烏海老窯水磁共振方法探測應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:烏海老窯水磁共振方法探測應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:我國的礦井水害是制約我國煤炭生產(chǎn)與發(fā)展的關(guān)鍵因素,在一些礦區(qū)由于小煤礦不合理的開發(fā)、開采,破壞了防水煤柱,形成大量的采空區(qū),進而形成采空區(qū)積水,,俗稱“老窯水”。由于老窯水給煤田勘探開發(fā)帶來巨大危害,因此,在礦井防治水害工作中,把老空水的防治作為首要任務(wù)。探查水源的方法有地質(zhì)、物探、鉆探、遙感和化探等方法。用磁共振方法是目前國際上直接找水的新方法,能夠?qū)ν挥克w的含水量、孔隙度、含水層位置等水文地質(zhì)參數(shù)進行直接探測,對于特殊地質(zhì)條件下的地下水?dāng)?shù)據(jù)的采集具有重要的現(xiàn)實意義。 運用一臺磁共振方法儀器尋找地下水時,工作效率不高,在實際探測過程中每一個測點的測量工作需要花費大量的時間。為了提高探測工作效率,本文提出采用兩臺磁共振儀器共同工作。但任意兩臺磁共振儀器鋪設(shè)在地表的線圈之間在一定范圍內(nèi)存在相互干擾,因此如何在某一區(qū)域范圍內(nèi)確定兩個線圈的距離尤為重要,借此以提高野外工作效率并保證采集到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和有效。 針對工作中任意兩線圈相互之間的干擾問題,本文進行了深入研究。首先,建立磁共振儀器探測地下水的基本模型,分析磁共振信號的影響因素計算得到磁共振儀器探測地下水的有效信號值,其值為46.64nV。其次,建立磁共振天線的模型。根據(jù)地球物理方法中的面積等效原理,采用實際的小尺寸測量天線對提出的仿真模型及計算結(jié)果進行驗證,并運用該模型模擬烏海礦區(qū)實際勘探情況,仿真計算出兩臺磁共振儀器共同工作時兩線圈之間的可靠距離,當(dāng)兩工作天線之間的距離為1900m時,其干擾可以忽略不計。最后,通過在烏海測區(qū)的數(shù)據(jù)進行分析,驗證了實際勘探工作中采用兩臺儀器在本文給出的可靠距離內(nèi)進行同時探測是有效和準(zhǔn)確的。
【關(guān)鍵詞】:老窯水 MRS 采空區(qū) 正演計算 距離
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TD745
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-15
- 1.1 本文研究背景及意義9-12
- 1.1.1 本文研究背景9-11
- 1.1.2 本文研究意義11-12
- 1.2 磁共振找水儀發(fā)展現(xiàn)狀12-13
- 1.3 本文研究的主要內(nèi)容13-15
- 第2章 地面磁共振信號與仿真計算15-27
- 2.1 磁共振基本原理15-17
- 2.2 仿真計算的數(shù)學(xué)模型17-18
- 2.3 數(shù)值模擬結(jié)果與分析18-26
- 2.3.1 不同含水量的磁共振信號響應(yīng)18-21
- 2.3.2 不同深度含水層的磁共振信號響應(yīng)21-23
- 2.3.3 不同厚度含水層的磁共振信號響應(yīng)23-26
- 2.4 本章小結(jié)26-27
- 第3章 磁共振儀器同時探測的相互影響研究27-45
- 3.1 有限元法模擬27-30
- 3.1.1 麥克斯韋方程27-28
- 3.1.2 邊界條件28-29
- 3.1.3 四面體矢量有限元單元分析29-30
- 3.3 兩組磁共振同時探測的仿真與計算模型建立30-32
- 3.3.1 磁共振天線的模型建立30-31
- 3.3.2 磁共振天線電磁場的模型建立31-32
- 3.4 模型結(jié)果驗證32-40
- 3.4.1 模型仿真33-36
- 3.4.2 測試結(jié)果36-40
- 3.5 基于烏海老窯水實測數(shù)據(jù)模型分析40-44
- 3.5.1 距離對感應(yīng)電動勢的影響41-42
- 3.5.2 發(fā)射電流大小對接收天線兩端感應(yīng)電動勢的影響42-44
- 3.6 本章小結(jié)44-45
- 第4章 對烏海數(shù)據(jù)進行分析驗證45-61
- 4.1 綜合物探區(qū)地質(zhì)概況及地球物理特征45-47
- 4.1.1 地質(zhì)概況45-46
- 4.1.2 水文地質(zhì)特征46-47
- 4.2 地面磁共振勘探過程47-49
- 4.3 地面磁共振勘探結(jié)果分析49-59
- 4.4 本章小結(jié)59-61
- 第5章 總結(jié)與展望61-63
- 5.1 研究成果小結(jié)61-62
- 5.2 下一步研究建議62-63
- 參考文獻63-67
- 致謝67
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 孫麗茹;段清明;王應(yīng)吉;榮亮亮;于占龍;;核磁共振找水儀發(fā)射機主回路的設(shè)計與仿真[J];吉林大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版);2008年04期
2 習(xí)曉紅;段清明;林君;尚新磊;;核磁共振信號頻率測量系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J];吉林大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版);2008年05期
3 趙義平;王春民;吳海燕;聶彩霞;董磊;;核磁共振地下水探測系統(tǒng)信號源的研制[J];吉林大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版);2011年04期
4 李振宇,高秀花,潘玉玲;核磁共振測深方法的新進展[J];CT理論與應(yīng)用研究;2004年02期
5 林君;;核磁共振找水技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];地球物理學(xué)進展;2010年02期
6 沈金松;用交錯網(wǎng)格有限差分法計算三維頻率域電磁響應(yīng)[J];地球物理學(xué)報;2003年02期
7 彭中漢,蔡領(lǐng);圓電流平面上的磁場分布[J];大學(xué)物理;1983年11期
8 歐東新;;計算機精度和網(wǎng)格大小對大地電磁有限單元法正演的影響[J];桂林工學(xué)院學(xué)報;2007年03期
9 林君;蔣川東;段清明;王應(yīng)吉;秦勝伍;林婷婷;;復(fù)雜條件下地下水磁共振探測與災(zāi)害水源探查研究進展[J];吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版);2012年05期
10 林道興;煤礦水害及防治方法探討[J];焦作工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年02期
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本文編號:316616
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