[发明专利]一种利用发射电流校正矿井瞬变电磁电感效应的方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及地球物理勘探技术领域，具体涉及一种利用发射电流校正矿井瞬变电磁电感效应的方法。

二、背景技术：

矿井瞬变电磁法简称矿井TEM，是近年来广泛应用于煤矿井下超前探、顶底板水害探测、侧帮及工作面内部水害探测等领域的一种电磁类勘探方法。该方法由于井下施工空间限制，不能采用地面常规使用的大发射线框（一般边长大于100m），往往使用的是边长小于2m的多匝小线框，这会在原始的采样数据中带来不能忽视的线框自感和互感影响，使实测矿井瞬变电磁二次场衰减曲线与地面大线框瞬变电磁二次场衰减曲线有较大差别，使很多较成熟的处理及反演方法无法应用，影响数据数理解释精度，难以满足实际工程的需要。

目前还没有从数据中去除电感效应影响的技术，一般做法是将早期受影响数据直接删除，不参与数据处理，使解释结果出现浅部盲区。

三、发明内容：

本发明为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种利用发射电流校正矿井瞬变电磁电感效应的方法，其校正矿井瞬变电磁使用的多匝小线框对采集数据带来的电感效应，消除现有矿井瞬变电磁处理过程中电感效应带来的影响。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为 ：一种利用发射电流校正矿井瞬变电磁电感效应的方法，其特征在于：所述的方法流程步骤为：

（1）开始；

（2）计算单匝回线自感和二匝回线互感；

（3）计算n匝回线电感；

（4）计算n匝回线随时间变化的电感电压；

（5）选择需要校正的时间范围；

（6）选定范围内从实测数据中减去对应的电感电压，得到校正后的矿井瞬变电磁感应电动势；

（7）结束。

设单匝方形回线边长为b，导线半径为a，回线中通以电流为I，得到单匝方形回线自感

。

设二匝方形回线边长为b，导线半径为a，回线中通以电流为I，得到二匝方形回线互感

；

通过单匝方形回线自感和二匝方形回线互感得到n匝回线电感：

；

所述的n匝回线随时间变化的电感电压为：

；

所述的校正后的矿井瞬变电磁感应电动势

U为从实测矿井瞬变电磁二次场衰减信号。      

与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下：本发明给出了有效去除电感效应影响的合理方法，符合物理原理基础，增加了原始数据的可用范围，大大缩小了解释盲区，有利于保障矿井掘进工作的安全生产。

四、附图说明：

图1为利用发射电流校正矿井瞬变电磁电感效应方法实施例的总流程图；

图2为地面大线框瞬变电磁二次场衰减曲线形态图；

图3为矿井多匝小线框瞬变电磁二次场衰减曲线形态图

图4为多匝小回线的电感随时间变化对实测感应电动势的影响趋势示意图；

图5为本方法校正后的矿井多匝小线框瞬变电磁二次场衰减曲线与原始曲线的对比图。

五、具体实施方式：

下面结合具体实施方式和说明书附图对本发明进行详细说明。

参见图1，一种利用发射电流校正矿井瞬变电磁电感效应的方法，所述的方法步骤为：

（1）开始；

（2）计算单匝回线自感和二匝回线互感；

（3）计算n匝回线电感；

（4）计算n匝回线随时间变化的电感电压；

（5）选择需要校正的时间范围；

（6）选定范围内从实测数据中减去对应的电感电压；

（7）结束。

设单匝方形回线边长为b，导线半径为a，回线中通以电流I，得到单匝回线自感为

。

设二匝方形回线边长为b，导线半径为a，回线中通以电流I，得到二匝方形回线互感为

；

         通过单匝回线自感和二匝方形回线互感得到n匝回线电感：

；

所述的n匝回线随时间变化的电感电压为：

；

所述的校正后的矿井瞬变电磁感应电动势

U为从实测矿井瞬变电磁二次场衰减信号。

下面以实测数据为例说明本发明效果：