）.这套矿用瞬变电磁仪对低阻充水破碎带反映特别灵敏、体积效应小、纵横向分辨率高，且施工快捷、效率初等优点，既可以用于煤矿掘进头前方，也可以用于巷道侧帮、煤层顶、底板等探测，为煤矿企业在生产进程中水患和导水结构的超前预测预报提供技术手段.同时这套瞬变电磁仪系统可以通过加年夜发射功率的办法增强二次场，提高信噪比，从而加深勘探深度；通过屡次脉冲激起场的重复丈量叠加和空间域屡次掩盖技术的应用提高信噪比，应用于任务复杂、噪声搅扰年夜的煤矿井下水害超前预报使用，有效勘探深度能到达100米.图3-1 YCS200矿井瞬变电磁仪实物图YCS200矿用本安型瞬变电磁仪-技术指标参数发送电流强度≤4A电流脉冲宽度10 ms、20 ms、40 ms电流发射频率200 Hz 、25 Hz、12.5 Hz、6.25 Hz、1.5625H z、0.25 H z发射线圈规格 1.5 m×1.5 m发射电压9.6V叠加次数1～9999（可选）关断时间0.5~300μs（随供电电流年夜小以及发送线圈分歧而各异）发射波形双极性矩形波主控机军用级工控机A/D转换器16 bit最小采样距离4μS静态范围140 dB本底噪声≤600nV内存256 MB数据存储 4 GB电子硬盘（可扩展）端口1个USB2.0（仅在空中使用）显示屏7″TFT黑色液晶显示屏把持界面Windows xp电源内置电池延续任务时间7小时以上尺寸335㎜×281㎜×216㎜（长×宽×高）重量4Kg任务温度0℃～+40℃图3-2 YCS200矿井瞬变电磁仪技术参数依据矿方要求，本次施工是在10101辅佐运输顺槽启齿向里21m处停止探测.依次探测方向与水平夹角辨别为45°、30°、0°、-30°共4个角度，每个角度由左侧帮到右侧帮顺时针布设11个测点.(如图3-3、3-4所示）.本掘进头有效探测距离为100m，留设30m平安距离，本次探测的前方30m为本次探测盲区，掘进到距离本掘进头70m处停止下一次探测.图3-3 井下瞬变电磁纵向施工示意图图3-4 井下瞬变电磁横向施工示意图本次勘探装置类型采用重叠回线组合装置，边长 1.5m的激起和接纳正方形线圈，激起线圈匝数为16匝，接纳线圈匝数为40匝.供电电流档为2A，供电脉宽10ms.每个测点采用30次叠加方式提高信噪比，确保了原始数据的牢靠性.3本次任务情况本次主斜井井下物探共完成超前探根本测线4条，每条测线11个物理点.探测环境简述：本次探测10101辅佐运输顺槽启齿向里21m处，顶板为铁锚杆支护，铁丝网护顶护壁，巷道内有年夜型综掘机一台，位于迎头前方 1.5m处.以上搅扰源对收集数据造成一定的搅扰，影响解释精度..2质量担保办法井下数据收集采用以下质量担保办法：1、数据收集前，仪器严格按说明书停止标定；对介入此项工程的人员增强质量意识的教育与管理；严格依照ISO：9001及2000质量管理体系的顺序停止施工，增强自检与互检.对不契合质量要求的资料，查明原因，凡属主观因素造成的立刻返工.2、依据地质任务合理确定采样延时、叠加次数、发射电流等仪器的参数设置；施工进程中时刻反省仪器和导线的漏电情况，担保绝缘，避免观测曲线发作畸变，造成解释的毛病.3、在施工进程中，尽量增加测线方位与点距的偏差.受巷道条件等的影响，及时调整点线距和测网密度，并及时重测，以便最年夜限度地消除偶然误差而取得牢靠、丰厚的地质信息.矿井瞬变电磁法资料的根本处置进程是：数据整理、数据预处置、数据转换与计算、视电阻率换算、时深转换、绘制效果图、异常确认、依据地质及水文资料停止综合解释.资料解释结合已知的地质、钻探和水文等资料.