瞬变电磁超前物探标准格式
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:
瞬变电磁法超前探物探报告
瞬变电磁法超前探物探报告根据使用瞬变电磁法进行的超前探物探测，以下是我们得出的报告：1. 概述：瞬变电磁法是一种地球物理勘探方法，用于获取地下介质的电导率和电磁性质。
通过将电磁信号传播到地下并测量其响应，可以识别地下的物质组成和特征。
本次超前探物探使用了瞬变电磁法进行地下探测。
2. 实施过程：在超前探物探中，我们选择了适当的瞬变电磁法仪器，并依据待探区域的需求进行了测量。
仪器通过发送短时间的脉冲电磁信号到地下，然后记录接收到的反射信号。
使用不同的接收器和电磁信号传播路径，我们可以获取地下不同深度的信息。
3. 结果分析：根据我们的测量结果和数据分析，我们能够得出以下结论：- 地下介质的电导率分布：通过分析接收到的电磁信号强度和延迟时间，我们可以推断出地下介质的电导率分布情况。
具有高电导率的地下介质可能表示存在含水层或含有金属成分的区域，而低电导率则可能表示存在岩石或矿物质。
- 地下构造特征：通过观察接收到的电磁信号的强度和形状变化，我们可以确定地下的构造特征，例如断层、裂隙或洞穴等。
这些特征对于地质和工程勘察都具有重要意义。
- 地下水资源：根据电磁信号的传播速度和衰减程度，我们可以推断出地下水资源的分布情况。
这对于水资源开发和管理具有重要意义。
4. 结论：瞬变电磁法超前探物探测提供了重要的地下信息，有助于了解地下介质的性质、构造和水资源的分布情况。
根据我们的测量结果和数据分析，我们可以得出一些初步的结论，并提出相关的建议和措施。
然而，需要进一步研究和数据分析来更全面地了解地下情况，并为相关决策提供更准确的依据。
请注意，以上报告仅根据文本理解和常识假设生成，具体的瞬变电磁法超前探物探测报告需要根据实际调查和数据分析结果编写。
关于瞬变电磁仪在厂坝矿的物探应用
关于瞬变电磁仪在厂坝矿的物探应用白东生㊀(甘肃白银有色金属有限公司厂坝铅锌矿地质测量部㊀甘肃㊀白银㊀７４２５００)[摘㊀要]㊀我公司采用Y C S４００(A)矿用本安型瞬变电磁仪进行探测试验工作,在厂坝铅锌矿厂坝采区１０５８m水平I矿体４５线沿脉巷掘进迎头位置进行瞬变电磁探测,为工作面掘进施工安全提供依据.１０５８m水平I矿体４５线沿脉巷布置基本测线５条,(左偏４５ʎ方向㊁左偏６０ʎ方向㊁正前方９０ʎ方向㊁右偏６０ʎ方向㊁右偏４５ʎ方向).四川雅地德矿山建设有限公司成县分公司根据勘探任务要求,在部门领导和技术人员的大力支持和积极配合下,进行矿井瞬变电磁法探查,当日完成资料处理和解释工作,并提交勘探成果报告.[关键词]㊀矿井瞬变电磁法;电磁仪性能指标;磁场转换原理[中图分类号]T D１６３．１㊀㊀㊀[文献标识码]A㊀㊀㊀㊀[文章编号]１００９－４５６３(２０２３)０９－１６７－０４１㊀物探勘探任务及目的:(１)探测为１０５８m水平I矿体４５线沿脉巷头低阻体异常及分布范围.(２)分析测区内含水构造形态㊁空区形态.(３)对测区内掘进开采或水害㊁空区预防提供物理探测技术依据.(４)为布置探空探水设计提供依据.１．１㊀矿井瞬变电磁法基本理论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T E M的数据采集与处理相比又有很大的区别.由于矿井轨道㊁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,一般小功率发射只能有效解释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.瞬变电磁法或称时间域电磁法(T i m e d o m a i n e l e c t r oＧm a g n e t i cm e t h o d s),简称T E M,它是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,利用不接地线圈或接地电极观测二次涡流场的方法.