[发明专利]一种地-坑广域电磁探测方法及装置

说明书

一种地‑坑广域电磁探测方法及装置，涉及用于地质探测的电磁探测技术，目的是为了弥补现有技术的空白。本发明所述的一种地‑坑广域电磁探测方法包括：将接地发射导线布置在地面，在坑道中沿坑道方向逐点布置接收电极；对接地发射导线供伪随机码，由坑道中的接收电极接收信号；根据接收电极接收到的信号获得被测坑道以下空间地质体的视电阻率。本发明所述的一种地‑坑广域电磁探测装置包括：布置在地面的接地发射导线；以及沿坑道方向逐点布置的接收电极。

技术领域

本发明涉及用于地质探测的电磁探测技术，尤其涉及一种坑道内的广域电磁探测方法及装置。

背景技术

目前国内外可用于油气资源深部勘探的电磁方法主要有大地电磁法(MT)、可控源音频大地电磁法(CSAMT)、以及瞬变电磁法(TEM)等。MT探测深度大，但测量精度和工作效率低；CSAMT在浅部波区测量精度高，但探测深度小；TEM工作效率低，受地形条件影响严重，探测深度难以加大。原有电磁法无法满足油气资源、矿产资源大深度精细勘探的要求。

近年来，生产矿山接替资源勘查基于就矿找矿这一模式开展开来。就矿找矿一般是将物探工作布置在已知矿床(点)外围、矿田(带)或矿化集中区范围内，目标是扩大已知矿床的规模(包括水平延伸和垂向延伸)、寻找新的隐伏矿床(体)以及新的矿种。生产矿山找矿物探工作与一般矿产勘查中的物探工作基本类似。要求探测深度大。生产矿山找矿任务主要有两大类：在已知矿区深部寻找盲矿体或追索已知矿体的延深；在近外围寻找隐伏未知矿体。前者探测深度一般要求达到500米～1000米。后者的探测深度至少也应大于300米。

随着城镇化建设逐渐推进，越来越多的电磁噪声及人文干扰影响瞬变电磁的勘探效果。特别是在人类聚集的城乡附近和开发程度较高的矿区，获得高质量的瞬变电磁信号已变得非常困难。实际工作中，勘探深度与精度主要依赖于仪器最小分辨电平以及异常信号与噪声水平之间的强弱关系，即信噪比。若噪声水平较强，则信号信噪比降低，可用信号的最晚延时时刻必然前移，导致较浅的探测深度和较低的探测精度。

目前广域电磁法根据场源形式或观测方式可做多种装置形式的划分，野外生产中多采用水平电流源发射信号，测量电场的x分量的E-Ex广域电磁法应用最为广泛，其特点是地面发射地面接收，生产效率较高。广域电磁法从诞生以来，主要着眼于大深度探测，应用实例的探测深度一般大于1km。广域电磁法的浅部探测分辨率更高，但目前少有人研究，应用实例较少。此外，广域电磁法不仅可以作为先进的地面物探方法，也可以进行地下接收与探测，形成一种可在坑道内观测与应用的广域电磁法——“地-坑广域电磁法”，但是在广域电磁法实践中，尚未有人对坑道内的广域电磁测深装置进行研究与应用。

发明内容

本发明的目的是为了弥补现有技术的空白，提供一种地-坑广域电磁探测方法及装置。

本发明所述的一种地-坑广域电磁探测方法包括：

将接地发射导线布置在地面，在坑道中沿坑道方向逐点布置接收电极；

对接地发射导线供伪随机码，由坑道中的接收电极接收信号；

根据接收电极接收到的信号获得被测坑道以下空间地质体的视电阻率。

可选地，所述接收电极与接地发射导线的夹角小于2°。

可选地，所述的视电阻率ρ的迭代计算公式为：

其中，I为接地发射导线的供电电流；dL为电偶极源的长度；i为纯虚数；k为均匀半空间的波数；r为收发距；为电偶极源方向和源的中点到接收点矢径之间的夹角，E_mn为观测到的电场分量(即接收电极获得的电场分量)，α为接收电极与接地发射导线的夹角。

本发明所述的一种地-坑广域电磁探测装置包括：

布置在地面的接地发射导线；以及