复杂地电模型的探地雷达时域有限差分正演

目前探地雷达正演模拟。都是针对简单的层状模型、圆状空洞、正方形空洞等单一的规则模型,而对于地下弯曲的界面或“V”字形等复杂模型的正演,实现起来较为困难。然而,地下构造是复杂的,因此,对复杂地电模型的正演研究显得更为重要。这里以麦克斯韦两个旋度方程为基本出发点,运用K.S.Yee的空间网格模型理论和时域有限差分法的基本原理,推导出二维空间的探地雷达正演方程组,通过讨论数值频散关系及其产生原因,推导出符合探地雷达实际传播规律的理想频散关系。为解决正演模拟时截断边界处的超强反射,采用了Mur超吸收边界条件．并以自制的探地雷达正演模拟程序为依托,对两个复杂的探地雷达模型进行了正演模拟,得到了正演剖面图。从其后模拟实例中的两正演剖面图可以看出,边界截断处的干扰波被大大地减少,消除边界反射后的雷达剖面能更好地指导工作人员进行地质解释,从而达到了把雷达的正演研究深入到复杂地电模型中去的目的,使正演研究更符合实际的地质情况。     

盾构开挖面不良地质的探地雷达图像模拟与识别

本文探讨应用探地雷达探测地铁隧道施工中可能遇到的如地下空洞、暗河、建筑物桩等不良地质,模拟并识别典型不良地质的探地雷达图像特征规律,以完善探地雷达资料解释库。     

逆时偏移在探地雷达信号处理中的应用

在探地雷达的实测资料中,由于绕射波的存在导致了地下结构图象显示不清。根据电磁波与弹性波传播的相似性,本文将地震资料处理的偏移算法 (即基于标量波动方程的逆时偏移算法)运用到探地雷达的资料处理中。结果显示,绕射波得到了很好的归位,反射体的连续性得到了加强,提高了探地雷达资料解释的分辨率。     

基于FDTD数值技术分析反向障碍物对探地雷达采集数据的影响

为了分析与雷达探测方向相反方向的障碍物对雷达采集数据的影响,以探地雷达理论为基础,运用时域有限差分法（FDTD）,建立相应的地质模型,进行探地雷达二维正演模拟。结合工程实例,对福建某隧道的雷达探测数据进行分析研究。研究结果表明,在使用探地雷达进行目标体探测时电磁波并非仅向探测方向发射和传播,在天线的四周都会有电磁波发射出来,而非探测方向上的电磁波将会对雷达采集的数据产生一定的影响,干扰数据解释人员解译的准确性。因此在使用探地雷达和解译雷达数据时,要了解现场环境和剔除干扰波,做到对探测目标体的正确判断。     

探地雷达在公路隧道超前地质预报中的应用

探地雷达作为公路隧道超前地质预报的手段之一,对预报掌子面前方岩体的微细结构能起到很重要的作用,同时可以作为隧道勘察结果的进一步认识和补充.以新扎沟隧道为例,利用SIR-20探地雷达并结合工程地质方法,对节理破碎带和地下水成功地做出了预测.对这几种不良地质体雷达反射波的频谱特征做了简要研究,为以后探地雷达探测数据的解译积累了经验.     

隧道衬砌空洞探地雷达图谱正演模拟研究

探地雷达作为一种高效、先进的无损检测设备,能够对隧道衬砌实施连续扫描,实时获得雷达图谱。然而,由于探地雷达在我国的应用时间还非常短暂以及雷达图谱的复杂性,隧道衬砌空洞探地雷达图谱的辨识还存在一定的问题。据此,通过不同环境的试验得到空洞雷达图谱特征,并利用二维时域有限差分法对衬砌空洞雷达图谱进行正演模拟。采用VC++语言编写探地雷达正演模拟程序,对隧道衬砌检测中常见的几种空洞模型进行正演模拟,得出模拟波形和图谱,并与实测隧道衬砌空洞的探地雷达波形和图谱进行对比。结果表明,模拟图谱与实测结果相似,具有较明显的空洞特征。良好的结果也验证了二维时域有限差分法（2D-FDTD）正演模拟的可行性。     

探地雷达探测地下采空区的研究

地下采空区的存在严重威胁着地面建筑物和矿山的安全。介绍了探地雷达的原理和技术方法,包括数据采集、数据处理和资料解释,分析了煤矿采空区的地球物理特征及主要的技术难度,结合具体工程实例,探讨了利用探地雷达技术查明地表浅部采空区的效果。     

探地雷达时域有限差分法正演模拟

在以往雷达波的正演模拟中,借鉴地震波中成熟的正演模拟方法,均采用模拟声波方程的方法,精度不够高。因此从麦克思韦方程组出发,采用目前电磁场理论中最常用的时域有限差分法,对探地雷达进行了正演模拟。为了进一步说明其正确性,对正演模拟的结果又进行了偏移处理,从结果看出该方法的正确性及可行性。     

