一、矿井层测深三维地电体异常规律研究（论文文献综述）
李进[1]（2021）在《多点源矿井直流电法超前探测有限元正演数值模拟》文中指出煤矿掘进工作面的超前预报是保障煤矿安全生产的一项重要工作,矿井直流电法超前预报以抗电磁干扰能力强而得到广泛应用。论文基于不同位置地质异常体及巷道的影响,对矿井直流电法超前探测进行有限元正演数值模拟。求解了多点源供电情况下不同地电模型,对全空间无巷道电场的分布电场分布有了一定认识;并在此基础上建立巷道存在的模型,通过改变多点电流源的在巷道中的位置,供电电极的个数和供电电极极距建立不同模型,分析了不同场源参数对异常体的识别分辨能力,总结了巷道中多点电流源电场分布规律。研究取得以下成果:（1）论文对任意点源电位表达式进行了推导,选用自由四面体网格进行剖分,基于有限元法对三维空间分布的多点源电场进行了正演模拟。（2）通过有限元正演,求解了多点源供电情况下不同地电模型的电位,总结了电场分布规律,分析了有、无巷道两种情况下全空间的电场分布特点。无巷道情况下改变供电电极排列方向,基本对异常体响应无影响:增加供电电极个数和供电电极极距对异常体响应的幅值有所提升,整体趋势没有较大的变化。（3）通过改变多点电流源的在巷道中的位置,供电电极的个数和供电电极极距,分析了不同场源参数对异常体的识别分辨能力,总结了巷道中多点电流源电场分布规律。供电电极在巷道中的排列方向对异常体的识别有影响,当供电电极沿巷道截面较短边一侧布设时地质异常体的响应更为灵敏。增加供电电极的个数和供电电极的极距可提高异常体的定位能力,同时视电阻率幅值也增强,且视电阻率的幅位与供电电极个数和供电电极极距的乘积呈正相关。（4）受巷道空腔屏蔽影响,当场源远离巷道迎头时,对地质异常体响应的幅值变小。
屈婷婷[2]（2021）在《榆北矿区煤矿采动裂缝发育电性特征研究》文中研究表明煤矿开采导致产生的地裂缝和上覆岩层的变形与破坏形成的上行裂缝影响着人类生产活动。研究由于采动导致的裂缝发育电性特征具有一定理论与实际意义。论文对选取直流电法和地质雷达对煤矿开采的裂缝发育电性特征展开了研究,研究得到了以下成果:（1）直流电法数值模拟发现:温纳装置横向分辨率较低但垂向上对异常体定位准确,施伦贝谢装置垂向分辨率较差,中间梯度装置探测异常范围偏大,双边三极装置对异常体的反映灵敏,横向分辨率高。（2）煤层未开采前视电阻率等值线呈水平层状分布;随着采煤工作面推进,冒落带与裂隙带范围进一步扩大,采空区位置处电阻率变化剧烈,远离采空区处等值线仍呈层状分布。（3）雷达天线中心频率增大,图像分辨率增大。天线移动速度增加,图像分辨率下降。随着裂缝深度增加,裂缝底端的双曲线绕射波位置随之下降,同时底端绕射波两翼逐渐平缓且能量减弱。当介质间介电常数差异变小时,反射信号强度变弱,且底端绕射波响应在时间轴上出现下延现象。（4）对几种常见地表裂缝的地质雷达响应进行了研究。在垂直裂缝正中心出现强的能量反射带,在反射带两端出现曲线特征。V型裂缝在正中心反射能量最强且呈现水平状态,随着深度增加,能量减小。倾斜裂缝为沿倾斜方向的一系列双曲线绕射。开叉裂缝在其发育方向形成一系列双曲线绕射波组。多形态裂缝在其发育延展的一侧会有较多的同相轴叠加且整体的响应与裂缝延展方向对应。（5）小保当一号井112201工作面回采导致的覆岩上行裂缝的发育高度有限,分析认为地表下行裂缝的最大发育深度仅3.25m,两者未对接。
