矿井瞬变电磁镜像模型全空间反演提升地质异常识别

本文主要探讨了矿井瞬变电磁（Mine Transient Electromagnetism, MTE）领域的一项创新性研究——基于镜像模型的全空间反演方法。在传统的瞬变电磁反演中，通常采用半空间响应与全空间响应系数的乘积来拟合观测数据，这种方法在一定程度上存在局限性，特别是在处理全空间问题时，由于瞬变电磁场的空间不可分性，可能导致反演结果的不稳定性和不确定性。 针对这些挑战，研究人员提出了一种新颖的反演策略，即利用镜像模型进行全空间反演。镜像模型是一种在边界条件下模拟实际电磁场的方法，通过构造一个对称的反射镜像区域，将复杂的全空间问题转化为易于处理的半空间问题。这种方法可以有效地解决空间不可分性带来的问题，提高反演的精度和稳定性。 作者们针对三种不同的地质模型进行了反演试算，包括低阻模型、受到巷道后方高阻影响的低阻模型以及受到巷道后方低阻影响的低阻模型。实验结果显示，基于镜像模型的全空间反演方法在识别掘进工作面前方的低阻地质异常体时表现出较高的准确性。值得注意的是，即使巷道后方存在高阻体，这种反演方法仍能准确地排除其对前方低阻异常体识别的干扰，避免了错误的地质判断。 该研究的重要意义在于，它提供了一种有效且精确的全空间反演工具，对于矿井探测中的地质结构分析和灾害预测具有重要意义。此外，研究成果还可能推广到其他领域的电磁反演问题中，尤其是在空间分异性显著的环境中。这项工作的成功实施，不仅提升了矿井安全管理水平，也为未来深入研究和改进矿井瞬变电磁的全空间反演技术奠定了坚实的基础。