• 中国出版政府奖提名奖

    中国百强科技报刊

    湖北出版政府奖

    中国高校百佳科技期刊

    中国最美期刊

    留言板

    尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

    姓名
    邮箱
    手机号码
    标题
    留言内容
    验证码

    井中板状矿体瞬态异常二次场数值模拟

    杨怀杰 潘和平 骆淼 孟庆鑫

    杨怀杰, 潘和平, 骆淼, 孟庆鑫, 2015. 井中板状矿体瞬态异常二次场数值模拟. 地球科学, 40(10): 1689-1700. doi: 10.3799/dqkx.2015.152
    引用本文: 杨怀杰, 潘和平, 骆淼, 孟庆鑫, 2015. 井中板状矿体瞬态异常二次场数值模拟. 地球科学, 40(10): 1689-1700. doi: 10.3799/dqkx.2015.152
    Yang Huaijie, Pan Heping, Luo Miao, Meng Qingxin, 2015. Numerical Modeling for Transient Anomalous Secondary Electromagnetic of Tabular Orebody in Borehole. Earth Science, 40(10): 1689-1700. doi: 10.3799/dqkx.2015.152
    Citation: Yang Huaijie, Pan Heping, Luo Miao, Meng Qingxin, 2015. Numerical Modeling for Transient Anomalous Secondary Electromagnetic of Tabular Orebody in Borehole. Earth Science, 40(10): 1689-1700. doi: 10.3799/dqkx.2015.152

    井中板状矿体瞬态异常二次场数值模拟

    doi: 10.3799/dqkx.2015.152
    基金项目: 

    国家自然科学基金项目资助 41074086

    国家自然科学基金项目资助 41104080

    详细信息
      作者简介:

      杨怀杰(1987-), 男, 博士研究生, 主要研究井中电磁法理论和方法.E-mail: yhj870624@126.com

      通讯作者:

      潘和平, E-mail: panpinge@163.com

    • 中图分类号: P318;P319

    Numerical Modeling for Transient Anomalous Secondary Electromagnetic of Tabular Orebody in Borehole

    • 摘要: 通过研究井轴附近矿体瞬态场的响应特征, 为井中瞬变电磁场的勘探提供可靠的依据.应用时域有限差分法和Mur吸收边界, 对磁偶源产生的瞬变电磁场进行三维数值模拟, 建立了全空间内不同埋深、不同大小、不同倾角的低阻矿体和高阻矿体的地电模型.在数据处理过程中, 排除导电全空间对二次场的影响, 得到反映目标体异常情况的异常二次场.通过分析不同导电模型瞬变场的特征规律, 结果表明: 不同埋深、大小、倾角和电导率的矿体具有不同的响应特征, 且差异较大.该方法对识别井中板状矿体有较为明显的作用.

       

    • 图  1  均匀全空间发射和接收线圈组合方式剖面

      Fig.  1.  The transmitting and receiving coil in homogeneous medium

      图  2  井中均匀全空间点(5, 0, 50) 处解析解与数值解

      a.电场解析解与数值解对比曲线; b.数值解相对误差曲线

      Fig.  2.  The analytical and numerical solution in the point (5, 0, 50) of homogeneous medium

      图  3  井中全空间二次电场剖面曲线

      a.均质全空间; b.含低阻倾斜矿体的全空间; c.t =0.896 μs均质全空间与含低阻倾斜矿体的全空间对比

      Fig.  3.  Secondary electric field borehole profiles in homogeneous medium

      图  4  井中低阻水平矿体的异常二次电场剖面曲线

      a.钻孔穿过矿体; b.钻孔未穿过矿体; c.钻孔未穿过矿体且薄板临近发射线圈

      Fig.  4.  The anomalous secondary electric field borehole profiles of low resistivity horizontal orebody

      图  5  井中不同尺寸低阻水平矿体的异常二次电场剖面曲线

      a.8 m×8 m×2 m; b.16 m×16 m×2 m; c.24 m×24 m×2 m

      Fig.  5.  The anomalous secondary electric field borehole profiles of low resistivity horizontal orebody in different sizes

      图  6  矿体Y轴方向边长bX轴方向边长a与异常二次电场之间的关系

      Fig.  6.  The relationship between the anomalous secondary field and orebody side-length (a and b)

      图  7  钻孔穿过低阻倾斜矿体的异常二次电场剖面曲线

      a.α =30°; b.α =45°; c.α =60°

      Fig.  7.  The anomalous secondary electric field borehole profiles of low resistivity inclined orebody drilled

      图  8  钻孔未穿过低阻倾斜矿体的异常二次电场剖面曲线

      a.α =30°; b.α =45°; c.α =60

      Fig.  8.  The anomalous secondary electric field borehole profiles of low resistivity inclined orebody not drilled

      图  9  水平高阻矿体异常二次磁场垂直分量剖面曲线

      a.t =0.77 μs均质全空间与含高阻矿体的全空间对比; b.钻孔穿过矿体; c.钻孔未穿过矿体

      Fig.  9.  The anomalous secondary z-magnetic field borehole profiles of high resistivity horizontal orebody