张小楷[3]（2021）在《基于极化率参数的隐伏构造突水监测技术研究》文中认为采煤工作面回采之前,需查明采动影响范围内的隐伏地质构造,并对其富水性情况进行定性或者半定量评价。由于常规探测技术及其解释精度的限制,对一些小规模的隐伏构造或裂隙无法进行有效识别。在煤炭开采过程中,由于采动影响,隐伏断层、陷落柱等较小的地质构造内部裂隙将进一步发育,形成潜在的隐伏导水通道。当裂隙带发展到含水层时形成导水通道,含水层中的水将沿着裂隙带涌向采空区,导致采空区滞后突水事故发生。为了对采空区底板隐伏地质构造进行实时动态监测,本论文提出了基于极化率参数的隐伏构造突水过程监测系统,采用三维直流电法装置形式,利用理论分析、数值模拟和物理模型实验的方法,研究了采空区底板下陷落柱构造不同突水阶段地层电性参数变化规律,丰富了底板突水动态监测技术体系,为煤矿防治水工作提供了强有力的技术支持。首先通过数值模拟,研究了采空区底板下含水陷落柱的水位导升、位置向工作面靠近和位置向采空区边界移动过程中所引起的底板电位和极化率变化情况。从电位参数正演的结果从可以得到,单点电源供电情况时,底板电位及钻孔曲线异常极值位置,大小可直接圈定异常体大致位置,同时得到水位上升信息。双点电源供电时,电位极大值与极小值之间的中点位置和异常大小能反映含水陷落柱的位置和水位变化。其次在电位参数的基础之上利用极化率参数对底板含水陷落柱不同水位,位置横向和纵向变化进行正演。单点供电时结果显示与电位参数结果相似,通过底板极化率等值线图和钻孔测线图能基本圈定异常体位置和水位变化情况。双点供电时,极化率对底板含水异常体的响应不是很明显,能大致找到异常体位置,但是水位信息规律不明显。得到极化率监测底板突水单点供电效果比双点供电效果好,便于井下施工。根据相似性准则,设计制作了物理模型实验平台,进行了极化率三维监测物理模型实验。实验结果采用了电阻率与极化率三维立体图的对比,极化率截面极化率变化和斜向钻孔测线监测分析。结果显示随着水位上升,异常极化率逐渐增大,通过钻孔测线观测到异常体位置和极化率值随着水位上升而逐渐升高。验证了基于极化率参数的隐伏构造突水过程监测技术的可行性,为矿井安全生产提供参考依据。
刘轶民[4]（2021）在《多种电阻率数据融合三维成像方法及工程应用》文中研究指明电阻率层析成像（ERT）是电法勘探的分支。由于对具有不同电阻率差异的地电体响应敏感,一直以来被广泛的应用到水文地质,岩土工程,矿产资源,环境工程、考古的探测中。其中,高密度电法探测分辨率深度随着深度的增加而降低,对异常体分界面刻画能力较差,对竖向并排分布的异常体不能实现单独识别。由于采集方式受限,反演成像为倒梯形分布。跨孔电阻率CT探测分辨率随着跨孔间距的增加逐渐降低,在电极附近容易出现较大畸变。由于该方法采用“透视对穿”的原理,对水平并排分布的异常体分辨能力较低。由于R型测线布置的井地电阻率CT探测范围有限,对位于探测边缘的异常体没有很好的识别能力。以上各方法存在的缺点在实际应用时为不良地质的图像解译带来了极大的干扰。目前常规电阻率成像多以二维剖面为主,在实施探测时如果探测剖面过多,反演解译时需要结合剖面的具体里程位置才能对异常体的分布情况有很好的识别能力。此外,二维综合物探多通过对比不同方法探测结果实现异常体的解释,不同探测数据的关联性较弱,二维反演结果的空间直观性较差。针对上述问题,本文提出了一种基于主成分分析法的多种电阻率反演数据融合三维成像方法。主要研究内容如下:（1）本文首先针对实际工程中不良地质体的覆存状态,建立了多种地电模型进行数值模拟反演分析。总结了不同富水溶洞、孤石分布时各种ERT方法的成像特征。其次,采用主成分分析法,对不同电阻率反演数据两两组合进行融合成像。通过数值模拟发现,ERT方法对具有不同物性差异的地电体响应敏感,但各种方法均存在成像缺陷。通过反演数据融合可以显着提高单种方法对异常体的刻画能力,使得不良地质体的定位更加准确。（2）笔者所在课题组选用了一块空地,开展了室外模型试验。通过装满水的铁桶模拟溶洞分布,验证数据融合方法应用于实际工程的可行性。通过室外试验发现,试验结果与数值模拟得到的结论相互吻合,验证了通过数据融合成像可以更加准确刻画异常体的分布。该方法对浅层多个并排分布的地电体具有很好的识别能力。（3）针对二维探测剖面异常体的可视性、数据关联性较差的问题。建立了隧道内部和地表两套二维数据的三维坐标转换公式,将同一工程背景下不同位置的二维探测剖面的反演数据归至同一坐标系下实现三维成像,提高了数据之间的关联性,使得成像结果更为直观;其次分析了三维成像方法的成像效果并探讨了该方法的优势和局限性。