三维有限元法揭示矿井巷道对瞬变电磁探测的影响

在本文中，作者王国富、聂杰力、张法全和叶金才针对矿井瞬变电磁法探测中的巷道影响问题进行了深入研究。他们利用三维有限元法这一先进的数值模拟技术，针对巷道对瞬变电磁场分布的影响进行了细致的分析。他们首先构建了一个地质模型，该模型考虑了巷道的存在与否，以此来模拟在不同条件下瞬变电磁场的分布特性。 在具体的研究过程中，他们关注了两个关键时间尺度——10微秒（us）和0.1毫秒（ms），分析了在有无巷道以及巷道不同长度和高度情况下，XOZ平面上磁场强度的等值线分布。研究发现，磁场在高电阻区域的扩散速度相比低电阻区域更慢，这表明电场受到地质结构和材料性质的显著影响。巷道长度的变化对沿着巷道方向的磁场分布有明显影响，巷道的高度变化则对巷道上下的磁场分布产生较大影响。 值得注意的是，巷道空间对磁场分布的影响随着时间的推移呈现出显著的阶段特征。在探测的早期阶段，巷道的影响更为显著，而到了后期，这种影响逐渐减弱。这一发现对于理解和解释矿井瞬变电磁探测资料中的异常至关重要，因为它提供了一种理论框架，使得科研人员能够更好地解析实际探测数据中的地质信息。 关键词“矿井瞬变电磁”、“巷道”、“三维有限元法”和“数值模拟”揭示了论文的核心研究内容和方法，它们共同构成了这篇论文的基础，旨在解决矿井探测中的复杂问题，并为今后的矿产勘查和地质工程实践提供了有价值的科学依据。整个研究过程严谨且实用，对于提升矿井探测的精度和有效性具有重要意义。