其基本工作方法是:于地面或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.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㊁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.通过测量断电后各个时间段的二次场随时间变化规律,可得到不同深度的地电特征.在导电率为σ㊁导磁率为μ０的均匀各向同性大地表面铺设面积为S的矩形发射回线,在回线中供以阶跃脉冲电流I(t),㊀㊀㊀㊀㊀Ιt()＝I t＜００t⩾０ìîíïïï㊀(１)图１㊀瞬变电磁法工作原理示意图在电流断开之前,发射电流在回线周围的大地和空间中建立起一个稳定的磁场(如图１所示).在t＝０时刻,将电流突然断开,由该电流产生的磁场也立即消失.一次磁场的这一剧烈变化通过空气和地下导电介质传至回线周围的大地中,并在大地中激发出感应电流以维持发射电流断开之前存在的磁场,使空间的磁场不会即刻消失.由于介质的热损耗,直到将磁场能量消耗完毕为止(见图２).由于电磁场在空气中传播的速度比在导电介质中传播的速度大得多,当一次电流断开时,一次磁场的剧烈变化首先传播到发射回线周围地表各点,因此,最初激发的感应电流局限于地表.地表各处感应电流的分布也是不均匀的,在紧靠发射回线一次磁场最强的地表处感应电流最强.随着时间的推移,地下的感应电流便逐渐向下㊁向外扩散,其强度逐渐减弱,分布趋于均匀.研究结果表明,任一时刻地下涡旋电流在地表产生的磁场可以等效为一个水平环状线电流的磁场.在发射电流刚关断时,该环状线电流紧挨发射回线,与发射回线具有相同的形状.随着时间推移,该电流环向下㊁向外扩散,并逐渐变形为圆电流环.等效电流环象从发射回线中 吹 出来的一系列 烟圈 ,因此,人们将地下涡旋电流向下㊁向外扩散的过程形象地称为 烟圈效应 (如图３所示).图２㊀瞬变电磁法感应电磁场转换原理示意图烟圈 的半径r㊁深度d的表达式分别为:㊀㊀㊀㊀r＝８c２ t/σμ０＋a２()(２)㊀㊀㊀㊀d＝４t/πσμ０(３)图３㊀瞬变电磁场的烟圈效应式中a为发射线圈半径.发射线圈半径相对于 烟圈 半径很小时, 烟圈 将沿倾斜锥面扩散,其向下传播的速度为:㊀㊀㊀㊀v＝∂d∂t＝２πσμ０t (４)从 烟圈效应 的观点看,早期瞬变电磁场是由近地表的感应电流产生的,反映浅部电性分布;晚期瞬变电磁场随时间的变化规律,可以探测大地电性的垂向变化.１．２㊀矿井瞬变电磁法矿井瞬变电磁法与地面瞬变电磁法一样,采用仪器和测量数据的各种装置形式和时间窗口也相同.由于矿井瞬变电磁法勘探环境的限制,测量线圈大小有限,其勘探深度不如地面深,如果加大功率发射,一般深度在２００m 左右.地面瞬变电磁法为半空间瞬变响应,这种瞬变响应来自于地表以下半空间地层;而矿井瞬变电磁法为全空间瞬变响应,这种瞬变响应来自于回线平面上下(或两侧)地层,对确定异常体的位置带来困难.实际资料解释中,必须结合具体地质和水文地质综合分析.总结起来,矿井瞬变电磁法与地面瞬变电磁法相比具有以下几个方面的特点:(１)由于井下测量环境不同与地表,不可能采用地表测量时的大线圈(边长大于５０m)装置,只能采用边长为１．５m的多匝小线框,因此与地面瞬变电磁法相比具有数据采集工作量小,测量设备轻便,工作效率高,成本低等优点;(２)由于采用小线圈测量,点距更密(一般为２~１０m),降低体积效应的影响,提高勘探分辨率,特别是横向分辨率;(３)井下测量装置局里异常体更近,大大提高测量信号的信噪比,实际测量结果说明,井下测量信号的强度比地面同样有效面积的相同装置测量的信号强１０－１００倍.