煤岩界面的预先、精准识别是实现煤矿巷道自动化掘进和煤矿智能化的关键技术之一，方位电磁波仪器探测距离较大，能够分辨岩性界面和界面方位，在油田测井中已取得成功应用，但在煤矿领域应用较少。为了研究方位电磁波测井在煤矿复杂三维（3D）模型中的探测性能，使用有限元数值模拟方法，考察了方位电磁波测井在煤矿测量环境中，不同发射频率和源距时受钻孔内流体的影响，以及采空区和起伏地层边界对方位电磁波测量的影响。结果表明：对于煤矿测井中的常见情况——孔中流体为空气时，方位电磁波响应受钻孔的影响较小；方位电磁波测量信号能够反映地层界面的起伏变化，其探测能力与发射频率、源距有关；方位电磁波响应对低阻采空区较敏感，但在高频发射时可以利用相位差信号实现对高阻采空区的探测。方位电磁波方法为煤矿井下水平孔煤岩界面和采空区测量提供了一种新技术手段，具有较大的应用潜力。

陕西省自然科学基础研究计划项目（2021JQ-590）；陕西省教育厅专项科研计划项目（21JK0836）；国家自然科学基金青年科学基金项目（42102350）；

1 仪器参数及基本原理
1.1 正演模拟仪器参数
1.2 基本原理
2 钻孔的影响
2.1 钻孔介质
2.2 偏心距
2.3 钻孔半径
3 起伏地层
3.1 地层界面起伏幅度响应
3.2 起伏地层幅度探测能力分析
3.3 仪器穿过起伏地层界面响应
4 采空区
4.1 仪器穿过采空区响应对比
4.2 仪器未穿过采空区响应
5 结论

张意,康正明,冯宏,韩雪,陈刚.煤矿水平孔复杂地质模型方位电磁波响应数值模拟[J].煤田地质与勘探,2022,50(05):118-128.