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《应用地球物理》2016,(3)
煤矿老空水是煤矿安全的最大隐患。本文对煤矿老空水的全空间瞬变电磁响应特征进行了数值模拟研究。传统的数值模拟方法不能直接模拟井下全空间瞬变电磁场。我们采用了以多组发射线圈代替传统的单发射回线的方式,使在有限差分法直角网格中加载任意方向发射回线,同时根据全空间特点对磁场的z分量算法进行了改进;根据煤矿实际地质资料建立全空间三维地电模型,采用时域有限差分法模拟了含煤地层中不同位置和不同形态老空水模型的全空间瞬变电磁响应,并分析其视电阻率特征。数值模拟结果表明:煤层与其顶底板电性差异对视电阻率分布产生较大影响,致使视电阻率分布呈以巷道迎头为圆心的近似圆形分布;不同位置和不同形态的老空水模型,其视电阻率等值线低阻异常区与其基本吻合,当老空水位于巷道迎头位置一侧时,由于全空间效应的影响,在另一侧产生一范围相对较小的低阻假异常区,但其等值线数值相对较高。将井下瞬变电磁法应用于实际老空水的探测中,探测资料圈定的老空水位置为后期钻探结果所证实,证明了所提出的方法是合理与有效的。 相似文献
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煤矿井下矿井瞬变电磁法(MTEM)探测中,电磁场呈全空间分布,全空间瞬变电磁反演是复杂的非线性问题,目前反演计算中全空间响应主要由半空间响应乘以全空间响应系数来得到,导致反演结果中顶板和底板异常(或前方和后方异常)叠加在一起难以分离,造成分辨率下降.论文提出采用粒子群优化算法(PSO)进行全空间MTEM反演,通过理论分析,在常规的粒子群算法基础上提出了一种新的进化公式改进策略,提高了粒子群算法的寻优能力.基于全空间瞬变电磁场理论,编写了粒子群算法反演程序,进行全空间条件下五层含巷道的复杂模型的反演计算.结合某矿井巷道顶板、底板岩层及断层含水性的探测实例,对实测数据进行反演计算和解释,探测结果得到钻探证实.研究表明,改进的粒子群优化算法对理论模型和实际资料的反演拟合程度较高,实现了矿井顶板、底板视电阻率异常的分离,提高了全空间瞬变电磁勘探资料的解释精度和分辨率. 相似文献
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在矿井瞬变电磁超前探测数据处理和解释中,为了更好地识别巷道前方含水体电性分界面,利用扩散场与波动场间的函数关系,将矿井瞬变电磁法超前探测中瞬变电磁波场转换为拟地震波场,实现波场转换.同时,为了解决波场转换后信号幅值偏弱,以增加信噪比利于解释,利用雷达的合成孔径方法对波场转换后的拟地震信号进行相关叠加处理.将矿井瞬变电磁法巷道超前探测的同一测点不同探测方向的数据作为孔径数据进行合成孔径成像,以突出弱异常而提高信噪比,结合应用实例验证了方法的效果.研究表明,矿井瞬变电磁法合成孔径成像方法能够提高电性界面信息的信噪比和界面几何分辨率,对矿井瞬变电磁法精细超前探测含水构造具有重要的理论意义和应用价值. 相似文献
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《地球物理学进展》2017,(1)
随着浅部煤炭资源开采进入尾声,深部煤层的勘探与开发成为下一步的发展趋势.为了探索瞬变电磁在煤炭领域的发展突破方向,本文从理论、方法、技术、装备及应用等方面对瞬变电磁法用于煤田探测的研究成果进行了分析总结.首先介绍近年来瞬变电磁法在地面和井下的最新进展,包括时变点电荷载流微元理论、瞬变电磁全空间理论、修正式中心回线法、电性源短偏移深部探测法、小回线大电流法、矿井强干扰处理技术、地形影响校正技术、联合时-频处理技术、以及在井下和有低阻覆盖时观测数据的处理技术等.然后,结合实际情况,说明瞬变电磁法在煤炭领域的应用效果.最后,展望了瞬变电磁法在煤田领域的研究方向,包括进一步完善电性源近场探测理论和全空间物理场基础理论,开发精细数据处理的方法及地面-井下联合分析方法等. 相似文献
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基于地面-钻孔瞬变电磁法，将发射源布设于煤矿巷道中，而将接收探头放置在钻孔内，从上至下依次观测，形成矿井巷道-钻孔瞬变电磁法.为了研究巷道全空间条件下巷道-钻孔瞬变电磁场的响应特征，选取煤层底板受水害威胁的代表性地层为研究对象，建立煤层底板存在含水低阻地质异常体的三维数学模型，采用积分方程法进行数值模拟，结果表明：相对高阻的煤层侧帮对孔内垂向感应电动势的影响较小，而对孔内水平感应电动势除浅部约30 m内影响相对较大外，对深部影响较小.当煤层底板含水平低阻板状异常体时，在对异常体的纵向分辨率和异常响应的延续时间方面，孔内感应电动势的水平分量相对优于垂向分量，但垂向感应电动势的幅值强于水平感应电动势.因此，实际观测时，不仅要观测孔内感应电动势的垂向分量，也要观测水平分量. 相似文献
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针对目前采用二维高密度探测矿井底板水, 只能获得巷道底板的富水性特征, 而不能获得工作面内部的底板富水性情况的现状,研制出了通过在工作面周边铺设电缆,采集工作面底板三维数据体的设备及数据处理软件,并结合三维成像技术,实现了工作面底板富水性采前三维探测、三维数据体垂直及水平切割技术.结合新汶煤田协庄煤矿71504W工作面应用实例,介绍了三维高密度电法技术在底板水探测中的应用, 实现了对工作面底板富水性采前三维数据体的采集、采场底板含水性三维电阻率成像, 可方便地进行水平及垂直切片, 将工作面底板富水状态直观地表现出来,说明了该技术的实用性和有效性. 相似文献
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在煤矿水害问题中,利用瞬变电磁法研究煤矿的底板水、顶板水、断层或陷落柱特征,已经有很多成功的案例;但是在金矿水害中的应用,尚未发现成功的案例.目前,在生产实践中,瞬变电磁法在煤矿水害资料解释还停留在利用晚期视电阻率近似处理、解释的水平.金矿水害数据采集位于深部采场,需要全空间瞬变电磁资料解释技术.基于以上背景,介绍利用反函数原理计算的全空间全域视电阻率成像,对金矿水害探测的瞬变电磁资料进行处理解释.研究发现:该解释方法不仅计算速度快,且精度满足要求,方便实测数据的快速处理.同时能够去除晚期视电阻率成像在早期、过渡期出现的假异常;通过钻孔验证和开挖,证明该成像解释方法对金矿水害防治,效果非常明显. 相似文献
