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水文地质勘察技术研究

4. 矿井瞬变电磁法的基本特征

矿井瞬变电磁法勘探与一般地面瞬变电磁法勘探的基本原理是相同，主要
的区别在于前者是属于全空间瞬变电磁响应（包括回型线圈平面左右上下和矿
井内所含的地层），后者是属于半空间瞬变电磁响应（仅包含地面以下地层信
息），加之受矿井周围环境的影响和出于安全考虑，一般采取通以较小电流、小

回线多匝数线圈的设备进行探测，这样其探测深度较地面浅（矿井勘探深度一般
为 100m）。由于受到井下电磁场和低阻体的干扰，全空间瞬变电磁响应在确定

目标体位置上存在一定难度，因此与地面瞬变电磁法相比，矿井瞬变电磁法在资
料处理和解释方法都是不一样的。总体来讲，矿井瞬变电磁法主要存在以下基本
特征：
第一，通常，矿井瞬变电磁勘察是在地面以下几百米甚至几千的巷道中进行

的，这就要求测量仪器必须满足耐高温、抗高压、防潮湿等特点才能有效安全地
在矿井下进行探测工作。
第二，因受矿井下巷道宽度及周围环境的影响，设备必须便于携带，因此只

能采取小回线多匝数装置探测，线圈边长一般不大于 3m，这样使得布置的测点
变密（点间距一般为 0.2~10m），横向分辨率也变高了。
第三，探测工作方式多变，可对巷道底板、顶板或工作面进行勘探，这样能
对前方构造情况进行全方位的探测，但这一过程中接收机最终接收的信号可能存

在叠加了顶板和底板的信号，使判断异常体位置的准确能力降低。
第四，采取重叠回线装置的矿井瞬变电磁法在测量时，一次场对其影响作用
较大，加之关断时间不能等于零，因此在浅部会出现大约 20m 左右的盲区。

第五，由于矿井瞬变电磁法直接在矿井巷道内进行探测，与地面测量相比更
靠近目标体，因此大大地提高了井下测量信号的信噪。
第六，在应用矿井瞬变电磁法时，井下的干扰因素较多。巷道内的铁轨、输
电线、工字钢、锚杆、锚链网和其他各类金属管道，都会强烈地影响瞬变电磁对

低阻异常体的信号识别。
（二）探地雷达的基本原理和方法

探地雷达（Ground Penetrating Radar），亦称地质雷达，简称为 GPR。因探
地雷达技术具有探测速度快、操作方便、采样率高、连续检测和无损等优点，在
环境监测、地质调查、工程勘察和考古等领域上都得到了广泛的运用，使探地雷

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