本申请提出一种地下目标体异常定量判定方法和装置，涉及煤田水文地质与地球物理领域，包括：确定待估区背景场瞬变电磁感应电压数据；确定待估区每个观测点的瞬变电磁感应电压数据；将所述待估区每个观测点的瞬变电磁感应电压数据与所述背景场瞬变电磁感应电压数据进行比对，确定所述待估区的观测点在水平方向是否异常。减少了瞬变电磁法资料解释中的人为性，为地下目标体的地质解释提供可靠的地物理依据。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本申请提出一种地下目标体异常定量判定方法和装置，涉及煤田水文地质与地球物理领域，包括：确定待估区背景场瞬变电磁感应电压数据；确定待估区每个观测点的瞬变电磁感应电压数据；将所述待估区每个观测点的瞬变电磁感应电压数据与所述背景场瞬变电磁感应电压数据进行比对，确定所述待估区的观测点在水平方向是否异常。减少了瞬变电磁法资料解释中的人为性，为地下目标体的地质解释提供可靠的地物理依据。【专利说明】一种地下目标体异常定量判定方法和装置
本专利技术涉及煤田水文地质与地球物理领域，具体涉及一种地下目标体异常定量判 定方法和装置。
技术介绍
瞬变电磁(TEM)法是一种建立在电磁感应原理基础上的时间域人工源电磁探测方 法。它是利用阶跃形波电磁脉冲激发，利用不接地回线向地下发射一次场，在一次场关断 后，在测点测量由地下介质产生的感应二次场随时间的变化，来达到寻找各种地质目标体 的一种地球物理信息提取方法。 在煤炭领域，瞬变电磁法的应用较多，在面对寻找煤矿采空区、煤矿巷道掘进面的 连续跟踪与超前探测、煤层水的探测与防治等相关地质问题时，首选的方法是瞬变电磁探 测技术。可以说瞬变电磁法是保障煤矿安全的重要手段，对减少煤矿安全事故有着积极作 用。在采空区探测的应用方面，李金花(2006)、成剑文(2007)、张开元(2007)、陈卫营（2013) 等都取得了很好的效果。傅佩河(2006)、倪良高(2007)、易德礼(2004)、吴有信(2009)、张运 霞(2005)、刘树才(2008)等，都以瞬变电磁法对低阻目标体敏感的特征为基本前提，将该方 法应用与煤层水、顶板水防治，煤矿采区水文勘探方面并取得了较好的效果。 在金属矿勘探领域，瞬变电磁法一直应用的都比较广泛，是寻找矿产资源的重要 手段之一。金中国（2002)、方根显（2003)、张晓永(2005)、陈贵生(2006)、张林(2007)、叶敏 生(2007 )、薛国强(2012)等多位专家学者应用瞬变电磁法在铝土矿、镍矿、铅锌矿、铀矿、钼 矿等金属矿勘查应用研究中都取得了不错的成果。 目前，对于瞬变电磁法探测资料的解释，特别是对于异常的确定，主要依靠钻孔 和地质资料来完成，但是，在一些地区，钻孔资料很缺乏，地质资料也不多，这时主要视电阻 率一深度剖面进行解释，这种解释方法仍处于定性和"看图识字"的阶段。对瞬变电磁法测 深资料定量解释还局限于单点一维反演，很多情况下是靠解释人员的工作经验对测深结果 做出大致判断，人为性较大。对地下目标体的评价精度低。远不能满足实际工程地质的需 要，这一状况也限制了方法的推广应用。 很多文献研究了不同地质目标体在不同情况下的响应特性，郭安民等(2010)采用 瞬变电磁法全空间探测技术，研究了煤矿工作面顶板、底板或煤层内部的隐伏导含水构造 的异常响应特性;李成等(2012)通过球体电磁响应的计算，对低阻围岩中高阻球体模型电 磁响应测量结果进行了分析，获得了高阻球体的异常响应特征;王凯(2012)通过一维正反 演研究了煤矿充水采空区的异常响应特性;周楠楠等(2014)研究了矩形回线源瞬变电磁水 平分量响应特征，并对瞬变电磁各分量对薄层分辨能力进行了比较;孙怀凤(2015)采用时 域有限差分法实现了针对任意复杂模型瞬变电磁探测的三维正演，完成了隧道含水构造瞬 变电磁场响应的三维建模，并针对典型含水构造进行了响应特征分析。这些研究对于有效 探测地下目标体起到了很好的指导作用。但是，在实际工作中，地下目标体能不能被有效探 测，关键的问题是能否被仪器观测数据所分辨。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术地下目标体探测中仪器的分辨能力和瞬变电磁的实施 的问题，本专利技术提供一种地下目标体异常定量判定方法和装置，利用地球物理方法，对观测 数据进行评价，对可分辨的地下目标体异常定量判定。