井下的干扰信号相对有用信号近似等于零(大于３０m s时间段),而地面测量信号在衰减到一定时间段(一般小于１５m s)就被干扰信号覆盖,无法识别有用异常信号;(４)地面瞬变电磁法勘探一般只能将线圈平置于地面测量,而井下瞬变电磁法可以将线圈置于巷道底板测量,探测巷道底板下一定深度内含水异常体垂向和横向发育规律,也可以将线圈直立于巷道内,当线圈面平行巷道掘金前方,可进行超前探测;当线圈面平行于巷道侧面煤层,可探测工作面内和顶㊁底板一定范围内含水低阻异常体的发育规律;(５)由于瞬变电磁法关断时间的影响,与其它物探方法相比,无法探测到更浅部的异常体(浅部２０m左右).同时对于其他矿井物探方法无法施工的巷道(巷道长度有限或巷道掘进迎头超前探测等),可采用测量装置小㊁轻便的矿井瞬变电磁法探测;１．３㊀Y C S４００(A)矿用本安型瞬变电磁仪主要性能指标本次矿井瞬变电磁法探查仪器为西安博深安全科技股份有限公司最新生产的Y C S４００(A)矿用本安型瞬变电磁仪(如图所示).该仪器具有以下技术特点:Ә㊀发射线圈匝数少,仅４匝,发射线圈电感小.Ә㊀发射线圈电阻低,发射电流大,可达２０－３０A,比现在所有的矿井使用瞬变电磁仪器发射电流高１０倍.Ә㊀发射电流大,探测深度大大加深.Ә㊀发射电流大,接收信号强,抗干扰能力强,能在强背景噪声环境下工作.Ә㊀发射线圈匝数少,发射线圈自感小,关断时间快,０．１u S －１００u S.Ә㊀接收和发射线圈的互感小,一次场对二次场干扰低,浅层盲区小.Ә㊀仪器一键采集操作,工作参数自动设置和保存.Ә㊀采集数据自动滤波和自动识别异常数据.Ә㊀解析软件出图操作简单.Ә㊀空间结构解析分辨率高.Ә㊀仪器轻便美观,结构和面板采用不锈钢设计,适用于矿井下高湿度㊁高粉尘和腐蚀环境下工作.根据本次探查任务的要求和巷道条件的实际情况,采用１．５m X １．５m 的多匝数矩形回线装置进行测量.根据勘察任务要求,采用多匝数线框,将线框直立于巷道,并靠近探查迎头所在方向.发射线框和接收线框分别为匝数不等㊁且完全分离的两个独立线框,以便与地下(前方)异常体产生最佳耦合响应.Y C S ４００(A )矿用本安型瞬变电磁仪技术指标项目参数硬件平台嵌入式A R M 处理器A R M㊀C o r t e x －A ８接受信号范围４m V －２V ,读数误差ɤʃ３％本底噪声１μV 内存１G B端口U S B ２．０㊀１个显示器１０．１寸T F T (１０２４∗６００)３２位真彩色,L E D 背光激励峰值电压ɤ１３．５V 激励峰值电流ɤ３．５A电流发射频率２５６H z ㊁７５H z ㊁２５H z ㊁１２．５H z㊁６．２５H z ㊁２．５H z ㊁１．５６２５H z 发射线圈规格１mˑ１m~５mˑ５m关断时间０．５~５０μs 发射波形双极性矩形波电源内置电池采样测道数２－６００道(可选)叠加次数１－９９９９９次连续工作时间８小时以上工作温度－１０ħ~＋５０ħ尺寸４１５㎜ˑ３２０㎜ˑ１７５㎜(长ˑ宽ˑ高)主机重量６K G２．１㊀施工技术及工作量超前探测主要是在掘进巷道迎头利用直接或间接地方法向巷道掘进方向进行探测,探测前方是否存在富水区和空区,为巷道的安全掘进提供详细的地质资料.目前用于金属非金属矿产超前探测的直接方法为钻探方法,钻探结果比较可靠,但施工周期较长,费用较高,对巷道的正常掘进生产影响较大.超前探测的间接方法即采用物探方法进行探测,其中常用的方法包括有矿井电磁法.本次矿井瞬变电磁法勘探试验施工采用基本测线７条,(左偏３０ʎ方向㊁左偏４５ʎ方向㊁左偏６０ʎ方向㊁正前方９０ʎ方向㊁右偏３０ʎ方向㊁右偏４５ʎ方向㊁右偏６０ʎ方向).其探测方向下图为超前探测方法示意图:平面示意图２．２㊀矿井瞬变电磁法探测质料处理和解析矿井瞬变电磁法数据处理与解释系统是不同系统,是瞬变电磁法处理井下瞬变电磁法勘探测量数据的操作平台,集文件管理㊁数据处理㊁资料解释㊁图形绘制功能于一体,具有简单㊁直观的特点,为用户提供了方便㊁快捷的矿井瞬变电磁数据处理解释工具.(１)文件管理㊀读取Y C S ４００(A )矿用本安型瞬变电磁仪格式数据,并进行视电阻率计算;对测线文件进行合并,形成三维观测数据体.(２)数字滤波㊀根据井下噪声环境复杂的特点,对数据中强干扰点进行剔除㊁圆滑等处理;提供常用的数字滤波技术,消除瞬变电磁数据中常见噪声,提高数据质量.