（4）结合湖南湘西大坝隧道突涌水、大连地铁孤石探测项目,开展了三种电阻率层析成像研究。通过对比单种方法和反演数据融合以后的图像特征可知,反演数据融合弥补了以住凭借经验对不同物探数据结果进行对比分析的方法的不足,使得不同物探数据对同一目标体的综合刻画更为准确。提高跨孔电阻率CT在孔附近成像较差的问题,减少了电极附近的假异常体分布,提高了高密度电法在竖向的分辨率和跨孔电阻率CT法在横向的分辨率,增强了高密度电法对于异常体边界的识别能力,增强了井地电阻率CT在外围低敏感区域的成像能力。另外,通过三维坐标转换公式实现了融合后二维探测数据的三维成像,使得相应探测结果解释变得更直观,更全面。通过在湖南湘西隧道项目和大连地铁孤石探测的应用证明,该方法能够克服单种ERT成像缺陷,更为准确地圈定了异常体的分布范围,为隧道安全施工提供关键的技术指导。最后,笔者通过对比国内外研究成果讨论总结了本文研究内容主要成果,并提出了相应的展望。
吕明慧[5]（2021）在《三维高精度频率域井地电磁法研究》文中提出频率域井地电磁法是为了克服常规地面电磁勘探方法的缺陷,提出的一种兼具测井和常规地面电磁法诸多优点的电磁勘探技术。相较于常规的地面电磁法,井地电磁法的发射源更靠近目标体,因而在深部资源勘探和复杂环境下的地质结构调查等方面更具优势。井中激发由于更近地靠近目标体,大大减少了地表电磁噪声的干扰,成像更加清晰,提高了对地下探测的精确度。然而,由于技术等方面的原因,井地电磁法尚未在地球物理勘探中得到广泛的应用,因此有必要先开展对井地电磁法正演模拟研究,旨在为未来的高精度反演成像奠定基础。为此,本文拟在频率域内开展三维井地电磁法响应及其影响因素等方面的研究。首先从麦克斯韦方程组出发,详细推导了频率域井地电磁法的基本理论公式,阐述了井地电磁法工作的基本原理,介绍了利用COMSOL Multiphysics软件进行频率域井地电磁法的仿真流程。其次,通过与解析解的对比,验证了采用COMSOL软件进行频率域井地电磁法模拟的可行性,通过设计一系列三维地电模型开展正演模拟,在三维空间中用COMSOL软件研究了不同发射频率、线源长度及埋深、异常体规模及电阻率大小、异常体间隔和高、低阻异常体组合、层状地层和不同地形（山峰、山谷）影响下三维异常体的电磁场响应。最后以山西某煤矿采空区的勘探项目为例,利用井地电磁法对实际工程资料进行了解释与处理,对煤田采空区积水规模和位置给出了合理的推断与结论。通过论文的研究表明:发射频率较高时,勘探深度较浅但精度高,发射频率较低时,勘探深度加深但精度降低,地下异常体的响应幅度随着频率的增加而减小,这符合电磁场的基本传播理论;激发线源长度的增加在一定范围内可以提升对异常体的探测效果,但线源长度过长时,反而不利于目标体的探测;通过加大线源的埋深也能一定程度上增强接收信号的强度,有利于对目标异常体的探测;研究了不同层状地层电阻率对地下异常体探测效果的影响,发现相比于低阻层状地层影响,在高阻层状地层影响下的低阻异常体响应幅度更大;对于包含地形的情况,在平坦或小规模地形（小山峰、小山谷）影响下的目标体相比大规模地形（大山峰、大山谷）情况下的异常显现效果更好。结果还显示:频率域井地电磁法对于模拟的较小异常体和复杂的异常体组合也能进行有效的分辨;相对于高阻异常体,井地电磁法同样对低阻异常的探测更加灵敏,这有利于应用于寻找低阻异常的煤矿采空区积水的探测。以此为基础利用频率域井地电磁法在山西煤田开展的实际工作效果良好,准确推断了煤田采空区的位置及富水情况。由本文数值模拟及实际工程结果表明,频率域井地电磁法是探测矿产资源及煤田采空区的高精度勘探方法,对实际生产和防治矿井水害事故等方面具有十分重要的意义。