发射脉冲波形对探地雷达响应的影响

电性参数、系统参数以及处理方法,对探地雷达的探测深度、分辨率以及精度有重要的影响。这里主要讨论发射脉冲波形对探地雷达响应的影响,即首先产生汉宁、高斯、柯西和泊松四种窗函数所对应的发射脉冲波形,然后通过二维时域有限差分正演模拟方法分别获得上述激发波形在钢筋模型和薄层模型的响应,最后在分析响应结果的基础上,总结出不同激发波形对横向和纵向分辨率的影响。从正演模拟结果可以发现,在同一地电模型和相同的发射天线中心频率情况下,发射脉冲波形的宽度越小,其探测分辨率越高,探测深度越浅;柯西脉冲波具有较好的横向分辨率,而高斯脉冲波在横向和纵向上都具有较好的分辨率。所获得的结论对于不同地电模型的正演模拟以及探地雷达数据的解释,具有一定的指导作用。     

黔北煤田花秋勘探区9、16号煤稀土元素地球化学特征

采集黔北煤田花秋勘探区9、16号煤层及其顶板30余件样品进行了稀土元素测试,分析表明,该区煤中稀土元素分配模式曲线呈明显的左高右低的宽缓的“V”字型,轻、重稀土有明显的分离;其分配模式曲线特征与淮南、淮北二叠纪煤样的稀土元素分配模式曲线相似,但其稀土的总量明显高于淮南、淮北等矿区;受海相影响较大的16号煤层中稀土元素的含量明显高于受海相影响较小的9号煤层,说明煤中稀土元素一定的继承性,同时也表明影响煤中稀土元素含量的因素是复杂的。     

皖浙长广地区树皮煤的煤质特征及成因

树皮煤又称乐平煤，以其高挥发分、富氢和高焦油产率且有机显微组分中富含树皮体而被列为我国的特殊煤种之一。从煤岩学和煤化学角度分析了皖浙长广地区树皮煤的煤质特征，讨论了树皮煤的成因，划分出树皮煤的两大成因类型。     

山西省河东煤田北区煤变质特征及煤的荧光研究

为了探讨煤化作用的化学实质和改进荧光分析技术,对煤的可溶有机质进行了化学分析和荧光测定。通过采用镜质组反射率（R°max）及其它煤变质指标,得出了河东煤田北区煤级变化规律。研究发现本区煤的变质作用与鄂尔多斯盆地的地质发展过程密切相关。     

涟邵煤田测水煤系煤层灰分的构造分异

运用统计方法和耗散结构原理,对原煤灰分产率和构造分异作用的关系进行研究。煤层的剪切破裂可分为碎裂、碎粒和碎粉3个阶段,与原始结构煤灰分比较,原煤灰分在这3个阶段分别处于相等、增大和减小3种状态。原煤灰分的这种规律性变化与构造的分异作用有关。构造对煤层的分异作用实质上是构造煤从碎粒阶段的无序混杂状态到碎粉阶段煤和非煤组分重组后的新的有序状态的一种不可逆过程。     

影响煤层构造变形特性与机理的关键因素

3个煤级的煤样高温高压实验结果表明,煤是一种温度敏感性较弱的岩石。影响煤层构造变形机理的关键因素是煤级,随煤级增高煤层塑性减弱、脆性增大。韧性变形主要发生在煤级较低的煤层,煤级较高煤层主要发生脆性变形。不能完全用煤层本身强度特性解释煤层容易发生强烈流变或成为拆离、滑脱层的现象,需考虑其它可能因素。     

内蒙古乌达地区地球物理场特征与地下煤火分布

以2004年内蒙古乌达地区1:5000大比例尺的直升机航空电磁、磁综合测量资料为基础,结合地面煤田地质、物探、遥感等资料,对内蒙古乌达地区的航空磁场特征、航空电磁场特征与地下煤火分布的关系进行了分析与研究,在综合分析的基础上,建立了该区的地下煤火划分标志,并对该区的地下煤火分布和燃烧状况进行了分析和圈定.     

沧县隆起中南段煤系地层分布区地球物理特征

通过综合分析沧县隆起中南段上的重磁与地震资料，结合区域地质与钻探资料，并通过与已知的大城煤田的比较，认为本区大面积赋存煤系地层与煤层。尽管煤层埋藏较深，但分布稳定连续，资源量大，有进一步勘探的价值。     

大同煤田热变煤煤岩学特征及其地质意义

文中描述了大同煤田石炭一二叠系煤层由于煌班岩侵入引起煤的煤岩特征的变化。本文资料说明热变质煤的煤岩特征与侵入体的侵入温度、原始煤级等有关。勘探中应用煤岩举方法研究热变质煤煤岩学特征对解释测井曲线、确定煤层储量计算范围很有帮助。     

老厂矿区煤层及煤层气藏水文地质特征

根据老厂矿区特别是老厂四勘区煤田和煤层气勘探的基础资料,重点评价该区及煤层气的水文地质特征,为煤层气成藏条件研究及煤炭资源开采提供依据。     

邹庄井田72煤层岩浆岩侵入规律研究

邹庄井田正处于开发阶段,而岩浆岩侵入煤系地层对煤层煤质有很大的影响,7煤层为邹庄井田的主采煤层.分析了区域构造对岩浆岩的控制作用,研究了岩浆岩侵入72煤层的平面分布及变化规律,探讨了岩浆岩的岩性、侵入方式和成因,对今后邹庄井田的开发有着十分重大的意义.