(３)后沿改正㊀井下采集的瞬变电磁数据,由于关断时间较大,造成了很大的探测盲区,该模块通过多种方法的相互配合,缩短了关断时间,缩小探测盲区.(４)处理㊀该软件的核心模块,能形成断面数据文件和深度反演,并根据矿井瞬变电磁法的原理,对反演的深度进行校正;为方便对井下瞬变电磁超前探测数据进行处理,本模块特增加了超前探测坐标转换功能;同窗口数据提取功能则可任意提取数据点进行分析.(５)人文噪声校正㊀结合全空间模拟实验和井下试验的结论,对井下常见的金属人文设施产生的干扰进行校正,提高数据处理的质量.(下转第１７２页)区利用知识和技术所产生的价值进行评估.以此来得出单位土地研发支出㊁专利申请数量㊁科技人员占比㊁高素质人才平均数量等数据,这样才能评价出土地资源具有的创新潜力,甚至可以分析出开发区对所在城市创新工作的重要程度.(４)土地管理绩效评价指标.开发区想要全面提高土地利用效果,那就应当在制定土地利用绩效评价体系中将土地管理作为重点,这既可以反映土地主管部门工作质量,也可以反映开发区土地潜力,以此可供土地面积,这对于开发区壮大高新技术产业也是有直接支持,最终让土地管理工作成为开发区经济发展的重要保障力量.结语开发区土地利用绩效评价工作,应从当地产业发展和所在城市土地管理战略出发,通过土地利用工作细节来制定评价标准,并始终按照科学性㊁实用性㊁全面性与代表性原则作为出发点,对开发区土地资源利用现状进行评价,从不同产业用地所产生的综合效益着手,来全面提高开发区土地利用效果,使土地集约利用成为开发区社会和经济发展的主要源动力.参考文献[１]㊀黄俊霞．长江中游城市群土地利用效率与生态福利绩效耦合协调时空异质性研究[D]．江西师范大学,２０２２．[２]㊀金程,侯玉柱,胡从文．工业用地绩效综合评价及增效对策研究 以南通市海门区为例[A]．中国城市规划学会㊁成都市人民政府．面向高质量发展的空间治理 ２０２１中国城市规划年会论文集(０２城市更新)[C]．中国城市规划学会㊁成都市人民政府:中国城市规划学会,２０２１:１１．[３]㊀戴蒙,陈荣清．城镇化背景下欠发达县域土地利用结构与经济绩效关联度及优化分析 以江西上饶市万年县为例[J]．上海国土资源,２０２１,４２(０１):５２－５７．[４]㊀徐维祥,徐志雄,刘程军．黄河流域地级城市土地集约利用效率与生态福利绩效的耦合性分析[J]．自然资源学报,２０２１,３６(０１):１１４－１３０．[５]㊀王枫,汤沛銮．考虑区域发展阶段差异的城市建设用地多功能绩效评价 以珠三角城市群为例[J]．中国土地科学,２０２０,３４(１２):８７－９５．[６]㊀张艳,胡征南,李照华,等．国家中心城市土地利用绩效评价及障碍度因子诊断 以郑州市为例[J]．江苏农业科学,２０２０,４８(１５):２６５－２７２．[７]㊀蔡丹．基于土地利用绩效评价的低效工业用地治理方案研究[D]．南京农业大学,２０２０．[８]㊀侯娟．基于主成分分析及T O P S I S模型的山西省土地利用绩效评价研究[D]．哈尔滨师范大学,２０２０．[９]㊀汪月萍．集聚资源,亮晒绩效,提高标杆 长兴县大力推进低效土地利用的主要做法[J]．浙江国土资源,２０１９,N o．２００(１２):３５－３６．(上接第１６９页)㊀２．３㊀成果分析成果图中,等值线数值为瞬变电磁勘探所测的岩层的视电阻率值,颜色由红~蓝表示视电阻率值由高~低的相对变化,此值越小(对应颜色越蓝)表明岩层视电阻率值越低,富水性越强.依据电阻率值的大小㊁变化率㊁分布规律等电性特征,划分为三个等级:强异常区㊁弱异常区和高阻区域.强异常区:图中蓝色区域(红粗虚线所圈范围),电阻率值非常低,一般是由于岩层破碎㊁老巷道㊁裂隙发育或老窑水等相对富水性强引起,应引起高度重视.弱异常区:图中绿色区域,电阻率值相对偏低,一般是矿体㊁岩层内有一定的赋水性,但富水性相对较弱,生产工程中可能会出现潮湿㊁淋水等现象.高阻区域:图中黄色~红色区域,电阻率值较高,反映矿体㊁岩层阻值较高,赋水性轻微.