李文喜[6]（2018）在《巷道三维电阻率成像技术研究与应用》文中研究表明在煤炭开采中,矿井水害是影响煤矿安全生产的主要因素之一,煤层附近的富水区严重威胁着煤矿的生产安全,探明地下煤层附近富水区的情况,可以有效地指导煤矿水害的防治工作。在井下防治水工作中,所使用的主要方法,有瞬变电磁法和直流电法,井中直流电法又以高密度为主,本论文是在国内外矿井直流电法和有限元理论研究基础上,进行数值模拟、成像,分析矿井煤矿工作面底板异常体响应的特征,为实际的测量数据解释提供理论参考。本文采用的是直流电法中高密度的测量方式,选择二极测量装置,使用编程软件,对建立的多种地质模型进行数值模拟,然后在利用反演软件反演成像,将成像后的结果与地电模型对比解释分析,为煤矿防治水提供技术和理论支持。最后主要介绍了直流电阻率法在矿井中三维成像的应用实例和直流电阻率法在矿井中应用所存在的问题,以及今后需要研究的方向。如何在井下环境中,利用有限的空间,展开矿井三维直流电阻率法数值模拟以及勘探,是本论文进行研究的主要内容。首先介绍了直流电阻率法的相关理论、矿井直流电法的特点,以及正、反演理论和有限单元法的基本思想,包括三维点电源场的边值与变分问题、网格剖分、线性差值与单元分析、总电位计算等内容。其次是利用井下的两条巷道和联络巷首先建立地电模型,在模型的基础上再加入低阻异常体,用Visual Fortran编程软件对每个模型进行编程,建立全空间的有限元正演数值模拟,再用RES3DINV反演软件采用电极位于水层下反演方式进行反演成像,输出反演数据,用Surfer软件绘图,便于对每个模型进行对比。
岳建华,薛国强[7]（2016）在《中国煤炭电法勘探36年发展回顾》文中提出1980年以来,中国煤炭电法勘探经历了三十六年的发展过程.根据煤炭地质勘探任务和电法勘探技术特点,中国煤炭电法勘探的发展历程可分为三个阶段,即:1980年-1989年,以地面直流电法为主的勘探阶段;1990年-1999年,以煤矿井下直流电法为主的勘探阶段;2000年-2015年,以地面和井下瞬变电磁法为主的勘探阶段.文中分析了不同阶段主要方法技术的研究背景与成果,结合当前煤炭电法勘探的应用与技术现状,根据煤矿安全生产需求,指出了我国煤炭电法勘探在基础理论、数据采集、资料处理与解释以及仪器装备方面的发展趋势.
郭恒[8]（2014）在《矿井三维直流电法勘探技术研究及应用》文中认为目前，我国一些主要煤炭生产基地的上组煤已经开发殆尽，急需大规模开采下组煤，而下组煤距强含水层—奥陶系灰岩的距离十分有限，这一距离在大多数煤矿仅30m左右；而在煤矿重特大水害事故中，除老空区透水事故外，奥陶系灰岩岩溶水通过某种垂向导水通道，如断层、陷落柱、裂隙等，突入矿井引发突水淹井的事故较为普遍。因此，开展带压开采煤层底板垂向含/导水构造的探查，显得尤为重要。本文从全空间电位满足的微分方程出发，研究了全空间点源场总电位和异常点位的边值问题；在求解三维电场问题时采用七点有限差分方法，得到了近似的地下电位分布；在此基础上开展了煤矿井下三维电法探测的正演模拟，分析了不同探测方式对导水通道的识别精度，提出了改进现有的装置形式及测线布置方式，即平行偶极—偶极观察方式为更适合矿井三维直流电法的数据采集装置；对RESINVM3D软件进行了改进，针对实际地质情况，构造目标函数，且通过反演成像确定了其先验性条件中的正则化参数为10、权重参数为1/z时反演分辨率最高，通过对实例进行三维反演成像，结果与已知地质情况吻合较好。论文通过对典型含（导）水构造地电模型的正反演技术的研究，实现了断层、裂隙和陷落柱等垂向导水构造的立体成像，为判断隐伏含（导）水构造突水可能性提供了技术支持。
胡博,岳建华,邓帅奇[9]（2010）在《边界元算法在电法勘探正演中的应用综述》文中研究表明边界元算法是一种计算量小,方便有效的处理开域电、磁场的数值模拟方法,被广泛应用于电法勘探正演领域.本文详述了用边界元算法对电法勘探中电、磁场进行的正演数值模拟,包括稳定电流场的直流电剖面法、直流电测深法和充电法,大地电磁场和人工源谐变电磁场.其中涉及了2D、3D地电体的正演计算和地形校正.对于目前应用广泛的人工源电磁法的3D边界元数值模拟,提出了六点具体的研究发展方向,希望对今后研究有一定帮助.