在详细解释中还做到了：1、人工解释与计算机解释相结合；2、垂直断面与水平切面解释相结合；3、电性解释与综合地质剖析相结合.图4-1 瞬变电磁数据处置及解释流程图对现场施工的数据停止分组，可失掉45°、30°、0°、-30°四个条理的探测效果.通过对数据的处置，失掉以下瞬变探测视电阻率散布效果图.在下图中，坐标（0，0）点暗示探测体端点位于10101辅佐运输顺槽启齿向里21m处的位置，图左暗示探测体左侧及左前方，右侧暗示探测体右侧及右前方.图中显示了探测体从北向开端，依照顺时针分歧方位角和倾角的空间位置的视电阻率散布图.在每幅图中，依次用红、黄、绿、蓝代表分歧的视电阻率值，颜色越接近白色，暗示视电阻率越高暗示岩层相对含水性越弱，反之，颜色越接近蓝色，暗示视电阻率越低，该位置相对含水性越强.在图中白色虚线区域为低阻异常.由于瞬变电磁法探测具有低阻屏蔽的特性，真实的低阻区域能够小于图中显示的低阻范围，所以由此得出的低阻范围只能是相对值.瞬变电磁法只能探测低阻区域的最近距离，而不能确定低阻区域的最远鸿沟，所以实际任务中只能圈定低阻范围的最近距离.从图4-2顶板45º超前探测视电阻率拟断面图中可以看出，在有效探测深度为100m范围之内，未发现明显的相对低阻异常.斜向上45°方向（顶板）图4-2 顶板45º超前探测视电阻率拟断面图从图4-3顶板30°超前探测视电阻率拟断面图中可以看出，在有效探测深度为100m范围之内，未发现明显的相对低阻异常.顺层0°方向图4-3 顶板30°超前探测视电阻率拟断面图从图4-4顺层0°超前探测视电阻率拟断面图中可以看出在有效探测深度为100m范围之内，未发现明显的相对低阻异常.斜向下30°方向（底板）图4-4 顺层0 º超前探测视电阻率拟断面从图4-5底板30º超前探测视电阻率拟断面图中可以看出，在有效探测深度为100m范围之内，未发现明显的相对低阻异常.斜向下45°方向（底板）图4-2 顶板45º超前探测视电阻率拟断面图综合4个条理的探测效果图，本次探测在有效探测深度为100m范围之内，未发现明显的相对低阻异常.依据本次探测后果并结合地质资料及现场施工环境剖析，推断在本次探测点前方100m范围内富水性一般.但也不排除为综掘机等铁器搅扰屏蔽探测信号所致.1、赋水区的划分是相对的，划分的主要依据是视电阻率值的上下，但引起电阻率变卦的因素是多样的，因此划分的赋水区也仅是视电阻率相对低阻异常区.本次勘探效果图所示蓝色区域的相对低阻异常区，地质推断为赋水性区域，前方掘进时能够会呈现淋水和裂隙渗水现象，后果有待矿方钻探验证.2、综合思索矿区地质条件复杂，平安隐患因素多，建议矿方对推断的相对低阻异常区域停止钻探任务，注意出水量的变换，以便制定合理的施工设计方案，避免造成意外透水事故.3、由于物探办法受体积效应的影响，影响物探异常的因素较多，因此建议矿方须结合巷道实际掘进情况及矿区水文地质资料，在施工时严格依照煤矿平安生产中“有掘必探，物探先行，钻探跟进”的指导思想停止，在掘进之前停止相应的钻探任务，以弥补物探推断异常以外的水患验证任务，确保平安生产.4、建议矿方在生产进程中及时将井下揭露地质水文情况和地质结构情况反应我方，以便停止数据定量修正，更好地为矿方平安生产效劳.5、刮板机、综掘机等铁器要前进至迎头8m以外，确保施工空间；断电暂停施工，确保收集数据质量.。
瞬变电磁报告(最终)