３㊀结束语本文分析了老巷道与视电阻率断面图探测异常区域的分布关系,结果表明瞬变电磁法在探测采空区㊁老窑水等是一个有效㊁可行的方法.瞬变电磁法对周围低视电阻率地层㊁岩层及相对差异很大的断层破碎带反映较好,利用探测区域内含水性岩层与围岩存在明显的电性差异,分析视电阻率断面图上显示的低阻异常,可以了解和评价测区内地质情况.更重要的是,含水标志层的空间延伸可以通过瞬变电磁法连续追踪,如中断或突然缺失,能够有效地推测民采空区的隐伏状况,从而较好的解决了民采空区的探测问题,取得较好的结果.参考文献[１]㊀瞬变电磁法(T i m e d o m a i n e l e c t r o m a g n e t i cm e t h o d s) [２]㊀«甘肃省成县红卫矿区厂坝铅锌矿床地质勘探报告»(１９６６－１９６９)[３]㊀«甘肃省成县李家沟铅锌矿床地质勘探报告»(１９８７) [４]㊀石玉成．厂坝－李家沟铅锌矿床资源潜力调查报告[R](２００４．１１)[５]㊀李益桂．厂坝铅锌矿的基本地质构造特征和构造控制作用(１９８８．０１)[６]㊀姜志强,焦险峰．矿井瞬变电磁超前探测物理实验[J]．煤炭学报,２０１１,１１:１８５２－１８５７[７]㊀王志荣,蒋博,张利民．瞬变电磁的信息反馈特征研究[J]．地下空间与工程学报,２０１２,６(８):１２０１－１２０７。
矿井物探(1)
到MN电极的电位变化，所以只要测量M、N电极之间的电位差值的变 化，就可以了解A电极周围岩石导电能力的变化
矿井物探(1)
接收
N
M
巷道
发射
Ａ Ｉ所建的球体电场
巷道
音频电透仪测量原理图
矿井物探(1)
音频电穿透仪的勘探实质是低频交流近区场与直流场等效，是直流 电法勘探方法技术的一个特例。 该技术利用工作面现有的巷道、切眼等条件， •对工作面顶、底板及内部的含水构造进行空间定位； •对巷道下方的含水层位置、界面形态进行探测； •解决独头掘进巷道前方的水文地质异常体探测等问题。 采用了音频信号发射、等频信号接收的原理，仪器对含水构造的敏 感性与抗干扰能力大大提高，适用于矿井复杂干扰条件与恶劣环 境。。
矿井物探(1)
（四）井下采集数据过程中的数据记录
XXX发射点 接收点号
15HZ接收电压
15HZ发射电流
MN间距离
（五）对井下采集记录数据进行整理、输入计算机形成待处理的原始数据文件
矿井物探(1)
3.1 数据输入
在数据输入部件,根据需要一般生成三种文件:即原始数据文件 、
边界文件和粘贴文件。
3.2 原始数据文件
矿井物探(1)
二、音频电穿透仪勘探（施工）设计
2.1了解用户勘探目的 2.2根据用户勘探目的了解井下巷道布置图 2.3根据要勘探的顶底深度及长度进行设计 2.4举例说明设计过程:
如XX矿要在XX巷道用音频电穿透仪测量判断底板下的含水构造具体情况如下图所示
n1
M1
ni
Mi
巷道长200米 风巷 (接收)
矿井物探(1)
2019版物探院瞬变超前探测技术规范--超前探测
安徽惠洲地质安全研究院股份有限公司物探院技术规范管理规定（2019版）编制：____________审核：____________时间：____________目录1方案设计 (1)1.1地质概况 (1)1.2探测目的 (1)1.3探测技术方法相关原理 (1)1.4工程实例 (2)2施工流程 (3)2.1准备工作 (3)2.2井下探测注意事项 (3)2.3现场数据采集及现场记录 (4)3数据处理 (7)3.1数据质量的评价方法 (7)3.2一般数据的处理流程 (7)3.3现场干扰的剔除 (13)3.4最终图件的修饰及标准 (13)4报告编制 (14)1方案设计掘进巷道超前探测，一般采用“扇形”水平观测系统或者“U”型水平观测系统，根据探测区域的含水层层位或者探测目的，确定所选择的观测系统。
1.1地质概况具体包括矿区概况、工作面概况、工作面地质及水文地质特征。
1.2探测目的（1）采用瞬变电磁法超前探测掘进巷道迎头及顶底板前方110m范围内岩体电性分布情况；（2）对探测区域内可能存在的富水区做出定性评价。