胡博[10]（2010）在《矿井瞬变电磁场数值模拟的边界元法》文中研究说明矿井瞬变电磁法是井下找水探水的有力工具,以其方便灵活的施工技术得到广泛的应用,在生产实践中取得很好的应用效果。本文针对矿井瞬变电磁法中固有的全空间场理论问题进行了深入研究。根据煤系地层的特点,建立地电模型,研究了全空间瞬变电磁场的1D和3D正演数值模拟算法,重点用边界元数值算法研究井下3D巷道空间对全空间瞬变电磁场的影响。从电磁场满足的麦克斯韦方程组和边界条件出发,定义了洛伦兹规范和库伦规范下的两组位函数对,推导了其满足的控制方程和边界条件,作为正演数值模拟的理论基础。1D水平层状介质模型的瞬变电磁场,用分离变量法推导了垂直和水平磁偶极子源的矢量位求解方法。矿井瞬变电磁法中常用圆形或方形的多匝小回线装置进行发射和接收,都可以根据磁偶极子源的场做线积分得到。不管是分离装置还是重叠装置,除去早期个别点外,均匀全空间的场值均大于地下半空间的场值,且二者的衰减规律一致。半空间场的理论不能很好的适用于全空间场。用小回线源半空间的解析解验证了滤波算法的正确性。当线圈架设倾斜一定角度时,将偶极子源分解为垂直和水平偶极子共同作用的结果,z方向磁通量的变化率主要受分解后垂直偶极子部分作用的影响,而x方向磁通量的变化率主要受分解后水平偶极子部分作用的影响。为了更加形象直观的描述层状介质模型系统,引入等效电路的描述方式。本着根据模型选择基本解使其满足控制方程的同时满足一定边界条件的思想,推导了含3D巷道的全空间水平层状介质模型的边界元算法。选择库伦规范下水平层状介质中电磁场位函数作为基本解,目的是利用该位函数对满足的边界条件消除无穷大表面上的面积分。对巷道边界进行三角网格剖分,采用分区均匀的规则三角网格剖分算法,可以很容易地实现区域的边界拟合,网格生成的速度快、质量好且数据结构简单。并采用混合元离散算法,避免了角点处法向导数不唯一的问题。仿照矿井直流电法勘探对巷道影响因数的定义,定义一个新的巷道影响因数,用于研究不同时刻巷道对视电阻率的影响。均匀介质中的巷道影响特征可归纳为先减小后增大,再减小再增大的趋势。收发装置分别位于巷道底板中心和巷道顶板中心时,巷道影响是相同的;收发距越大,较早观测时间内巷道影响越大,巷道影响迅速变小,随时间增加,各种收发距下巷道对瞬变响应的影响趋于一致;围岩导电性越差,巷道影响越小;巷道的几何尺寸越大,巷道影响越大,巷道长度对较晚观测时间内的场影响较大,而巷道宽度和高度对较早观测时间内的场影响较大。分别模拟了两层、三层和四层模型中的巷道影响特征。结果表明,巷道空间的存在,使得视电阻率发生显着变化,且层状介质中的巷道影响规律不同于均匀介质。模拟了各层地电参数变化对巷道的影响特征,综合分析可知,改变巷道所在层参数对巷道影响因数的影响最大,整个观测时间内都有影响;其次是改变直接底板和间接底板岩层的电阻率对巷道影响因数的影响较大,且直接底板和间接底板岩层的电阻率越小,对巷道影响因数的影响越大;最后是改变含源层顶板岩层电阻率对巷道影响因数的影响最小,只对观测曲线的尾支有影响,且含源层顶板岩层电阻率增大到一定程度后,巷道影响因数几乎不再变化。自主设计了水平层状介质1D和3DBEM正演软件,COM组件成功地将Matlab和VB接口,从而使Matlab强大的计算功能和图形显示功能与可视化的开发界面充分结合起来,取长补短。程序发布后,可在没有安装Matlab客户端机器上运行,完全脱离了Matlab工作环境,可移植性大大增强。VB调用COM组件,编程代码大大简化,缩短了开发时间,同时实现了算法的保密。可视化的操作界面,使用起来更加灵活方便,可任意改变模型参数,便于人机交互。
二、矿井层测深三维地电体异常规律研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、矿井层测深三维地电体异常规律研究（论文提纲范文）
（1）多点源矿井直流电法超前探测有限元正演数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 矿井直流电法研究现状 |
| 1.2.2 矿井直流电法数值模拟 |
| 1.3 研究内容、方法及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 2 全空间直流电法探测理论 |
| 2.1 稳定电流场基本定律 |
| 2.2 全空间多点电流源电位 |
| 2.2.1 单个点电源在全空间中的电位 |
| 2.2.2 多个点电源在全空间中的电位 |
| 2.2.3 有限长电流源在全空间中的电位 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 多点源矿井直流电法数值模拟 |
| 3.1 全空间电场的边值问题 |
| 3.2 点源电场异常电位的变分问题 |
| 3.3 有限单元法 |
| 3.3.1 网格剖分 |
| 3.3.2 插值 |
| 3.3.3 单元积分 |
| 3.3.4 总体合成 |
| 3.4 矿井直流电法正演数值模拟验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 全空间多点源电场分布特征 |
| 4.1 无巷道多点源电场分布特征 |
| 4.1.1 电极排列方向对电场分布的影响 |
| 4.1.2 供电电极个数对异常响应的影响 |
| 4.1.3 供电电极极距对异常响应的影响 |
| 4.2 巷道影响条件下多点源电场分布特征 |
| 4.2.1 巷道截面为正方形 |
| 4.2.2 巷道截面为矩形 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 多点源矿井直流电法超前探测响应特征 |
| 5.1 多点源矿井直流电法超前探测技术 |
| 5.2 不同电性异常体的响应特征 |
| 5.2.1 低阻异常体的响应特征 |
| 5.2.2 高阻异常体的响应特征 |
| 5.3 巷道空腔影响及校正 |
| 5.3.1 低阻模型巷道空腔校正 |
| 5.3.2 高阻模型巷道空腔校正 |