郑州广贤工贸有限公司新丰煤矿瞬变电磁勘探报告河南中州地矿岩土水务有限公司二〇一二年五月郑州广贤工贸有限公司新丰煤矿瞬变电磁勘探报告编写单位：河南中州地矿岩土水务有限公司报告编写: 张克丁薛海峰郭超凡张立项目负责: 郭有学总工程师: 郭有学总经理: 罗玉彬提交时间: 二○一二年五月目录第一章概况 (1)1.1目的与任务 (1)1.2矿山基本情况 (1)1.3交通位置及工作区范围 (2)1.4以往地质工作 (3)第二章地质、水文地质概况及地球物理特征 (5)2.1地层 (5)2.2水文地质概况 (9)2.2.1含（隔）水层 (9)2.3.2地下水的径流与排泄 (11)2.3地球物理特征 (12)第三章工作方法与技术 (14)3.1仪器与工作参数 (14)3.2测量工作 (14)3.3完成实物工作量 (15)第四章成果分析 (23)4.1资料处理 (23)4.2资料解释 (25)第五章结论和建议 (41)5.1结论 (41)5.2建议 (41)第一章概况1.1目的与任务受郑州广贤工贸有限公司委托，在新丰煤矿采矿区内开展物探工作，其目的任务是应用瞬变电磁测深、对称四极电测深法，基本查明矿区内岩层赋水情况、查测区内的地质构造、查明老空区、废弃井筒的积水情况、查找区内的富水异常区等，为煤矿开采工作提供地球物理依据。
1.2 矿山基本情况新丰煤矿前身为国有登封市新新煤矿，始建于1952年，原设计年生产能力30万吨，2005年9月进行改扩建设计，设计年产量60万吨，2006年核定年生产能力为35万吨，为“六证齐全”矿井。
新丰煤矿主采二1煤层，兼采一3煤层，采用立井两水平双翼上下山开拓。
矿井一水平标高+88m，二水平标高-156m。
矿井共四个井筒，主井属改扩建井，改扩建结束后担负矿井提煤任务；副井（原七井）现为混合提升井，担负矿井的进风、提煤、提矸、下料及升降人员任务，改扩建结束后，该井担负矿井的进风、提矸、下料及升降人员任务；东风井和回风斜井（反斜井）均为专用回风井，分别担负矿井东西两翼回风任务。
瞬变电磁实习报告
瞬变电磁实习报告一、实习背景及目的近年来，随着我国经济的快速发展，能源需求不断增加，煤矿等地下资源的开采规模逐渐扩大。
然而，在煤矿等地下资源开采过程中，水害事故频发，给国家和企业带来了巨大损失。
为了提高煤矿防治水工作的科技水平，保障矿井安全生产，我国相关部门高度重视矿井水害的防治工作，并鼓励采用新技术、新方法进行水害预测和防治。
瞬变电磁法作为一种有效的地球物理探测方法，在煤矿水害预测和防治方面具有广泛的应用前景。
本次实习的目的就是通过学习和实践，掌握瞬变电磁法的原理、操作方法和数据处理，提高自身在矿井水害防治方面的技能。
二、实习内容1. 瞬变电磁法原理学习通过阅读相关文献和教材，了解了瞬变电磁法的基本原理、发展历程和应用领域。
瞬变电磁法是一种利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲电磁场，在一次脉冲电磁场间歇期间，利用线圈或接地电极观测地下介质中引起的二次感应涡流场，从而探测介质电阻率的一种方法。
该方法具有简便、快捷、对低阻体敏感等优点，广泛应用于矿产资源勘探、环境地质调查、水文地质与工程地质调查等领域。
2. 瞬变电磁法设备操作在实习过程中，参加了瞬变电磁法设备的操作培训，学习了设备的使用方法、注意事项和安全管理。
实际操作过程中，参与了设备组装、现场布设、数据采集、数据下载等环节，掌握了设备操作的整个流程。
此外，还学习了如何根据实际情况调整设备参数，以获得更准确的探测结果。
3. 瞬变电磁法数据处理数据处理是瞬变电磁法实习的重要环节。
通过学习相关软件的使用，掌握了数据处理的基本方法，包括数据预处理、去噪、曲线拟合、电阻率计算等。
在实际操作中，对采集到的数据进行了处理和分析，得出了符合实际地质条件的探测结果。
4. 实习成果分析与应用通过对实习成果的分析，发现瞬变电磁法在矿井水害预测和防治方面具有较高的应用价值。