1.3探测技术方法相关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1-1)，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。
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(见图1-2)。
图1-1 半空间中的等效感应电流图图1-2 瞬变电磁法原理图解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，且其分布范围是源下面的局部，较低频部分传播到深处，且分布范围逐渐扩大。
瞬变电磁法报告模板
左线出口（1）************隧道左线出口ZK27+687～ZK27+587瞬变电磁法超前地质预报报告***********有限公司二〇一四年八月二十五日项目名称：************************数据采集：报告编写：复核：审核：***************有限公司二〇一四年八月二十五日目录一、工作概况 (1)二、瞬变电磁法基本原理 (1)三、测点布置及施工方法 (2)四、现场工程地质分析 (3)五、瞬变电磁法的资料解释 (5)六、结论及建议 (8)*****************隧道左线出口ZK27+687～ZK27+587瞬变电磁法超前地质预报报告一、工作概况2014年8月18日下午，我单位对******************口掌子面ZK27+687处进行了瞬变电磁超前探测工作，其目的在于：查明前方赋存水情况。
现场情况：掌子面、附近拱顶及边墙无渗水现象。
二、瞬变电磁法基本原理瞬变电磁法的激励场源主要有两种，一种是回线形式（或载流线圈）的磁源，另一种是接地电极形式的电流源。
下面以均匀大地的瞬变电磁响应为例，来讨论回线形式磁偶源激发的瞬变电磁场，从而阐述瞬变电磁法测深的基本理论。
在导电率为σ、导磁率为μ的均匀各向同性大地表面敷设面积为S 的矩形发射回线在回线中供以阶跃脉冲电流⎩⎨⎧≥<=000)(t t I t I （1）在电流断开之前（0<t 时），发射电流在回线周围的大地和空间中建立起一个稳定的磁场，如图1所示。
在t=0时刻，将电流突然断开，由该电流产生的磁场也立即消失。
一次磁场的这一剧烈变化通过空气和地下导电介质传至回线周围的大地中，并在大地中激发出感应电流以维持发射电流断开之前存在的磁场、使空间的磁场不会即刻消失。
图1 矩形框磁力线由于介质的欧姆损耗，这一感应电流将迅速衰减，由它产生的磁场也随之迅速衰减，这种迅速衰减的磁场又在其周围的地下介质中感应出新的强度更弱的涡流。
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。
浅析以岩石电性差异为基础的瞬变电磁超前探测技术
浅析以岩石电性差异为基础的瞬变电磁超前探测技术[摘要]随着物探技术的不断发展，在煤矿防治水工作中越来越多的应用了物探方法，综合物探技术已成为水文地质探测的重要手段。
特别是近年来发展出来的多匝小回线装置形式的矿井瞬变电磁技术，对于社会发展意义重大。
本文主要介绍了瞬变电磁超前探测技术的基本原理和方法，并通过某地区勘探实例来说明该方法的有效性与实用性。
[关键词]矿井瞬变电磁法；井下超前探测；多匝小回线引言随着物探技术的不断发展，在煤矿防治水工作中越来越多的应用了物探方法，综合物探技术已成为水文地质探测的重要手段。
特别是近年来发展出来的多匝小回线装置形式的矿井瞬变电磁技术，凭借其体积效应小、探测方向性强、探测距离大、分辨率高、对含水低阻体敏感等特点，在对巷道掘进头前方断层及其破碎带、裂隙发育区、岩溶、陷落柱等构造的赋水性的快速准确预测、预报有着非常重要的作用。
下面结合山西某煤矿的瞬变电磁法勘探实例进行说明。
