第六讲TerraTEM瞬变电磁仪
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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。
瞬变电磁法原理瞬变电磁法(Transient Electromagnetic method,简称TEM)是一种地球物理勘探方法,利用瞬变电磁场在地下介质中传播的特性,来获取地下介质的电性信息。
瞬变电磁法原理的核心在于利用瞬变电磁场的感应效应,通过对地下介质中的电导率进行探测,从而揭示地下构造和岩矿成矿体的信息。
瞬变电磁法的原理可以简单概括为,在地面上设置一个发射线圈,通过传输电流产生瞬变电磁场,这个瞬变电磁场会穿透地下介质并感应出地下介质中的电磁响应。
接收线圈则用来接收地下介质中的电磁响应,通过分析接收信号的变化,可以推断地下介质的电导率分布情况,从而得到地下介质的电性信息。
瞬变电磁法原理的核心在于瞬变电磁场的感应效应。
当发射线圈传输电流时,会在地下产生一个瞬变电磁场,这个瞬变电磁场会穿透地下介质,并感应出地下介质中的电磁响应。
地下介质中的电磁响应受到地下介质电导率的影响,不同的地下介质具有不同的电导率,因此它们会对瞬变电磁场产生不同的响应。
通过接收线圈接收地下介质中的电磁响应,并分析接收信号的变化,就可以推断地下介质的电导率分布情况。
瞬变电磁法原理的关键在于对接收信号的分析。
接收线圈接收地下介质中的电磁响应,这个响应信号包含了地下介质电导率的信息。
通过对接收信号的分析,可以得到地下介质的电导率分布情况,从而揭示地下介质的电性信息。
瞬变电磁法通过对地下介质的电性信息进行探测,可以帮助地质勘探人员了解地下构造和岩矿成矿体的情况,为资源勘探和地质灾害预测提供重要的科学依据。
总之,瞬变电磁法原理是利用瞬变电磁场的感应效应,通过对地下介质的电性信息进行探测,来揭示地下构造和岩矿成矿体的信息。
通过对发射线圈传输的瞬变电磁场和接收线圈接收的电磁响应进行分析,可以得到地下介质的电导率分布情况,从而揭示地下介质的电性信息。
瞬变电磁法在资源勘探和地质灾害预测中具有重要的应用价值,是一种非常有效的地球物理勘探方法。
瞬变电磁法操作规程瞬变电磁法(Transient Electromagnetic Method,简称TEM法)是一种地球物理勘探方法,通过测量地下的电磁响应来研究地下的物质结构和岩石性质。
TEM法具有探测深度大、分辨率高、成图速度快等优点,因此在矿产勘探、地下水资源评价、环境调查等领域得到了广泛应用。
下面是瞬变电磁法操作规程的一般步骤,供参考:一、前期准备1. 确定勘探区域:根据勘探目标和预测研究,确定具体的勘探区域范围。
2. 清理工作现场:清理勘探区域内的杂物和障碍物,确保安全和顺利进行。
二、设备选择与布置1. 选择合适的测量设备:根据勘探区域的地质条件和勘探目标,选择适合的瞬变电磁仪器和相关设备。
2. 布置电磁发射线圈:根据勘探区域的具体情况,确定电磁发射线圈的布置方式和位置,确保覆盖整个勘探区域。
3. 安装接收线圈:根据测量要求和研究目的,确定接收线圈的布置方式和位置,进行合理安装。
三、数据采集与处理1. 启动仪器:根据仪器的操作说明,正确启动瞬变电磁仪器,并进行调试和校准。
2. 数据采集:按照预定的采样间隔和采样点位置,在勘探区域内进行数据采集。
采集过程中要保持仪器稳定,并记录相关数据和信息。
3. 数据处理与解释:将采集到的数据导入电脑,进行数据处理、反演和解释。
根据勘探目标和研究要求,进行合理的数据处理和解释。
四、结果分析与评价1. 数据分析:通过分析处理后的数据,提取地下物质结构和岩石性质的信息,进行结果分析和解读。