实习成果表明，瞬变电磁法能够有效识别矿井中的积水区、破碎带等地质异常区，为矿井防治水工作提供有力支持。
8瞬变电磁超前探测成果报告
xxx煤矿xxx皮带巷xx#点前xxm处瞬变电磁超前探测报告Xxx矿地测科xx年xx月xx日目录1 任务和目的 (1)2 工作面概况 (1)3 瞬变电磁法基本原理 (1)3.1瞬变电磁法基本原理 (1)3.2矿井瞬变电磁法超前探测原理 (2)4 井下探测工作 (3)4.1探测仪器 (3)4.2探测参数与测点布置 (3)5 矿井瞬变电磁法的资料解释 (4)5.1水平顺层方向平探测情况 (5)5.2向下6°水平方向探测情况 (6)6 结论及建议 (7)7 附图××××矿××××皮带巷瞬变电磁超前顺层探测成果图 (8)附××××皮带巷矿井瞬变电磁超前探测成果表 (9)1 任务和目的xx年xx月xx日，xx科对xxx皮带巷xx#点前xxm处掘进头进行瞬变电磁探测工作。
本次探测任务是采用瞬变电磁法探测xxx皮带巷xx#点前xxm处掘进前方煤岩层富水情况。
2 工作面概况包含内容：①工作面位置；②地质构造、煤层赋存、顶底板岩性；③迎头淋水情况；④是否停电、底板积水、锚网情况、生产机械位置；⑤主要水害概述。
3 瞬变电磁法基本原理3.1 瞬变电磁法基本原理瞬变电磁法或称时间域电磁法(Time domain electromagnetic methods)，简称TEM，它是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法。
简单地说，瞬变电磁法的基本原理就是电磁感应定律。
其基本工作方法是：于地面或空中设置通以一定波形电流的发射线圈，从而在其周围空间产生一次电磁场，并在地下导电岩矿体中产生感应电流，断电后，感应电流由于热损耗而随时间衰减。
衰减过程一般分为早、中和晚期。
早期的电磁场相当于频率域中的高频成分，衰减快，趋肤深度小，而晚期成分则相当于频率域中的低频成分，衰减慢，趋肤深度大。
12030工作面瞬变电磁勘探报告1
郑州市嵘昌煤业有限公司12030 工作面瞬变电磁勘探报告郑州嵘昌集团实业有限公司二0 一四年十月十六日郑州市嵘昌煤业有限公司12030 工作面瞬变电磁勘探报告报告编制：刘铁栓数据处理：陈冬阳成图：陈冬阳地质：刘国超测量：王程卫数据采集：刘铁栓陈冬阳刘国超王程卫王阳晓刘晓明工程施工单位：郑州嵘昌集团实业有限公司报告编制单位：郑州嵘昌集团实业有限公司单位技术负责人：邢吉亮施工日期：2014年10月15日报告提交日期：2014年10月18日第一章测区概况 ............... ..-1 -§目的与任务 ................ -1 1.1§测区位置及范围 ............ -1 1.2§测区地质及水文地质概述..…-2 1.3第二章原始数据采集 ........... ......-3 -§瞬变电磁法简介 ............ -3 2.1§仪器...................... -5 2.2§工程布置及工作量完成情况. -6 2.3第三章数据处理 ............... ..-7 -§数据处理 ................... -7 3.1§资料解释 ................... -8 3.2第四章结论与建议 ............. ....-9 -§结论...................... -9 4.1§存在的问题及建议 .......... -9 4.2第一章测区概况§ 1.1 目的与任务本次瞬变电磁勘探的目的是探查郑州市嵘昌煤业有限公司（以下简称：嵘昌煤业）12030工作面所采二i煤层采空区内老空水积水情况，初步分析地表水、大气降水对工作面积水情况的影响程度，为做好采煤工作面防治水工作提供参考，以保障安全生产。