| 5.4 旁侧异常体响应特征 |
| 5.4.1 低阻旁侧异常体响应特征 |
| 5.4.2 高阻旁侧异常体响应特征 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（2）榆北矿区煤矿采动裂缝发育电性特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 采动地裂缝研究现状 |
| 1.2.2 煤矿采动裂缝物探技术应用研究现状 |
| 1.2.3 正演模拟研究现状 |
| 1.3 研究内容、方法及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 2 直流电法和地质雷达正演理论 |
| 2.1 直流电法正演理论 |
| 2.1.1 点源二维电场问题 |
| 2.1.2 稳定电流场的边界 |
| 2.1.3 变分问题 |
| 2.1.4 网格剖分 |
| 2.2 地质雷达正演理论 |
| 2.2.1 时域有限差分法 |
| 2.2.2 解的稳定性 |
| 2.2.3 吸收边界条件 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 采动前后覆岩富水性正演模拟 |
| 3.1 采动影响下覆岩破坏规律 |
| 3.2 直流电法不同装置正演数值模拟 |
| 3.3 煤矿采动覆岩富水性变化数值模拟 |
| 3.3.1 地电模型 |
| 3.3.2 正演结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 地表裂缝正演模拟 |
| 4.1 地表裂缝发育规律 |
| 4.2 地质雷达数值模拟流程 |
| 4.3 地裂缝在不同探测条件下的地质雷达响应 |
| 4.3.1 不同频率天线正演数值模拟 |
| 4.3.2 不同移动速度正演数值模拟 |
| 4.4 不同特征裂缝的地质雷达正演数值模拟 |
| 4.4.1 不同宽度地表裂缝正演数值模拟 |
| 4.4.2 不同深度地表裂缝正演数值模拟 |
| 4.4.3 不同介电常数地表裂缝正演数值模拟 |
| 4.5 特殊形态地表裂缝地质雷达正演数值模拟 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 小保当一号井采动裂缝发育特征物探应用与效果 |
| 5.1 研究区概况 |
| 5.1.1 地质情况 |
| 5.1.2 地球物理特征 |
| 5.2 研究区工作布置 |
| 5.2.1 直流电法工作布设 |
| 5.2.2 地质雷达工作布设 |
| 5.3 直流电法探测结果及资料解释 |
| 5.4 地质雷达资料解释及开挖验证 |
| 5.4.1 地质雷达数据处理及解释 |
| 5.4.2 地表裂缝开挖验证 |
| 5.5 综合解释 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）基于极化率参数的隐伏构造突水监测技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究主要内容及论文结构 |
| 2 底板突水监测理论基础 |
| 2.1 底板突水机理 |
| 2.2 电法监测理论 |
| 2.3 动态监测观测系统设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 电位参数突水过程监测数值模拟 |
| 3.1 COMSOL Multiphysics简介 |
| 3.2 模型建立 |
| 3.3 底板突水电位参数正演结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 极化率参数突水过程监测正演模拟 |
| 4.1 极化率参数正演模拟原理 |
| 4.2 底板突水极化率参数正演结果与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 物理模型实验 |
| 5.1 实验监测设计方案 |
| 5.2 极化率数据采集成像 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文集 |
（4）多种电阻率数据融合三维成像方法及工程应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电阻率层析成像研究现状 |
| 1.2.2 数据融合技术研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本文技术路线 |
| 1.5 主要创新点 |
| 第二章 多种电阻率反演数据融合三维成像理论研究 |
| 2.1 电阻率层析成像基本理论 |
| 2.1.1 电阻率层析成像基本原理 |
| 2.1.2 电阻率层析成像正反演理论 |
| 2.1.3 数据采集方式及装置类型 |
| 2.2 反演数据融合及插值方法 |
| 2.2.1 数据融合方法选择 |
| 2.2.2 插值方法选择 |
| 2.3 二维探测成果的三维成像转换方法 |
| 2.3.1 地表探测结果的三维成像方法 |
| 2.3.2 隧道探测结果的三维成像方法 |
| 2.4 软件介绍 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 二维ERT反演数据融合数值模拟分析 |
| 3.1 单异常体地电模型 |
| 3.1.1 位于高密度电法探测边缘的单异常模型 |
| 3.1.2 位于跨孔电阻率CT孔附近的单异常模型 |
| 3.1.3 位于井地电阻率CT探测边缘的单异常模型 |
| 3.2 水平并排分布的两异常体地电模型 |
| 3.2.1 两个高阻孤石异常体分布 |
| 3.2.2 两个低阻溶洞异常体分布 |
| 3.3 竖直并排分布的两异常体地电模型 |
| 3.3.1 两个高阻孤石异常体分布 |