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Ballast water is essential in maintaining the balance and structural integrity of ships during voyage. However, it has created biological invasion threats to the ocean environment. An innovative electrochemical technology was developed in this study. The microorganisms regulated by the International Maritime Organization (D2) were used as the target organisms. It was found that the required energy to meet the D2 was below 0.006 kWh/m3. The size of disinfector (m3) was about 0.5% of treatment flow rate (m3/h). The complete disappearance of chlorine in seawater was achieved after three days. The ballast tank corrosion was not worsened due to the application of technology. The ecotoxicity studies showed no toxic effect on fish, invertebrate, and algae. Finally, the environmental risk assessment showed the treated water did not pose threats to the environment. It can therefore be concluded that the technology provides a cost-effective and environmental friendly solution to ballast water management. 相似文献
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《Marine pollution bulletin》2012,64(5-12):119-123
Ballast water is essential in maintaining the balance and structural integrity of ships during voyage. However, it has created biological invasion threats to the ocean environment. An innovative electrochemical technology was developed in this study. The microorganisms regulated by the International Maritime Organization (D2) were used as the target organisms. It was found that the required energy to meet the D2 was below 0.006 kWh/m3. The size of disinfector (m3) was about 0.5% of treatment flow rate (m3/h). The complete disappearance of chlorine in seawater was achieved after three days. The ballast tank corrosion was not worsened due to the application of technology. The ecotoxicity studies showed no toxic effect on fish, invertebrate, and algae. Finally, the environmental risk assessment showed the treated water did not pose threats to the environment. It can therefore be concluded that the technology provides a cost-effective and environmental friendly solution to ballast water management. 相似文献
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核磁共振技术在环境质量检测中的应用研究 总被引：1，自引：0，他引：1
核磁共振(NuclearMagneticResonance,缩写为NMR)技术是当今世界上的尖端技术。本文概述了NMR技术的应用现状,重点论述了NMR技术在环境质量检测中应用的理论依据和NMR方法的应用原理,并以实例说明了应用NMR技术在检测地下水烃类污染和空气污染的应用效果,最后展望了扩大NMR技术领域应用的前景,并建议加强应用技术的理论研究和新仪器的研制工作,为改善环境质量降低检测成本提供新的技术手段。 相似文献
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随着人类活动对自然生态系统的负面影响不断加剧，无创性生物多样性评估变得越来越重要。本研究旨在利用环境DNA宏条形码技术研究赣江下游南昌段鱼类多样性，并从不同季节（春、夏、秋、冬）、不同水层（上层、中层和下层）和不同取样位置（近岸和离岸）比较鱼类环境DNA信息的物种组成和多样性。结果表明：利用环境DNA宏条形码技术在赣江下游南昌段检测到鱼类114种，其中83种为历史记录种。不同季节的鱼类环境DNA信息的多样性和组成显示出极显著差异。上层水检测到的鱼类物种数分别显著多于中层水和下层水，且中层水和下层水检测到的鱼类在上层水中绝大多数都被检测到。上层水、中层水和下层水的鱼类环境DNA信息的多样性和组成不具有显著性差异。近岸检测到鱼类物种数多于离岸的，鱼类多样性指数无显著性差异，但群落结构具有显著性差异。RDA分析表明，赣江下游鱼类环境DNA受温度和pH的影响较大。本研究能够为基于环境DNA宏条形码的赣江鱼类资源的调查提供基线数据，并对后续赣江鱼类资源环境DNA宏条形码监测实施不同目的的采样策略提供依据；可为使用环境DNA宏条形码技术研究流水系统鱼类多样性提供技术参考，为环境DNA宏条形码技术应... 相似文献
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综合地质预报技术在岩溶区隧道施工中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对地质分析法、地质雷达、红外探测,超前水平钻孔等超前地质预报技术在某隧道中岩溶预报中的应用研究,对比分析几种地质预报技术的特点,得到由多种预报手段综合而成的预报系统的实用性以及在指导施工方面的作用优于单一地质预报方法的结论,并对照实际开挖情况提出针对岩溶地质条件的施工建议. 相似文献
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