大地电磁一维正则化反演算法研究

为了解决大地电磁反演的不适定问题,正则化方法处理是用于解决该问题的主要方法。正则化方法是在数据目标泛函中增加一项稳定泛函,从而获得病态问题的稳定解。为了有效地改善大地电磁反演过程中解的不唯一性和不稳定性等问题,最小二乘光滑约束反演算法和同伦正则反演算法被提出解决该类问题。其中,同伦正则反演算法具有解非线性问题收敛性好的优点,该算法将同伦思想与Tikhonov正则化思想结合构造反演目标泛函。在大地电磁一维正则化反演算法正则因子的选取上与现有成果不同,这2种正则化算法均采用Morozov偏差原理决定正则因子。为了验证2种算法的稳健性,对理论数据添加随机高斯噪声后进行反演,基本上也能反演出模型参数,结果表明了2种算法都有较好的鲁棒性。考虑到同伦正则算法首次应用到大地电磁一维反演中,因此进一步将其对实测数据进行反演。反演数据来自吉林桦皮厂地热田的一个实测点,并将反演结果与Bostick反演和Occam反演结果进行了对比分析,同伦正则算法反演结果与实际勘探结果更加吻合,表明了同伦正则算法在大地电磁实测数据的处理中,有更高的精确度。算例结果证明了2种算法是有效的,能够改善大地电磁反演问题的不适定性...     

可控源音频大地电磁法在工程隧道勘查中的应用

可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)以其探测深度大、分辨率高等特点广泛应用于隧道前期勘查、地下水资源勘查、金属矿产勘查、石油勘查等领域,可取得常规电法和地震无法比拟的勘查效果,尤其适用于确定地质构造的位置、大小、破碎程度等勘查工作;从方法的原理特点出发,并通过实例以资证明其方法的有效性.     

音频大地电磁测深法在隧道勘查中的应用

该文介绍了音频大地电磁测深法的工作原理、资料采集和处理流程,并将其应用于西南地区某隧道工程的前期勘查中,取得了良好的效果,证明了该方法在隧道勘查中的有效性,为隧道设计、施工及钻孔布置提供了可靠的物探依据。     

大地电磁二维并行谱元法正演计算研究

提高正演计算的精度和速度,对数值模拟的有效应用具有重要的意义.基于谱元法(SEM)的大地电磁正演,从电磁场满足的2阶偏微分方程出发,采用高阶基函数对电磁场进行插值,用bicgstab求解线性方程组后得到电磁场和视电阻率的分布.为进一步提高计算速度,采用OpenMP编程模式实现了多个频点的并行计算.为了验证算法的正确性,...     

大地电磁测深法在湖北省干热岩地热资源勘查中的应用

干热岩作为地热资源的重要组成部分,具有清洁、稳定、可再生的优势,潜力巨大。研究干热岩对于湖北省能源利用、环境保护意义重大。因此,对湖北省具有干热岩成藏条件的干热岩靶区进行分析,选择大别地区罗田和江汉盆地嘉鱼,采用大地电磁探测技术进行模型二维正演。最后通过野外数据采集,对TM模式数据进行反演解译,基本查明两地深部电性结构,推测控热构造的分布规律,初步评估其干热岩潜力。     

基于瞬变电磁法和大地电磁法的煤矿积水采空区探测

为确定瞬变电磁法和大地电磁法探测煤矿积水采空区的有效性,基于两种方法的基本原理和工作方法,以鸡西矿区庆东煤矿工程实例,应用瞬变电磁法和大地电磁法对该煤矿勘探区进行地面综合物探,通过探测反演成果与已知资料对比分析,进行钻探验证研究.结果表明,两种方法探测的反演结果视电阻率变化特征基本相似,都能较好地反映出地层的电性特征,...     

