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我国是煤炭产量大国,但也是煤炭事故发生率最高的国家。据统计,2003年全世界产煤约50亿吨,死亡人数8000人左右。我国煤炭产量16.6亿吨占33.2%,而死亡人数为6434人占80.4%。世界各主要产煤国都制定并不断完善煤矿安全生产法规并且为煤矿安全保障工作投入大量资金。为了响应国家建设和谐社会、减少煤矿事故的发生,我国也在煤矿安全方面逐年增大管理力度,但矿难却时有发生。经调查统计,煤矿事故以瓦斯气爆炸和矿井突水、漏水为主,占70%以上,其中突水、漏水事故可以通过地球物理技术进行前期探测和预防。因此,瞬变电磁方法在煤矿中的应用越来越受到重视和支持,在煤矿前期探测中,瞬变电磁方法是最方便有效的探测煤矿突水隐患的方法之一。
瞬变电磁测深法近几年在国内外得到迅速发展,可以解决的地质问题范围不断扩大,瞬变电磁测深法不仅广泛应用于金属矿勘探、油气田勘探和煤田勘探,另外,它在工程物探方面出现了新的应用前景:高速公路、铁路的路线选择;水库、水坝、机场、桥梁以及高层建筑的选址勘查;地下水、地热资源的探查。
本文基于洛阳新安煤矿测区地下水探查工程和前期实验中遇到的实际问题进行分析和研究,研究了问题产生的原因和解决办法。本次探测是TEM在煤田勘探中的一次应用,采用了GDP-32型多功能电法仪,700×700m发射线圈,10000m<2>等效接收磁探头,发射电流15~17A,发射线圈电阻为15Ω,本文中所有计算参数都是按照实际测量设置,因此本文是将几种瞬变电磁数据处理方法直接应用于实际生产当中,是将理论与实际相结合的一次研究。
本文第一章先介绍TEM原理及研究发展现状,从理论和应用两方面分别介绍该方法的前沿伸展及情况,系统地阐述了TEM方法相对传统方法的优点。接着根据在洛阳新安测区探测深度大,测量范围广的特点,分析介绍了TEM中深层探测理论的基本物理原理和探测依据,并且根据TEM信号特点划分了不同时段信号类型,从而采取不同的计算方法。第三章主要是从理论上分析影响本次探测的一些问题的原因,主要介绍了发射波形参数对瞬变信号的影响,从正演角度上分析了发射参数对不同模型的影响情况,第四章则根据前人工作的经验分析了电性层与地层层位对应误差的问题,并同时利用几种方法对采集的数据进行了处理,分析其优缺点,给生产工作提供了几种相对有效的校正方法。最后一章对全文进行了总结,提出了一些在生产实际中应用的建议和需待改善的工作。