矿井瞬变电磁感应探头：研制与应用提升

本文主要探讨了矿井瞬变电磁法感应探头的研发及其在实际应用中的效果。瞬变电磁法作为一种重要的电法勘探手段，在煤矿井下有着广泛应用，但由于安全要求（如防爆），发射功率受到严格的限制。井下空间条件使得发射线圈的面积受限，导致接收到的二次场信号非常微弱，这成为了一个关键问题。 针对这一挑战，作者首先分析了煤矿井下的噪声特性，提出了利用正负脉冲关断响应累加和周期响应叠加等方法来减少噪声影响。然而，这些方法并不能解决由于发射电流小而导致信号微弱的根本问题。为了解决这个问题，作者研发了一种新型的感应探头，采用了高磁导率磁芯和宽频低噪放大技术。这种探头能够有效地增强二次场信号，并结合法拉第屏蔽技术进行防护，进一步降低了噪声干扰。 通过标定和对比试验，证明了研制的磁感应探头具有很高的灵敏度和优良的抗噪性能。在实际应用中，该探头被用于王庄煤矿南翼大巷的超前探测，成功发现了三个异常区域，并经钻探验证，证实了其在矿井瞬变电磁法勘探中的有效性。这些成果表明，研制的磁探头完全满足了煤矿井下瞬变电磁法探测系统的需求，提高了探测的精度和可靠性，对于提升煤矿地下资源勘查技术水平具有重要意义。 本文的核心研究内容围绕着如何克服矿井瞬变电磁法探测中的信号弱和噪声干扰问题，通过技术创新改进感应探头设计，以适应严苛的井下环境，实现高效、准确的电法勘探。这对于煤矿行业的科技进步和安全开采具有积极的推动作用。