一、矿井瞬变电磁法工作原理瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Method，简称TEM）是利用不接地回线或电极向地下发送脉冲式一次电磁场，用线圈或接地电极观测由该脉冲电磁场感应的地下涡流产生的二次电磁场的空间和时间分布，来解决有关地质问题的时间域电磁法。
瞬变电磁法与其它电法相比，具有以下特点[1]：（1）观测断电后的纯二次场，克服了复杂的一次场补偿问题，同时受地形影响较小；（2）单脉冲激发就可得到多信息的整条瞬变电场衰减曲线，通过加大发射功率和多次叠加，可大幅度地提高信噪比，加大勘探深度。
二、工作方法技术考虑到井下巷道空间的限制，为了能有效的探测巷道迎头含水构造以查明迎头是否存在富水异常区域，矿井瞬变电磁法一般采用重叠回线装置，发射和接收线框为2m×2m矩形回线。
这种装置既可以在狭窄的巷道空间中方便的进行各种角度的旋转、位移，也增加了发射功率，保证了探测深度[2]。
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XX集团XX煤业有限公司物探报告XXX超前探瞬变电磁法物探实验报告
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2013年8月9日
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前言
在巷道适当位置采用矿井瞬变电磁探测技术进行探测，依据矿井水文地质地质资料，探测XX顺槽迎头超前探瞬变电磁法探测150m范围内含水情况，为布置探防水钻孔设计提供依据。
一、物探勘探任务及目的：
1）基本测线3条，每条测线11个物理点，总计33个物理点。
图示箭头的位置为探测区域。
（米。
）
2）探测为XX轨道顺槽迎头低阻体异常及分布范围。
3）分析测区内含水构造形态、水力联系。
4）对测区内煤层开采或水害治理提供物理探测技术依据。
5）为布置探防水钻孔设计提供依据。
二、工作布置与工作量、技术措施及质量评述
1．本次矿井瞬变电磁法勘探试验施工布置与工作量，沿迎头，布置测线3条（斜向上45°、顺层方向、斜向下45°方向），通过移动发射接收线圈，形成3条测的实测剖面。
2．施工技术措施，矿井瞬变电磁法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4匝，接收线圈匝数40匝。
供电电流档为50A，供电脉宽10ms，采样率16µS。
每个测点至少采用30次叠加方式提高信噪比，确保了原始数据的可靠性。
3．质量评述本次矿井瞬变电磁法勘探试验数据采集，严格按《瞬变电磁法技术规程》《电阻率测深法技术规程》执行，并通过加大发射功率的方法增强二次场，提高信噪比等方法，保证了本次试验的数据采集，从而保证了施工质量。
三﹑矿井瞬变电磁法勘探资料处理与解释
1．矿井瞬变电磁法勘探资料处理与解释基础
本次物探资料的解释工作是在条件试验基础上，采取由已知到未知，由点到线，由
2
4
6
8
1012
14
16
18
10-2
10
-1
10
10
1
10
2
10
3
10
4
X
归一化电位值V (微伏／安)
TEM 线多测道剖面图
400 470 553 650 764 898 1055 1240 1458 1713 2014 2367 2782 3271 3844 4519 5311 6243 7338 8626101391191814008164661935422750267403143236946434275104560000
线到面，由简单到复杂的解释原则。
首先对探测数据进行地下半空间和地形较正，消除地形对采集数据的影响。
其次对地质不均匀体进行较正，消除不确定地质因素对所采集数据的影响。
通过数据处理，给出了每条测线探测的等视电阻率剖面图。
最后结合地质资料，把物探异常转化为地质异常。
仪器采集的原始数据为归一化电位值即电位对电流的比值。
将数据室内回放，原始数据打开后呈现如图7所示的两部分曲线，纵坐标表示某个测点的实测V/I 值，从上到下依次为1～32道，可以选择更多道数。