| 3.3.2 两个低阻溶洞异常体分布 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 模拟溶洞模型的室外试验分析 |
| 4.1 试验方案及测线布置方式 |
| 4.2 探测结果分析 |
| 4.2.1 位于井地边缘的单个溶洞 |
| 4.2.2 竖直并排分布的溶洞模型 |
| 4.2.3 水平并排分布的溶洞模型 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 工程应用分析 |
| 5.1 湖南湘西大坝隧道岩溶探测 |
| 5.1.1 工程概况 |
| 5.1.2 物探实施方法 |
| 5.1.3 探测结果分析 |
| 5.1.4 探测结果讨论 |
| 5.2 大连地铁TBM前方孤石探测 |
| 5.2.1 工程概况 |
| 5.2.2 物探实施方案 |
| 5.2.3 探测结果分析 |
| 5.2.4 探测结果讨论 |
| 5.3 ERT应用效果讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究成果结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的科研成果及参与的项目 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）三维高精度频率域井地电磁法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内、外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 频率域井地电磁法正演理论 |
| 2.1 频率域电磁法基本理论 |
| 2.2 垂直电偶极子 |
| 2.3 垂直长导线源中电场三分量及视电阻率公式 |
| 第3章 COMSOL Multiphysics软件建模 |
| 3.1 COMSOL软件介绍 |
| 3.2 仿真流程与参数设置 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 正演数值模拟与结果分析 |
| 4.1 准确性验证 |
| 4.2 探讨发射频率的影响 |
| 4.3 探讨线源长度及埋深影响 |
| 4.4 异常体规模及电阻率的影响 |
| 4.5 异常体间隔和高、低阻异常体组合的影响 |
| 4.6 层状地层下异常体响应 |
| 4.7 地形对井地电磁场响应的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 山西某地煤矿实测资料处理与解释 |
| 5.1 工区地质概况 |
| 5.2 施工设备及方法 |
| 5.3 实测资料的处理与解释 |
| 第6章 结论和建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 存在的问题及建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
（6）巷道三维电阻率成像技术研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容、目的、方法及技术路线 |
| 2 直流电法基本原理 |
| 2.1 直流电法理论 |
| 2.2 矿井直流电法的特点 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 直流电阻率法正、反演方法 |
| 3.1 直流电阻率法正演方法 |
| 3.2 直流电阻率法反演方法 |
| 4 模型数值模拟 |
| 4.1 地质模型的建立 |
| 4.2 正常地层正、反演模拟研究与分析 |
| 4.3 异常模型一正、反演模拟研究与分析 |
| 4.4 异常模型二正、反演模拟研究与分析 |
| 4.5 异常模型三正、反演模拟研究与分析 |
| 4.6 异常模型四正、反演模拟研究与分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 矿井巷道三维直流电法成像应用实例 |
| 5.1 矿井三维直流电法在某煤矿中的应用 |
| 5.2 地球物理特征 |
| 5.3 井下三维直流电法施工方法 |
| 5.4 探测成果推断解释 |
| 5.5 防治水建议 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参与的科研项目和发表的论文 |
（7）中国煤炭电法勘探36年发展回顾（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 中国煤炭电法勘探36年发展过程 |
| 1.1 以矿区地面直流电法为主的勘探阶段(1980-1989年) |
| 1.2 以煤矿井下直流电法为主的勘探阶段(1990-1999年) |
| 1.3 以地面和井下瞬变电磁法为主的勘探阶段(2000-2015年) |
| 2 中国煤炭电法勘探技术研究分析 |
| 2.1 直流电法勘探 |
| 2.2 瞬变电磁法勘探 |
| 2.3 其他方法 |
| 3 创新再生期发展趋势分析 |
| 3.1 未来需求 |
| 3.2 方法理论 |
| 3.3 数据采集 |
| 3.4 资料处理与解释 |
| 3.5 仪器装备 |
（8）矿井三维直流电法勘探技术研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 矿井直流电法研究现状 |
| 1.2.2 矿井直流电阻率反演研究现状 |
| 1.2.3 三维电阻率立体成像技术研究现状 |
| 1.3 研究内容、目标、方法及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.3.3 研究方法 |
| 1.3.4 技术路线 |
| 2 矿井典型含(导)水构造模型及求解 |
| 2.1 矿井直流电法勘探原理 |
| 2.1.1 含煤地层的主要电性特征 |
| 2.1.2 矿井直流电法勘探的工作原理 |