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目录1.探测任务11.1探测任务及目的12.探测方法原理12.1 探测方法原理12.2 矿井瞬变电磁的特点43.工作方法及技术要求53.1使用仪器及参数53.2工作方法73.3技术措施83.4本次工作情况及质量措施94.资料处理及解释95.结论126.存在问题及建议13XX煤业运销集团同富新煤业XX为安全生产，按照“有掘必探、有采必探”的原则，委托XX省地球物理化学勘查院（以下简称XX物化院）对该矿10101辅助运输顺槽开口向里21m处前方100米半圆X围地层赋水情况进行井下瞬变电磁探测工作，XX物化院于2013年10月14日进行了井下现场资料采集工作，经认真处理分析，提交本次井下瞬变电磁探测报告。
1.探测任务1.1探测任务及目的1）超前探基本测线4条，每条测线11个物理点，2）探测10101辅助运输顺槽开口向里21m处顶板，顺层及底板的前方100米低阻体异常及分布X围。
3）为布置探防水钻孔设计提供依据。
2.探测方法原理2.1 探测方法原理瞬变电磁法属时间域电磁感应方法。
其探测原理是：在发送回线上供一个电流脉冲方波，在方波后沿下降的瞬间，产生一个向发射回线法线方向传播的一次磁场，在一次磁场的激励下，地质体将产生涡流(见图2-1)，其大小取决于地质体的导电程度，在一次场消失后，该涡流不会立即消失，它将有一个过渡(衰减)过程(见图2-2)。
该过渡过程又产生一个衰减的二次磁场向地质体内传播，由接收回线接收二次磁场，该二次磁场的变化将反映地质体的电性分布情况。
如按不同的延迟时间测量二次感生电动势V(t)，就得到了二次磁场随时间衰减的特性曲线。
如果没有良导体存在时，将观测到快速衰减的过渡过程(见图2-3)；当存在良导体时，由于电源切断的一瞬间，在导体内部将产生涡流以维持一次场的切断，所观测到的过渡过程衰变速度将变慢，从而发现导体的存在。
图2-1TEM探测原理图2-2 TEM衰减曲线（探测的根据）图2-3 半空间中的等效电流环瞬变电磁场在大地中主要以扩散形式传播，在这一过程中，电磁能量直接在导电介质由于传播而消耗，由于趋肤效应，高频部分主要集中在地表附近，且其分布X 围是源下面的局部，较低频部分传播到深处，且分布X 围逐渐扩大。
传播深度：/4σμπt d =(1)传播速度：tt d v z 02πσμ=∂∂=(2)t 为传播时间，σ为介质电导率 0μ为真空中的磁导率。
瞬变电磁的探测度与发送磁矩覆盖层电阻率及最小可分辨电压有关。
由(2)式得：ρπ/10227h t -⨯= (3) 时间与表层电阻率，发送磁矩之间的关系为：()513120400⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛=πρημM t (4)M 为发送磁矩，1ρ为表层电阻率，η为最小可分辨电压，它的大小与目标层几何参数和物理参数，还有和观测时间段有关。
联立(3)(4)式，可得：51155.0⎪⎪⎭⎫⎝⎛=ηρM H (5)上式为野外工程中常用来计算最大探测深度公式。
瞬变电磁的探测度与发送磁矩，覆盖层电阻率及最小可分辨电压有关。