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下： -种地下目标体异常定量判定方法，包括： 确定待估区背景场瞬变电磁感应电压数据； 确定待估区每个观测点的瞬变电磁感应电压数据； 将所述待估区每个观测点的瞬变电磁感应电压数据与所述背景场瞬变电磁感应 电压数据进行比对，确定所述待估区的观测点在水平方向是否异常。 优选地，确定待估区背景场瞬变电磁感应电压数据包括： 选取一条没有异常体存在的剖面，利用不接地回线向地下发射一次电磁场;在所 述电磁场关断后，在观测点测量由地下介质产生的感应电压数据;将测量获得的感应电压 数据作为背景场感应电压数据。 优选地，确定待估区背景场瞬变电磁感应电压数据包括： 选取一条剖面，利用不接地回线向地下发射一次电磁场;在所述一次电磁场关断 后，在观测点测量由地下介质产生的感应电压数据;选取多个测点的感应电压数据的平均 值作为背景场感应电压数据。 优选地，确定待估区每个观测点的瞬变电磁感应电压数据包括： 采用矩形回线源探测所述待估区每个观测点的地下介质对应的二次感应电压信 号。 优选地，将所述待估区每个观测点的瞬变电磁感应电压数据与所述背景场瞬变电 磁感应电压数据进行比对，确定所述待估区的观测点在水平方向是否异常包括： 将所述待估区每个观测点的瞬变电磁感应电压数据与背景场感应电压数据进行 比对处理，计算二者之间的均方相对误差并与异常标准限相比较，确定含有异常体的观测 点个数和位置。 为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种地下目标体异常定量判定装置，包括： 背景模块，用于确定待估区背景场瞬变电磁感应电压数据； 采集模块，用于确定待估区每个观测点的瞬变电磁感应电压数据； 处理模块，用于将所述待估区每个观测点的瞬变电磁感应电压数据与所述背景场 瞬变电磁感应电压数据进行比对，确定所述待估区的观测点在水平方向是否异常。 优选地，所述背景模块包括第一背景场单元：用于选取一条没有异常体存在的剖 面，利用不接地回线向地下发射一次电磁场;在所述电磁场关断后，在观测点测量由地下介 质产生的感应电压数据;将测量获得的感应电压数据作为背景场感应电压数据。 优选地，所述背景模块包括第二背景场单元:用于选取一条剖面，利用不接地回线 向地下发射一次电磁场;在所述一次电磁场关断后，在观测点测量由地下介质产生的感应 电压数据;选取多个测点的感应电压数据的平均值作为背景场感应电压数据。 优选地，所述采集模块确定待估区每个观测点的瞬变电磁感应电压数据包括： 采用矩形回线源探测所述待估区每个观测点的地下介质对应的二次感应电压信 号。 优选地，所述处理模块将所述待估区每个观测点的瞬变电磁感应电压数据与所述 背景场瞬变电磁感应电压数据进行比对，确定所述待估区的观测点在水平方向是否异常包 括： 将所述待估区每个观测点的瞬变电磁感应电压数据与背景场感应电压数据进行 比对处理，计算二者之间的均方相对误差并与异常标准限相比较，确定含有异常体的观测 点个数和位置。 本专利技术和现有技术相比，具有如下有益效果： 本专利技术的方法和装置，根据仪器的分辨能力和瞬变电磁的实施规范设定异常标准 限，对观测数据进行评价，减少了瞬变电磁法资料解释中的人为性，为地下目标体的地质解 释提供可靠的地物理依据。【附图说明】 图1是本专利技术实施例的一种地下目标体异常定量判定方法的流程图； 图2是本专利技术实施例的一种地下目标体异常定本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种地下目标体异常定量判定方法，其特征在于，包括：确定待估区背景场瞬变电磁感应电压数据；确定待估区每个观测点的瞬变电磁感应电压数据；将所述待估区每个观测点的瞬变电磁感应电压数据与所述背景场瞬变电磁感应电压数据进行比对，确定所述待估区的观测点在水平方向是否异常。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：薛国强，崔江伟，底青云，钟华森，冯西会，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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