瞬变电磁拟MT深度反演方法精细解释煤矿岩层富水性研究

采用瞬变电磁方法探测煤矿水害问题时,经常发现对异常的深度解释不准,很难与实际情况吻合,为解决这一问题,根据瞬变电磁（TEM）延迟时间与大地电磁（MT）周期的对应关系,将实测的TEM数据转化为MT数据,在此基础上,引入了用MT“正演改正法”反演深度的方法。在反演计算的过程中,利用Bostick反演构造初始模型,通过比较初始模型视电阻率与实测视电阻率曲线,依次改正每一个电性层的电阻率和厚度。因为将地下介质划分成与观测时间道数一样多的电性层,在纵向上它能最大限度地反映观测资料所能反映电性层的分辨能力。在MT固有的等值性范围内,“正演改正法”能正确恢复各电性层的电阻率和厚度。通过对理论模型计算和煤矿水害实测资料处理,证明该方法是一种较为精确快速、稳定收敛和实用的方法。     

陆地与海底大地电磁二维数值模拟对比研究

大地电磁法在陆地上的应用已经取得很多的成果,但在海洋上的应用却很少。为了得到海底地层结构的电性特征,利用自适应非结构网格对低阻异常体进行数值模拟,讨论不同海水层厚度下的电磁响应特征,并与陆地模型进行对比。     

二维电阻率拟断面成像反演技术研究

研究了一种通过地表电位数据重建地下二维电阻率图像的自动反演方法，建立了反演系统的数学模型，并对典型的地电断面进行了成像试验，结果表明，该反演方法简便，拟合精度高，取得了良好的成像反演效果     

二维拟断面电阻率层析成像技术研究

研究最优化方法在二维反演中应用的同时，提出了采用矩形－三角形剖分网络的有限单元法进行二维拟断面视电阻率成像反演方法的数学模型，探讨了网格剖分和边界条件选择等问题，给出了初步数值模拟结果，并讨论了电阻率成像机制。     

瞬变电磁法勘察效果的讨论

本介绍了瞬变电磁法的工作原理和方法技术特点,结合若干实例讨论,分析了该方法矿产勘查、地下水探测、岩溶勘查、高层建筑场地基岩风化程度探讨等领域的应用效果。对该方法应用吕所存在的不足提出了改进意见。     

基于LCI的地面磁共振Smooth反演方法

提出了基于Smooth+LCI的拟二维反演方法,根据Tikhonov正则化反演理论以及横向约束理论LCI,利用Smooth反演法,通过二维阵列式线圈的工作模式,将所有核磁信号从一侧产生横向和纵向的LCI平滑过渡,实现了核磁共振拟二维反演。相比传统的反演法,得到对中、深层更精准的含水层位置和含水量信息,稳定性更好。     

矿井巷道-钻孔瞬变电磁二维拟地震反演方法及应用

采空巷道严重威胁煤矿安全和矿工生命,因其体积规模较小,常规物探对其探测精度较差,钻探手段也很难准确命中目标,为解决采空巷道的精细探测问题,提出一种煤矿井下巷道-钻孔瞬变电磁探测方法。该方法属于一种定源动接收的二维工作方法,通过在孔口布设一固定不动的发射线框,在孔内沿钻孔移动接收探头进行三分量观测,进而实现对钻孔径向低阻地质异常体的高精度探测。该装置观测曲线形态复杂,反演难度大。通过基于CPU+GPU异步并行的时域有限差分三维数值模拟分析了其数据特征,提出了结合分时段和全时段波场反变换算法2者优势的基于相关的滑动时窗波场反变换算法对数据进行高精度波场转换,研究了二维装置的虚拟波场时距曲线特征,得出了相应的动校正算法,采用等效导电平面法构建了初始速度模型,最终在虚拟声波介质假设下通过共轭梯度全波形反演技术实现了巷道-钻孔瞬变电磁数据的拟地震反演。计算了三维数值模拟、水槽物理模拟和井下现场模拟资料的反演结果,对钻孔径向的小规模异常体取得了良好的成像效果。结合山西煤矿井下的工程实践,对该方法精细探测积水采空巷道性质、形态和规模的实用性和有效性进行了检验。研究表明:巷道-钻孔瞬变电磁探测方法是井下物探与钻探的有机结合与相互补充,能够有效应用于积水采空巷道探测。     