采用晚期公式计算视电阻率：⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=dt )t (dB 5t M 2t 4)t (z 00μπμρτ (6) 式中R S 10I IV dt )t (dB N 3z ⋅⋅= (7)2.2 矿井瞬变电磁的特点矿井瞬变电磁和地面瞬变电磁法的基本原理的一样的，理论上也完全可以使用地面电磁法的一切装置及采集参数，但受井下环境的影响，矿井瞬变电磁法与地面的TEM的数据采集与处理相比又有很大的区别。
由于矿井轨道、高压环境及小规模线框装置的影响，在井下的探测深度很受限制，一般可以有效解释100m左右。
另外地面瞬变法为半空间瞬变响应，这种瞬变响应来自与地表以下半空间层，而矿井瞬变电磁法为全空间瞬变响应，这种响应来自回线平面上下（或两侧）地层，这对确定异常体的位置带来很大的困难。
实际资料解释中，必须结合具体地质和水文地质情况综合分析。
具体来说矿井瞬变电磁法具有以下特点：1）受矿井巷道的影响矿井瞬变电磁法只能采用边长小于2m的多匝回线装置，这与地面瞬变电磁法相比数据采集劳动强度小，测量设备轻便，工作效率高，成本低。
2）采用小规模回线装置系统，因此为了保证数据的质量、降低体积效应的影响、提高勘探分辨率，特别是横向分辨率，在布设测点时一定要控制点距，在考虑工作强度的情况尽可能的使测点密集。
3）井下测量装置距离异常体更近，大大的提高测量信号的信噪比，经经验表明，井下测量的信号强度比地面同样装置及参数设置的信号强10-100倍。
井下的干扰信号相对于有用信号近似等于零，而地面测量信号在衰减到一定时间段接被干扰信号覆盖，无法识别有用的异常信号。
4）地面瞬变电磁法勘探一般只能将线框平置于地面测量，而井下瞬变电磁法可以将线圈放置于巷道底板测量，探测底板一定深度内含水性异常体垂向和横向发育规律，也可以将线圈直立于巷道内，当线框面平行巷道掘进前方，可进行超前探测；当线圈平行于巷道侧面煤层，可探测工作面内和顶底板一定X围内含水低阻异常体的发育规律。
另外矿井瞬变电磁法对高阻层的穿透能力强，对低阻层有较高的分辨能力。
在高阻地区由于高阻屏蔽作用，如果用直流电法勘探要达到较大的探测深度，须有较大的极距，故其体积效应就大，而在高阻地区用较小的回线可达到较大的探测深度，故在同样的条件下TEM较直流电法的体积效应小得多。
3.工作方法及技术要求3.1使用仪器及参数本次探测使用的仪器为XX地大华睿地学技术XX生产的YCS200矿用瞬变电磁仪（图3-1）。
这套矿用瞬变电磁仪对低阻充水破碎带反映特别灵敏、体积效应小、纵横向分辨率高，且施工快捷、效率高等优点，既可以用于煤矿掘进头前方，也可以用于巷道侧帮、煤层顶、底板等探测，为煤矿企业在生产过程中水患和导水构造的超前预测预报提供技术手段。
同时这套瞬变电磁仪系统可以通过加大发射功率的方法增强二次场，提高信噪比，从而加深勘探深度；通过多次脉冲激发场的重复测量叠加和空间域多次覆盖技术的应用提高信噪比，应用于工作复杂、噪声干扰大的煤矿井下水害超前预报使用，有效勘探深度能达到100米。
图3-1YCS200矿井瞬变电磁仪实物图YCS200矿用本安型瞬变电磁仪-技术指标参数发送电流强度≤4A电流脉冲宽度10 ms、20 ms、40 ms电流发射频率200 Hz 、25 Hz、12.5 Hz、6.25 Hz、1.5625H z、0.25 H z发射线圈规格 1.5 m×1.5 m发射电压9.6V叠加次数1～9999（可选）关断时间0.5~300μs（随供电电流大小以及发送线圈不同而各异）发射波形双极性矩形波主控机军用级工控机A/D转换器16 bit最小采样间隔4μS动态X围140 dB本底噪声≤600nV内存256 MB数据存储 4 GB电子硬盘（可扩展）端口1个USB2.0（仅在地面使用）显示屏7″TFT彩色液晶显示屏操作界面Windows xp电源内置电池连续工作时间7小时以上尺寸335㎜×281㎜×216㎜（长×宽×高）重量4Kg工作温度0℃～+40℃图3-2 YCS200矿井瞬变电磁仪技术参数3.2工作方法根据矿方要求，本次施工是在10101辅助运输顺槽开口向里21m处进行探测。
