EH4探测的地形影响及校正研究.pdf

1 5 2 童 瞒晨 斜技 2 0 16 年 第 3 期 E H 4探测的地形影响及校正研究 孙娈娈 王中华 1 ． 重庆市科能高级技工学校 ， 重庆 4 0 0 0 3 7 ； 2 ． 瓦斯 灾害监控与应 急技术 国家重 点实验 室 ， 重庆 4 0 0 0 3 7 ； 3 ． 中煤科工集团重庆研究院有限公司 ， 重庆 4 0 0 0 3 7 摘 要为有效消除地形对 E H 4 探测结果的影响，理论分析 了 在低频情况下，地形影响表现出静位移畸变而阻抗相位保持 不变的特征。数值模拟了山峰地形、山谷地形条件下低阻体视电阻率的变化特点，并采用比值法进行了地形校正，结果表 明比值法能有效消除地形的影响 。 关键 词地形影响视 电阻率比值 法地形校 正 中图分类号P 6 3 1 - 3 文献标识码B d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 5 2 8 0 1 ． 2 0 1 6 ． 0 3 ． 0 6 7 Re s e a r c h on t h e t e r r a i n e f f e c t a nd c or r e c t i on 0 f EH4 de t e c t i o n S u n Lu a n l u a n W a n g Zh o n g ． h u a ， 1 ． T h e B r a n c h Hi g h e r V o c a t i o n a l S c h o o l i n Ch o n g q i n g ， Ch o n g q i n g 4 0 0 0 3 7 ； 2 ． S t a t e Ke y La b o r a t o r y o fGa s Di s a s t e r M o ni t o r i n g a n d Eme r g e n c y Te c hn o l o g y ． Ch o n g q i n g 4 0 0 0 3 7； 3 ． Ch i n a Co a l T e c h n o l o g y E n g i n e e r i n g Gr o u p Ch o n g q i n g Re s e a r c h I n s t i t u t e ， Ch o n g q i n g 4 0 0 0 3 7 Ab s t r a c t I n o r d e r t o e l i mi n a t e t h e e f f e c t o f t e r r a i n o n t h e E H4 d e t e c t i o n r e s u l t s， i t a n a l y s i s t o p o g r a p h y o f t h e l o w f r e q u e n c i e s b y t h e o r y ． I t s h o ws t h a t s t a t i c d i s p l a c e me n t r e ma i n s t h e s a me a n d i mp e d a n c e p h a s e i s d i s t o r t i o n ． I t u s e n u me r i c a l s i mu l a t i o n me t h o d t o r e s e a r c h o n t h e a p p a r e n t r e s i s t i v i t y o f t h e l o w r e s i s t i v i t y b o d y i n mo u n t a i n t e r r a i n a n d v a l l e y t e r r a i n c o n d i t i o n s a n d u s e t h e r a t i o me t h o d t o t o p o g r a p h i c c o r r e c t i o n ． T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e r a t i o me t h o d c a n e f f e c t i v e l y e l i mi n a t e t h e i n fl u e n c e o f t e r r a i n ． Ke y wo r d s t o p o g r a p h y a p p a r e n t r e s i s t i v i t y r a t i o me t h o d t o p o g r a p h i c c o rre c t i o n E H 4连续电导率剖面仪采用了天然场与人lT场 相结合的l l l 作方式，该仪器在煤矿水文勘查 、隧道 勘查等方面应用广泛 I 1 q 】 ，但在探测过程中容易受 到地形的影响。地形的影响不仅改变水平均匀电磁 场 ，同时由于局部感应 、水平和垂直电流产生畸变， 造成信息不真实 ，甚至掩盖探测异常体。因此，消 除或减小探测过程中地形影响，对提高勘探效果具 有重要的意义。本文利用 E H 4连续电导率剖面仪配 套软件 E ma g e ． 2 D，采用有限元方法模拟二维带地 形条件下低阻异常体的 MT响应和纯地形响应，并 分析其特点，同时采用比值法进行地形校正。 l 地形影响理论分析 假设区域地电条件和起伏地形均为任意形态。 由于地形的影响，使电磁场产生畸变 ，表面阻抗 z 收稿 日期 2 0 1 5 - 1 1 2 4 作 者简 介 孙 娈娈 1 9 8 5 一 ，女 ，山 东潍坊人 ，硕 士，讲师 ， 主要从事矿山地 质及水文物探 的研 究与教学。 变为 [ Z l_ ／ P z 0 DZ n 。 1 式中 P一水平电场畸变张量； D一水平磁场畸变张量 ； Z n 一区域构造的表面阻抗 ； ， 一单位矩阵。 假设区域构造为水平层状介质或均匀半空间， 那么平面电磁波向下穿透只有水平分量。当测量方 向与地形主轴方向一致时，二维山谷地形和山峰地 形影响的电磁场表面阻抗变为 z 志 1 Zo 1 强 1 D I 一 1 I 2 式 中 P D ， i x ，Y 一畸变张量元素。 显然，阻抗张量的4个元素各不相同，表现为 非均匀各向异性特征，这是由于受二维地形的影响，