2. 结果评价:根据分析结果和研究要求,对勘探区域内的地下结构和性质进行评价,判断勘探目标的可行性和成果的可信度。
五、报告撰写与提交1. 撰写勘探报告:根据勘探实验的目标、过程和结果,撰写详细的勘探报告,包括勘探区域的地质评价、数据处理与解释方法、结果分析等内容。
2. 提交报告:将勘探报告提交给相关的领导和专家,以供参考和评审。
六、设备维护与整理1. 设备维护:对使用的瞬变电磁仪器和相关设备进行维护和保养,检查仪器的各项指标和功能是否正常。
TEMHZ75矿用瞬变电磁仪(本安型)一、仪器简介煤矿井下顶、底板和超前探测,有效超前探测距离100m。
在地面往下探测矿区构造分布、构造含水性。
采空区及废弃的充水小煤窑水的突水水源勘查,煤层底板岩溶含水层、岩溶陷落柱及岩溶塌落洞勘查。
掘进过程中遇到隐伏导水构造勘查,回采过程中遇到工作面内部隐伏的点状导水构造(陷落柱、封闭不良钻孔等)勘查。
顶底板采矿扰动诱发的导水破裂带导通勘查二、应用领域煤矿井下顶、底板和超前探测,有效超前探测距离100m在地面往下探测矿区构造分布、构造含水性采空区及废弃的充水小煤窑水的突水水源勘查煤层底板岩溶含水层、岩溶陷落柱及岩溶塌落洞勘查掘进过程中遇到隐伏导水构造勘查回采过程中遇到工作面内部隐伏的点状导水构造(陷落柱、封闭不良钻孔等)勘查顶底板采矿扰动诱发的导水破裂带导通勘查三、主要特点国家安标产品,符合现代矿山安全要求,集接收、发射于一体的智能、便携式的矿用瞬变电磁仪(防爆证号:2104158 MA证编号:MAK100038)四、技术指标项目参数主控机军用级工控机A/D转换器16 bit采样率 1 μs、4 μS、16 μS动态范围140 dB本底噪声 1 μV内存256 MB硬盘 1 GB电子盘(可扩展)端口USB五、应用案例工程案例1:●勘查内容:晋城无烟煤集团有限公司古书院矿井下瞬变电磁探测151307运输巷顶板正上方方向构造含水区● 使用仪器:TEMHZ75型矿井用瞬变电磁仪● 装置布置:1.5M*1.5M米发射/接收线圈、发射电流2.5A● 图纸说明:本次数据采集沿着晋城无烟煤集团古书院矿151307运输巷顶板正上方方向布置侧线,信号沿着巷道顶板正上方方向进行探测,采用 1.5M*1.5M的线圈,发射电流2.5A,每10米一个测点,合计18个侧点,测量距离为170米。
从下图可以看出,该剖面图一共有一个低阻异常区域,面积相对较大,上下联通性好,推断为顶板含水层岩层不良地质体(断层、大裂隙、破碎带等)造成的富水区域。
瞬变电磁法检测技术摘要:本文是对瞬变电磁法(TEM)检测的一个综述,该方法具有许多独特的检测优势。
文中首先介绍了瞬变电磁法的相关理论知识,包括基本原理、一次场传播途径等,然后简单叙述了瞬变电磁法的优点与局限性,最后就其应用做了简单介绍,如在地质勘探、埋地管道等检测中的应用。
关键字:瞬变电磁检测应用引言瞬变电磁法(TEM)是地球物理探测中最有效的电磁方法之一,与其他检测方法相比具有简单易行、探测深度大、受地形干扰小、不受一次场干扰等优点,近年来在国内外发展迅速,其应用范围已经涉及地矿、石油、水利、电力、铁道、交通、有色、国防工程等各个领域,并且已经取得了显著效果。
国外对瞬变电磁法的研究开展较早,已取得一些成绩,而在我国,对瞬变电磁检测方法的研究始于上世纪70年代,由最初的金属矿勘探到地热、水资源、水文地质、环境与工程地质的探测,近年来应用日益广泛。
大功率、大动态范围、高密度时序序列数据采样、三分量同步观测、低噪声仪器性能将是先进TEM仪器发展的主要趋势。
1 瞬变电磁法检测理论瞬变电磁法利用不接地回线(磁源)或接地线源(电流源)向地下发送一次脉冲,通常称为一次场。
