本文關(guān)鍵詞：小回線井下磁共振探測(cè)試驗(yàn)研究

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【摘要】：隨著磁共振探測(cè)技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)磁共振找水技術(shù)逐漸走向成熟,而作為唯一一種直接找水的物理方法,其主要應(yīng)用于地面找水工作,將其應(yīng)用于煤礦井下以及隧道災(zāi)害水源探測(cè)方面仍處于起步階段。本文研究?jī)?nèi)容依托于國(guó)家“十二五”重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)《災(zāi)害水源(隧道/礦井)直接探測(cè)儀器裝備研制與應(yīng)用》,針對(duì)煤礦/隧道災(zāi)害水源利用多匝小回線工作裝置進(jìn)行探測(cè)試驗(yàn)研究。通過(guò)井下和地面磁共振法試驗(yàn)研究,本文利用井下地面實(shí)際數(shù)據(jù),將井下噪聲與地面噪聲進(jìn)行對(duì)比分析,由于井下巷道中磁共振儀距離金屬、電纜等更近,井下MRS信號(hào)受到的噪聲影響更大,儀器抗干擾能力更弱,數(shù)據(jù)信噪比更低;試驗(yàn)采用磁源發(fā)射裝置,對(duì)比圓形、矩形以及“8”字形接收回線裝置的抑噪效果,無(wú)論井下還是地面“8”字形回線接收裝置抑噪效果最好,信噪比較高;當(dāng)在噪聲環(huán)境復(fù)雜的地區(qū)時(shí),我們可以先將“8”字形回線裝置平鋪地面,在平面內(nèi)不斷變化鋪設(shè)方向,找到最佳的噪聲抑制方向,然后進(jìn)行探測(cè),可以獲得較高信噪比。最后試驗(yàn)對(duì)比簡(jiǎn)單疊加、閥值疊加以及加權(quán)疊加的抑噪效果,加權(quán)疊加優(yōu)于其他兩種方法;為了進(jìn)一步提高信噪比,本文將閥值疊加與加權(quán)疊加聯(lián)合應(yīng)用;根據(jù)噪聲處理方法以及實(shí)際資料處理提出最佳抑噪方法:“8”字形接收回線裝置+閥值疊加+加權(quán)疊加+(自適應(yīng)陷波)+低通濾波。為了開展井下小回線磁共振探測(cè)試驗(yàn)研究,本文采用矩形磁源發(fā)射裝置和接收裝置在地面進(jìn)行探測(cè)試驗(yàn)研究,以線圈的一條邊為軸,通過(guò)不斷改變發(fā)射與接收線圈之間的角度,即改變?nèi)斯ご艌?chǎng)與地磁場(chǎng)之間的夾角,研究MRS信號(hào)響應(yīng)特征,對(duì)比反演結(jié)果,當(dāng)人工磁場(chǎng)與地磁場(chǎng)方向夾角90°時(shí),MRS信號(hào)最強(qiáng);根據(jù)地面試驗(yàn)結(jié)果,本文應(yīng)用上述MRS信號(hào)處理方法對(duì)井下數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并將瞬變電磁法與磁共振法聯(lián)合應(yīng)用,進(jìn)行井下水倉(cāng)試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)置磁源發(fā)射方向,將人工磁場(chǎng)與地磁場(chǎng)方向夾角呈90°布置,先進(jìn)行瞬變電磁法探測(cè),在電位剖面圖上找到低阻異常點(diǎn),異常點(diǎn)電位明顯高于其他點(diǎn),響應(yīng)最強(qiáng);利用磁共振法對(duì)異常點(diǎn)進(jìn)行探測(cè)驗(yàn)證,探測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的探測(cè)深度,含水量較大,最高達(dá)到80%;同時(shí)在無(wú)水巷道進(jìn)行試驗(yàn)研究,反演結(jié)果為含水量很低,最高僅為4%。無(wú)水情況比有水情況下的反演結(jié)果低二十倍,可見磁共振法對(duì)井下水倉(cāng)的探測(cè)反應(yīng)靈敏。因此,地面處理方法同樣適用于井下,且效果明顯。本文通過(guò)對(duì)多匝小回線井下磁共振進(jìn)行試驗(yàn)研究,聯(lián)用井下瞬變電磁法和磁共振法,驗(yàn)證了該種方法的有效性和準(zhǔn)確性,希望可以為今后應(yīng)用磁共振法探測(cè)老空水提供了借鑒。
【關(guān)鍵詞】：磁共振 多匝小回線 “8”字形回線
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P631.3;P631.81
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-18
• 變量注釋表18-19
• 1 緒論19-25
• 1.1 選題背景及研究意義19-20
• 1.2 磁共振研究現(xiàn)狀綜述20-23
• 1.3 研究?jī)?nèi)容23-24
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)24-25
• 2 小回線磁共振探測(cè)原理25-34
• 2.1 磁共振找水原理25-30
• 2.2 磁共振信號(hào)處理流程30-32
• 2.3 商用磁共振及醫(yī)用磁共振對(duì)比研究32-34
• 3 磁共振信號(hào)的消噪處理34-45
• 3.1 磁共振MRS信號(hào)中的噪聲種類34-35
• 3.2 磁共振線圈裝置抑噪35-39
• 3.3 MRS信號(hào)的疊加方法抑噪39-44
• 3.4 抑制MRS信號(hào)中的噪聲方法44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 4 小回線磁共振探測(cè)試驗(yàn)研究45-69
• 4.1 地面方形小回線磁共振探測(cè)試驗(yàn)研究45-61
• 4.2 地面“8”字形小回線磁共振探測(cè)試驗(yàn)研究61-67
• 4.3 本章小結(jié)67-69
• 5 小回線井下磁共振與瞬變電磁法聯(lián)合試驗(yàn)研究69-80
• 5.1 井下磁共振與瞬變電磁法的優(yōu)缺點(diǎn)69-70
• 5.2 井下磁共振與瞬變電磁法聯(lián)用應(yīng)用實(shí)例70-78
• 5.3 本章小結(jié)78-80
• 6 結(jié)論與展望80-81
• 6.1 結(jié)論80
• 6.2 展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-84
• 作者簡(jiǎn)歷84-86
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集86

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本文編號(hào)：766015