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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
井下瞬变电磁仪硬件对致灾水体分辨能力的评估
  • 作者

    赵钟南许洋铖吴燕清谭青青康跃明王耀

  • 单位

    重庆大学 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆大学 资源与安全学院重庆邮电大学 先进制造工程学院

  • 摘要

    井下瞬变电磁随掘探测技术是探测掘进面前方致灾水体的有效方法,从硬件方面评估仪器对致灾水体的分辨能力,是仪器能够在井下正确使用的重要手段。通过比较二次场绝对差和仪器分辨率、叠加后背景噪声之间的大小关系,分析含水致灾体识别的硬件条件和评估依据;提出从硬件方面评估井下瞬变电磁对致灾水体分辨能力的计算方法:根据致灾水体结构建立三维地质模型,推导梯形波关断与负阶跃波关断二次场感应电压的关系,在GPU 上采用全空间三维有限差分并行算法计算了致灾水体二次场响应;测量某瞬变电磁仪的关断时间和综合噪声,根据致灾水体的硬件分辨依据,从硬件方面评估井下瞬变电磁仪对导水陷落柱、充水采空区的分辨能力。为井下瞬变电磁探测仪器的研制和现场准确探测提供技术参考,具有重大的研究意义。

  • 关键词

    瞬变电磁致灾水体分辨能力FDTD并行计算

  • 基金项目(Foundation)
    国家重点研发计划课题(2018YFC0807805);煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室自主研究项目(2011DA105287-MS201906)
  • 文章目录

    1 隐伏致灾水体的硬件分辨依据

    2 分辨能力计算原理

    3 三维数值建模

       3.1 梯形波二次感应电压计算

       3.2 电磁场迭代计算

       3.3 初始场及稳定条件

       3.4 GPU并行计算

    4 参数测定

       4.1 关断时间测量

       4.2 背景噪声测量

    5 分辨能力评估

       5.1 计算参数

       5.2 陷落柱模型

       5.3 采空区模型

    6 结论

  • 引用格式
    赵钟南,许洋铖,吴燕清,等. 井下瞬变电磁仪硬件对致灾水体分辨能力的评估[J]. 煤田地质与勘探,2021,49(4):40–48.
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