该稳定磁场由闭合稳定电流产生,然后在某一时刻将电流中断,一次场随之消失。
根据电磁学原理,地下的导电介质将产生一个大小相等、方向相反的涡流场以阻止一次场的消失,这个涡流场叫二次场。
由于二次场包含有地下地质体丰富的地电信息,在一次脉冲磁场的间歇期间,利用线圈或者接地电极观测二次场(或称场效应),通过对这些信息的提取与分析,从而达到探测地下地质体的目的。
所研究的是场效应与时间的关系,故称之为时间域电磁法。
由于一次场和二次场均为瞬态场,也称之为瞬变电磁法。
一次场以两种途径传播,第一种是:电磁波首先以光速在空气中传播到地表的每个点,然后一部分电磁能量由地表传入地下,根据惠更斯原理,波前每个点都视为一个新的球面波振源,地表的每一个点都相继成为波源,将部分电磁波传入地中;第二种是:电磁能量直接从场源传播到地中,类似于“烟圈”一样在导电介质中感应电流随时间的推移而逐渐向地底深处扩散,也称“烟圈效应”。
瞬变电磁(TEM)数据组合滤波
杜庆丰
【期刊名称】《地质与勘探》
【年(卷),期】2002()z1
【摘要】随着TEM方法理论的不断进步,其正反演计算及解释在理论上已基本成熟,为取得良好的勘测效果,如何从观测数据中去除干扰,获得良好、可靠的原始信息变得至关重要,故就此问题进行探讨.
【总页数】3页(P129-131)
【关键词】滤波原则;组合滤波;多级次滤波
【作者】杜庆丰
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】P631.3
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MonashGeoScopeTerra TEM操作手册目录1.1 控制机 (5)1.3 充电器 (6)1.4 连接线 (6)1.5 USB数据快速转存器 (6)1.6 搬运箱 (6)1.7 手册 (6)2.1 图形用户界面环境 (7)2.2 菜单导航 (7)2.3 参数 (8)2.4 定位 (18)2.5 采集 (20)2.6 诊断 (24)2.7 帮助 (27)3.1 系统参数显示 (29)3.2 内部参数 (31)3.3 文件管理 (31)3.4 校准 (35)3.5 GPS功能 (35)4.1 文件菜单 (37)4.2 数据菜单 (38)4.3 绘图菜单 (40)4.4 分析菜单 (46)5.1 清洁 (48)5.2 电池维护 (48)5.3 运送 (48)5.4 触摸屏 (48)7.1 主控制台 (53)7.2 电池箱 (54)7.3 电池充电器 (54)8.1 警告 (56)8.2 授权 (56)8.3 服务 (56)1.0 系统概述Terra TEM 是一款先进的瞬变电磁仪,有一个凸形的紧凑包装,就为地球物理学者、环境工作者和工程师提供了一定范围的测量功能。
由于安装了中型动力发射机和高速数字仪,Terra TEM 具备了探测从浅层高阻岩体到深层矿物目标体的能力。
Terra TEM 由具有常年野外工作经验的专业地球物理专家设计,大型触摸屏和直觉菜单使Terra TEM 成为市场上最有用户良好界面的瞬变电磁系统之一。
可选择的附件更进一步增强了系统的性能,能够对及时采集的数据进行缩减、处理和可视化。
系统为工作人员和细微的时空差异提供及时的质量控制反馈,因此Terra TEM 是一款非常划算的测量仪器。
Terra TEM 系统提供的组成构件:1、 控制机2、 电池组3、 充电器4、 电缆(四条导线:供电、转换、接受、发射)5、 USB 转接送开关6、 搬运箱7、 操作者快速熟悉手册和CD 指南如图1所示为控制台和电池组。