本申請提出一種地下目標體異常定量判定方法和裝置，涉及煤田水文地質與地球物理領域，包括：確定待估區背景場瞬變電磁感應電壓數據；確定待估區每個觀測點的瞬變電磁感應電壓數據；將所述待估區每個觀測點的瞬變電磁感應電壓數據與所述背景場瞬變電磁感應電壓數據進行比對，確定所述待估區的觀測點在水平方向是否異常。減少了瞬變電磁法資料解釋中的人為性，為地下目標體的地質解釋提供可靠的地物理依據。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本申請提出一種地下目標體異常定量判定方法和裝置，涉及煤田水文地質與地球物理領域，包括：確定待估區背景場瞬變電磁感應電壓數據；確定待估區每個觀測點的瞬變電磁感應電壓數據；將所述待估區每個觀測點的瞬變電磁感應電壓數據與所述背景場瞬變電磁感應電壓數據進行比對，確定所述待估區的觀測點在水平方向是否異常。減少了瞬變電磁法資料解釋中的人為性，為地下目標體的地質解釋提供可靠的地物理依據。【專利說明】一種地下目標體異常定量判定方法和裝置
本專利技術涉及煤田水文地質與地球物理領域，具體涉及一種地下目標體異常定量判 定方法和裝置。
技術介紹
瞬變電磁(TEM)法是一種建立在電磁感應原理基礎上的時間域人工源電磁探測方 法。它是利用階躍形波電磁脈沖激發，利用不接地回線向地下發射一次場，在一次場關斷 后，在測點測量由地下介質產生的感應二次場隨時間的變化，來達到尋找各種地質目標體 的一種地球物理信息提取方法。 在煤炭領域，瞬變電磁法的應用較多，在面對尋找煤礦采空區、煤礦巷道掘進面的 連續跟蹤與超前探測、煤層水的探測與防治等相關地質問題時，首選的方法是瞬變電磁探 測技術。可以說瞬變電磁法是保障煤礦安全的重要手段，對減少煤礦安全事故有著積極作 用。在采空區探測的應用方面，李金花(2006)、成劍文(2007)、張開元(2007)、陳衛營（2013) 等都取得了很好的效果。傅佩河(2006)、倪良高(2007)、易德禮(2004)、吳有信(2009)、張運 霞(2005)、劉樹才(2008)等，都以瞬變電磁法對低阻目標體敏感的特征為基本前提，將該方 法應用與煤層水、頂板水防治，煤礦采區水文勘探方面并取得了較好的效果。 在金屬礦勘探領域，瞬變電磁法一直應用的都比較廣泛，是尋找礦產資源的重要 手段之一。金中國（2002)、方根顯（2003)、張曉永(2005)、陳貴生(2006)、張林(2007)、葉敏 生(2007 )、薛國強(2012)等多位專家學者應用瞬變電磁法在鋁土礦、鎳礦、鉛鋅礦、鈾礦、鉬 礦等金屬礦勘查應用研究中都取得了不錯的成果。 目前，對于瞬變電磁法探測資料的解釋，特別是對于異常的確定，主要依靠鉆孔 和地質資料來完成，但是，在一些地區，鉆孔資料很缺乏，地質資料也不多，這時主要視電阻 率一深度剖面進行解釋，這種解釋方法仍處于定性和"看圖識字"的階段。對瞬變電磁法測 深資料定量解釋還局限于單點一維反演，很多情況下是靠解釋人員的工作經驗對測深結果 做出大致判斷，人為性較大。對地下目標體的評價精度低。遠不能滿足實際工程地質的需 要，這一狀況也限制了方法的推廣應用。 很多文獻研究了不同地質目標體在不同情況下的響應特性，郭安民等(2010)采用 瞬變電磁法全空間探測技術，研究了煤礦工作面頂板、底板或煤層內部的隱伏導含水構造 的異常響應特性;李成等(2012)通過球體電磁響應的計算，對低阻圍巖中高阻球體模型電 磁響應測量結果進行了分析，獲得了高阻球體的異常響應特征;王凱(2012)通過一維正反 演研究了煤礦充水采空區的異常響應特性;周楠楠等(2014)研究了矩形回線源瞬變電磁水 平分量響應特征，并對瞬變電磁各分量對薄層分辨能力進行了比較;孫懷鳳(2015)采用時 域有限差分法實現了針對任意復雜模型瞬變電磁探測的三維正演，完成了隧道含水構造瞬 變電磁場響應的三維建模，并針對典型含水構造進行了響應特征分析。這些研究對于有效 探測地下目標體起到了很好的指導作用。但是，在實際工作中，地下目標體能不能被有效探 測，關鍵的問題是能否被儀器觀測數據所分辨。
技術實現思路