基于Matlab的频率域可控源电磁法二维正演模拟

该文以Matlab为程序编译工具,采用双二次插值的有限单元法,推导出频率域可控源电磁法二维正演的计算公式。为了模拟无穷远边界及满足计算机的内存需求,在保证计算精度的情况下设计了非均匀网格剖分。在程序编制中,只存储有限元系数矩阵的非零元素,大大减少了正演计算的时间。通过对均匀半空间和二维模型电磁响应的计算,获得了相应的视电阻率和阻抗相位曲线,验证了算法的正确性。     

大地电磁法在日照五莲地热勘探中的应用

五莲地表岩性为花岗岩,选用AMT和CSAMT进行综合勘探。AMT测线控制控水断层走向及倾向,CSAMT法圈定断层交汇区域,圈出地热井ZK001,后期钻探结果符合物探预测,涌水量2600 m~3/d,出水温度为75 ℃,可利用热能量为2.362×10~8 MJ,开采一年所获得热量相当于煤炭储量8 059.34 t。     

基于可控源音频大地电磁法的陷落柱精细探测北大核心

以黄玉川煤矿为例,针对矿区地质勘探发现的疑似陷落柱,但尚未明确其发育范围及其含水性问题,依据其地质与地球物理特征,利用可控源音频大地电磁法(CSAMT)对疑似陷落柱进行精细探查,采用二维Occam反演方法进行处理,结合地质资料对地质异常体电性响应特征进行分析,该电性异常存在明显的低阻电性响应特征,最终圈定了地质异常体范围,并且推断该异常为含水陷落柱引起,主要发育于6_(上)#煤层附近到奥灰,在对应6#煤层位置处(深度395 m)直径约30 m,往深部直径增大,后期井下钻探验证了CSAMT探查结果的准确性。     

音频大地电磁法在断裂探测中的应用

多种地球物理方法都可单独识别断裂,仅介绍音频大地电磁法在划分断裂上的应用。音频大地电磁是通过电性差异对调查区可能存在的断裂进行探测分析,通过室内数据分析及反演结果,圈定推断出多条断裂的位置及空间展布特征。     

基于Comsol的煤层注水压力对湿润半径的影响研究

为研究煤层注水压力对煤层湿润半径的影响,为煤层注水技术中注水参数的选择提供参考,运用Comsol模拟软件对不同注水压力条件下煤层的孔隙水压和孔隙水渗流速度的分布进行了数值模拟,结果显示：注水过程中注水钻孔周围孔隙水压的总体分布规律是以钻孔为轴心呈椭圆形状向周围不断递减;孔隙水渗流速度在注水口附近最大,孔壁周围较小,并由注水孔向四周扩散减小。利用模拟数据拟合出煤层不同注水压力与湿润半径的指数型函数关系。     

大地电磁测深法在宣郎盆地化工矿产资源勘查中的应用

宣城—郎溪地区为皖南找矿的重要潜力区之一。为了摸清宣郎盆地化工矿产资源及其空间分布情况,利用大地电磁测深法获取宣郎盆地的电性特征;同时结合区内已有的地质物探资料,从空间上确定宣郎盆地电性结构和地质结构特征,进一步圈定成矿有利部位。研究成果为后续工作提供有利依据。     

瞬变电磁法二次场变化形态对反演视电阻率函数形态变化影响的研究

通过对大量的瞬变电磁法二次场实测信号处理过程的研究,发现微弱的信号变化即影响着单点反演视电阻率函数特性,进而影响到二维视电阻率断面异常形态及位置,而常用中心回线二次场表达式中主要因子表达式为无穷级数,通过对该函数进行Extended Freundlich模型非线性拟合后,可直接代入视电阻率随深度变化的一次导函数,初步得出了视电阻率曲线变化随二次场实测信号变化的基本关系。