      图  10  井中不同尺寸高阻水平矿体的异常二次磁场垂直分量剖面曲线

      a.8 m×8 m×2 m; b.16 m×16 m×2 m; c.24 m×24 m×2 m

      Fig.  10.  The anomalous secondary z-magnetic field borehole profiles of high resistivity horizontal orebody in different sizes

      图  11  钻孔穿过高阻倾斜矿体的异常二次磁场垂直分量剖面曲线

      a.α =30°; b.α =45°; c.α =60°

      Fig.  11.  The anomalous secondary z-magnetic field borehole profiles of high resistivity inclined orebody drilled

      图  12  钻孔未穿过高阻倾斜矿体的异常二次磁场垂直分量剖面曲线

      Fig.  12.  The anomalous secondary z-magnetic field borehole profiles of high resistivity inclined orebody not drilled

      a.α =30°; b.α =45°; c.α =60°

    • Ge D. B., Yan Y. B. , 2011. Finite Different Time Domain Electromagnetic Method. Xidian University Press, Xi'an, 8-128 (in Chinese).
      Li J. H., Hu X. Y., Zeng S. H., et al. 2013. Three-Dimensional Forward Calculation for Loop Source Transient Electromagnetic Method Based on Electric Field Helmholtz Equation. Chinese J. Geophys. , 56(12): 4256-4267(in Chinese with English abstract). http://www.zhangqiaokeyan.com/academic-journal-cn_chinese-journal-geophysics_thesis/0201253045740.html
      Meng Q. X., Pan H. P. , 2012. Numerical Simulation Analysis of Surface-Hole TEM Response. Chinese J. Geophys. , 55(3): 1046-1053 (in Chinese with English abstract). http://www.cqvip.com/QK/94718X/201203/41487713.html
      Meng Q. X., Pan H. P. , 2013. 3D FDTD Numerical Simulation for Transient for Transient Electromagnetic of Magnetic Source in Borehole. Central South University, 44(2): 649-655(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-ZNGD201302032.htm
      Nabighian M. N. , 1992. Electromagnetic Methods in Applied Geophysics: Volume 1. Geological Publishing House, Beijing, 155-351 (in Chinese).
      Niu Z. L. 2007. The Principle of Time Domain Electromagnetic Method. Central South University Press, Changsha, 249-267(in Chinese).
      Perry A. E., Gerald W. H. , 1984. The Influence of a Conductive Host on Two-Dimensional Borehole Transient Electromagnetic Responses. Geophysics, 49(7): 861-869. doi: 10.1190/1.1441732
      Pan H. P, Ma H. L., Cai B. L., et al. 2009. Geophysical Well Logging and Geophysical Prospecting in Borehole. Science Press, Beijing, 315-325(in Chinese).
      Richard C. W., Stanley H. W. , 1988. The Borehole Transient Electromagnetic Response of A Three-Dimensional Fracture Zone in A Conductive Half-Space. Geophysics, 53(11): 1469-1478. doi: 10.1190/1.1442427
      Yue J. H., Yang H. Y., Hu B. , 2007. 3D Finite Difference Time Domain Numerical Simulation for In-Time TEM. Progress in Geophysics, 22(6): 1904-1909 (in Chinese with English abstract). http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical_dqwlxjz200706036.aspx
      葛德彪, 闫玉波. 2011. 电磁波时域有限差分方法. 陕西: 西安电子科技大学出版社, 8-128.
      李建慧, 胡祥云, 曾思红, 等. 2013. 基于电场Helmholtz方程的回线源瞬变电磁法三维正演. 地球物理学报, 56(12): 4256-4267. doi: 10.6038/cjg20131228
      孟庆鑫, 潘和平. 2012. 地-井瞬变电磁响应特征数值模拟分析. 地球物理学报, 55(3): 1046-1053. doi: 10.6038/j.issn.0001-5733.2012.03.035
      孟庆鑫, 潘和平. 2013. 井中磁源瞬变电磁三维时域有限差分数值模拟. 中南大学学报, 44(2): 649-655. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZNGD201302032.htm
      纳比吉安. 1992. 勘查地球物理电磁法. 北京: 地质出版社, 155-351.
      牛之琏. 2007. 时间域电磁法原理. 长沙: 中南大学出版社, 249-267.
      潘和平, 马火林, 蔡泊林, 等. 2009. 地球物理测井与井中物探. 北京: 科学出版社, 315-325.
      岳建华, 杨海燕, 胡博. 2007. 矿井瞬变电磁法三维时域有限差分数值模拟. 地球物理学进展, 22(6): 1904-1909. doi: 10.3969/j.issn.1004-2903.2007.06.036
    • 加载中
    图(12)
    计量
    • 文章访问数:  2918
    • HTML全文浏览量:  534
    • PDF下载量:  479
    • 被引次数: 0
    出版历程
    • 收稿日期:  2014-12-20
    • 刊出日期:  2015-10-15

    目录

      /

      返回文章
      返回