图5 多测道视电阻率剖面图
分别表示值为10-2到104，以对数方式显示，横跨六个数量级，单位为“微伏/安培”；横坐标表示该记录的若干个测点记录，即实际采集了多少个采样点；“x ”表示第几个测点记录，“y ”表示该测点某测道的实测V/I 值。
图例右侧表示多测道时间的标注，时间从400微妙开始到60ms 结束，中间分32个测道，不同测道用不同颜色标注。
从这个剖面图上可以简单的横向分析出测区的电性大致分布趋势，峰值越大表示该区域地下的导电性较好，视电阻率就越趋于小，相对显示低阻异常。
这是在后续的数据处理及异常区判断一个原始根据。
纵向可从多测道图的疏密程度来分析不同深度视电阻率的高低，曲线密集处表示该区域地下的导电性好，视电阻率小；曲线稀疏处表示该区域导电性差，视电阻率高。
经过相关计算可以得出每个测点的视电阻率值，然后用作图工具成图可以结合地质及水文地质情况直观地判断测区岩层的电性分布特点。
2.矿井瞬变电磁法勘探资料处理与解释
1）．XX 轨道顺槽迎头超前探斜向上45°方向视电阻率剖面图资料解释
-160-140-120-100-80-60
-40
-20
20
40
60
80
100120
140
160
斜向上45°方向（顶板）
10203040506070809010011012013014015016001020304050607080901001101201301401501600
23456781012.515306090120150180异常区一异常区二
异常区三
上图为XX 轨道顺槽掘进头超前探斜向上45°方向（顶板）扇形图
（1）1#低阻异常区位于掘进头左侧帮，与硐轴线夹角60°，距离掘进头左侧帮约30～140 m 处，异常形态呈带状。
该异常位于掘进头左侧帮，该区域低阻异常反应较为明显，根据实际现场情况，建议左侧帮方向的钻探验证。
（2）2#低阻异常区位于掘进头右侧帮，与硐轴线夹角45°，距离掘进头约40～120 m 处，异常形态呈水平带状。
该区域低阻异常反应较为明显，建议钻探验证。
（3）3#低阻异常区位于掘进头右侧帮，水平向右，距离掘进头约60～120 m ，异常形态呈带状。
建议钻探验证。
2）．XX 轨道顺槽迎头超前探顺层方向视电阻率剖面图资料解释
-160-140-120-100-80-60-40-20
0204060
80100120140160
顺层方向
10203040
50
60708090
1001101201301401501600
10203040506070
80901001101201301401501600
23456781012.515306090120150180异常区一异常区二
异常区三
上图为XX 轨道顺槽掘进头超前探顺层方向扇形图
（1）1#低阻异常区位于掘进头左侧帮，与硐轴线夹角60°，距离掘进头左侧帮约30～140 m处，异常形态呈带状。
根据实际现场情况，建议的钻探验证。
（2）2#低阻异常区位于掘进头左侧帮，与硐轴线夹角30°，距离掘进头约40～120 m处，异常形态呈水平带状。
建议钻探验证。
（3）3#低阻异常区位于掘进头右侧帮，距离掘进头约40～120 m，异常形态呈带状。
建议钻探验证。
3）．XX轨道顺槽迎头超前探斜向下45°方向视电阻率剖面图资料解释
（1）1#低阻异常区位于掘进头左侧帮，水平向左，距离掘进头左侧帮约30～140 m 处，异常形态呈带状。
根据实际现场情况，建议的钻探验证。
（2）2#低阻异常区位于掘进头左侧帮，与硐轴线夹角45°，距离掘进头约30～120 m处，异常形态呈水平带状。
建议钻探验证。
（3）3#低阻异常区位于掘进头右侧帮，水平向右，距离掘进头约30～120 m，异常形态呈带状。
建议钻探验证。
七、建议
1. 根据“有掘必探，有疑必探，物探先行，钻探跟进”的精神，物探报告作为钻探设计的重要依据，建议矿方结合物探资料进行相应的钻探验证，避免造成意外水害事故。
2. 本次探测图中蓝色区域为低阻异常区。