本專利技術為了解決現有技術地下目標體探測中儀器的分辨能力和瞬變電磁的實施 的問題，本專利技術提供一種地下目標體異常定量判定方法和裝置，利用地球物理方法，對觀測 數據進行評價，對可分辨的地下目標體異常定量判定。 為了實現上述專利技術目的，本專利技術采取的技術方案如下： -種地下目標體異常定量判定方法，包括： 確定待估區背景場瞬變電磁感應電壓數據； 確定待估區每個觀測點的瞬變電磁感應電壓數據； 將所述待估區每個觀測點的瞬變電磁感應電壓數據與所述背景場瞬變電磁感應 電壓數據進行比對，確定所述待估區的觀測點在水平方向是否異常。 優選地，確定待估區背景場瞬變電磁感應電壓數據包括： 選取一條沒有異常體存在的剖面，利用不接地回線向地下發射一次電磁場;在所 述電磁場關斷后，在觀測點測量由地下介質產生的感應電壓數據;將測量獲得的感應電壓 數據作為背景場感應電壓數據。 優選地，確定待估區背景場瞬變電磁感應電壓數據包括： 選取一條剖面，利用不接地回線向地下發射一次電磁場;在所述一次電磁場關斷 后，在觀測點測量由地下介質產生的感應電壓數據;選取多個測點的感應電壓數據的平均 值作為背景場感應電壓數據。 優選地，確定待估區每個觀測點的瞬變電磁感應電壓數據包括： 采用矩形回線源探測所述待估區每個觀測點的地下介質對應的二次感應電壓信 號。 優選地，將所述待估區每個觀測點的瞬變電磁感應電壓數據與所述背景場瞬變電 磁感應電壓數據進行比對，確定所述待估區的觀測點在水平方向是否異常包括： 將所述待估區每個觀測點的瞬變電磁感應電壓數據與背景場感應電壓數據進行 比對處理，計算二者之間的均方相對誤差并與異常標準限相比較，確定含有異常體的觀測 點個數和位置。 為解決上述技術問題，本專利技術還提供一種地下目標體異常定量判定裝置，包括： 背景模塊，用于確定待估區背景場瞬變電磁感應電壓數據； 采集模塊，用于確定待估區每個觀測點的瞬變電磁感應電壓數據； 處理模塊，用于將所述待估區每個觀測點的瞬變電磁感應電壓數據與所述背景場 瞬變電磁感應電壓數據進行比對，確定所述待估區的觀測點在水平方向是否異常。 優選地，所述背景模塊包括第一背景場單元：用于選取一條沒有異常體存在的剖 面，利用不接地回線向地下發射一次電磁場;在所述電磁場關斷后，在觀測點測量由地下介 質產生的感應電壓數據;將測量獲得的感應電壓數據作為背景場感應電壓數據。 優選地，所述背景模塊包括第二背景場單元:用于選取一條剖面，利用不接地回線 向地下發射一次電磁場;在所述一次電磁場關斷后，在觀測點測量由地下介質產生的感應 電壓數據;選取多個測點的感應電壓數據的平均值作為背景場感應電壓數據。 優選地，所述采集模塊確定待估區每個觀測點的瞬變電磁感應電壓數據包括： 采用矩形回線源探測所述待估區每個觀測點的地下介質對應的二次感應電壓信 號。 優選地，所述處理模塊將所述待估區每個觀測點的瞬變電磁感應電壓數據與所述 背景場瞬變電磁感應電壓數據進行比對，確定所述待估區的觀測點在水平方向是否異常包 括： 將所述待估區每個觀測點的瞬變電磁感應電壓數據與背景場感應電壓數據進行 比對處理，計算二者之間的均方相對誤差并與異常標準限相比較，確定含有異常體的觀測 點個數和位置。 本專利技術和現有技術相比，具有如下有益效果： 本專利技術的方法和裝置，根據儀器的分辨能力和瞬變電磁的實施規范設定異常標準 限，對觀測數據進行評價，減少了瞬變電磁法資料解釋中的人為性，為地下目標體的地質解 釋提供可靠的地物理依據。【附圖說明】 圖1是本專利技術實施例的一種地下目標體異常定量判定方法的流程圖； 圖2是本專利技術實施例的一種地下目標體異常定本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種地下目標體異常定量判定方法，其特征在于，包括：確定待估區背景場瞬變電磁感應電壓數據；確定待估區每個觀測點的瞬變電磁感應電壓數據；將所述待估區每個觀測點的瞬變電磁感應電壓數據與所述背景場瞬變電磁感應電壓數據進行比對，確定所述待估區的觀測點在水平方向是否異常。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：薛國強，崔江偉，底青云，鐘華森，馮西會，
申請(專利權)人：中國科學院地質與地球物理研究所，
類型：發明
國別省市：北京;11
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