| 2.1.3 常用的矿井直流电法勘探方法 |
| 2.1.4 矿井直流电法勘探的特殊性 |
| 2.2 数学模型的建立 |
| 2.2.1 稳定电流场的基本关系式 |
| 2.2.2 点电源所形成的全空间电流场的基本微分方程 |
| 2.2.3 三维点源场的边值问题 |
| 2.3 数值模型的建立 |
| 2.3.1 有限差分法 |
| 2.3.2 非线性差分方程组的建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 矿井直流电阻率法三维正演模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 地球物理模型的建立 |
| 3.3 矿井典型含(导)水地电模型的正演计算 |
| 3.3.1 工作方式的选择 |
| 3.3.2 均匀全空间不同参数球状体地电模型响应特征分析 |
| 3.3.3 矿井典型含(导)水地电模型响应特征分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 矿井直流电阻率法三维反演 |
| 4.1 三维电阻率反演软件 RESINVM3D |
| 4.1.1 正演算法 |
| 4.1.2 反演算法 |
| 4.2 理论模型反演 |
| 4.2.1 目标函数中参数的选取和观测方式的确定 |
| 4.2.2 均匀空间球状体异常模拟 |
| 4.3 全空间地电模型的三维反演成像 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 矿井三维直流电阻率法反演成像技术的应用 |
| 5.1 工作面概况 |
| 5.2 II468 工作面 4#煤顶、底板地电模型 |
| 5.3 现场数据采集 |
| 5.4 资料处理与解释 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 后续研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）矿井瞬变电磁场数值模拟的边界元法（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| Extended Abstract |
| 目录 |
| 图清单 |
| 表清单 |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 研究方法 |
| 1.6 论文的组织结构 |
| 1.7 创新点 |
| 2 全空间瞬变电磁场边值问题 |
| 2.1 地电模型 |
| 2.2 分析中的假设与简化 |
| 2.3 位函数及其边界条件 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 层状介质瞬变电磁场正演模拟 |
| 3.1 激励源与观测装置 |
| 3.2 垂直磁偶极子的瞬变电磁场 |
| 3.3 水平磁偶极子的瞬变电磁场 |
| 3.4 滤波算法 |
| 3.5 多匝小回线源的瞬变电磁场 |
| 3.6 全空间场与半空间场对比及正确性验证 |
| 3.7 任意方位磁偶极子的瞬变电磁场 |
| 3.8 观测模型等效电路 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 全空间瞬变电磁场3D 边界元法正演 |
| 4.1 边界元法预备知识 |
| 4.2 全空间含3D 巷道模型的边界积分方程 |
| 4.3 边界积分方程的离散算法 |
| 4.4 全空间瞬变电磁场正演软件设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 巷道均匀围岩介质中瞬变电磁场边界元法正演模拟 |
| 5.1 巷道对均匀全空间瞬变电磁场影响 |
| 5.2 巷道影响因数的定义 |
| 5.3 巷道影响与测点位置间的关系 |
| 5.4 巷道影响与收发距的关系 |
| 5.5 巷道影响与围岩介质导电性的关系 |
| 5.6 巷道影响与巷道几何尺寸的关系 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 巷道水平层状介质中瞬变电磁场边界元法正演模拟 |
| 6.1 两层水平地层中的巷道影响 |
| 6.2 三层水平地层中的巷道影响 |
| 6.3 四层水平地层中的巷道影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与建议 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 建议 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、矿井层测深三维地电体异常规律研究（论文参考文献）
- [1]多点源矿井直流电法超前探测有限元正演数值模拟[D]. 李进. 西安科技大学, 2021(02)
- [2]榆北矿区煤矿采动裂缝发育电性特征研究[D]. 屈婷婷. 西安科技大学, 2021(02)
- [3]基于极化率参数的隐伏构造突水监测技术研究[D]. 张小楷. 中国矿业大学, 2021
- [4]多种电阻率数据融合三维成像方法及工程应用[D]. 刘轶民. 山东大学, 2021(12)
- [5]三维高精度频率域井地电磁法研究[D]. 吕明慧. 长江大学, 2021
- [6]巷道三维电阻率成像技术研究与应用[D]. 李文喜. 山东科技大学, 2018(03)
- [7]中国煤炭电法勘探36年发展回顾[J]. 岳建华,薛国强. 地球物理学进展, 2016(04)
- [8]矿井三维直流电法勘探技术研究及应用[D]. 郭恒. 西安科技大学, 2014(03)
- [9]边界元算法在电法勘探正演中的应用综述[J]. 胡博,岳建华,邓帅奇. 地球物理学进展, 2010(03)
- [10]矿井瞬变电磁场数值模拟的边界元法[D]. 胡博. 中国矿业大学, 2010(04)