依次探测方向与水平夹角分别为45°、30°、0°、-30°共4个角度，每个角度由左侧帮到右侧帮顺时针布设11个测点。
(如图3-3、3-4所示）。
本掘进头有效探测距离为100m，留设30m安全距离，本次探测的前方30m为本次探测盲区，掘进到距离本掘进头70m处进行下一次探测。
图3-3 井下瞬变电磁纵向施工示意图图3-4 井下瞬变电磁横向施工示意图3.3技术措施本次勘探装置类型采用重叠回线组合装置，边长1.5m的激发和接收正方形线圈，激发线圈匝数为16匝，接收线圈匝数为40匝。
供电电流档为2A，供电脉宽10ms。
每个测点采用30次叠加方式提高信噪比，确保了原始数据的可靠性。
3.4本次工作情况及质量措施3.4.1本次工作情况本次主斜井井下物探共完成超前探基本测线4条，每条测线11个物理点。
探测环境简述：本次探测10101辅助运输顺槽开口向里21m处，顶板为铁锚杆支护，铁丝网护顶护壁，巷道内有大型综掘机一台，位于迎头后方1.5m处。
以上干扰源对采集数据造成一定的干扰，影响解释精度。
3.4.2质量保证措施井下数据采集采取以下质量保证措施：1、数据采集前，仪器严格按说明书进行标定；对参与此项工程的人员加强质量意识的教育与管理；严格按照ISO：9001及2000质量管理体系的程序进行施工，加强自检与互检。
对不符合质量要求的资料，查明原因，凡属主观因素造成的立即返工。
2、根据地质任务合理确定采样延时、叠加次数、发射电流等仪器的参数设置；施工过程中时刻检查仪器和导线的漏电情况，保证绝缘，避免观测曲线发生畸变，造成解释的错误。
3、在施工过程中，尽量减少测线方位与点距的偏差。
受巷道条件等的影响，及时调整点线距和测网密度，并及时重测，以便最大限度地消除偶然误差而获得可靠、丰富的地质信息。
4.资料处理及解释矿井瞬变电磁法资料的基本处理过程是：数据整理、数据预处理、数据转换与计算、视电阻率换算、时深转换、绘制成果图、异常确认、根据地质及水文资料进行综合解释。
资料解释结合已知的地质、钻探和水文等资料。
在具体解释中还做到了：1、人工解释与计算机解释相结合；2、垂直断面与水平切面解释相结合；3、电性解释与综合地质分析相结合。
图4-1 瞬变电磁数据处理及解释流程图对现场施工的数据进行分组，可得到45°、30°、0°、-30°四个层次的探测成果。
通过对数据的处理，得到以下瞬变探测视电阻率分布成果图。
在下图中，坐标（0，0）点表示探测体端点位于10101辅助运输顺槽开口向里21m处的位置，图左表示探测体左侧及左前方，右侧表示探测体右侧及右前方。
图中显示了探测体从北向开始，按照顺时针不同方位角和倾角的空间位置的视电阻率分布图。
在每幅图中，依次用红、黄、绿、蓝代表不同的视电阻率值，颜色越接近红色，表示视电阻率越高表示岩层相对含水性越弱，反之，颜色越接近蓝色，表示视电阻率越低，该位置相对含水性越强。
在图中红色虚线区域为低阻异常。
由于瞬变电磁法探测具有低阻屏蔽的特性，真实的低阻区域可能小于图中显示的低阻X围，所以由此得出的低阻X围只能是相对值。
瞬变电磁法只能探测低阻区域的最近距离，而不能确定低阻区域的最远边界，所以实际工作中只能圈定低阻X围的最近距离。
从图4-2顶板45º超前探测视电阻率拟断面图中可以看出，在有效探测深度为100mX围之内，未发现明显的相对低阻异常。