谈谈地质勘探基于瞬变电磁法隧道挖掘地质勘探发射系统

论文导读：结67-68第五章结论68-70参考文献70-72附录A矩形线圈程序72-74附录B圆形线圈程序74-76在学探讨成果76-77致谢77
摘要：由于地下工程地质环境的隐蔽性与复杂多变性，以及周边环境影响因素的不可控性，使得地下工程的修建异常困难。为了保障地铁健康和谐的建设并为设计和施工部门提供有力的科学决策依据，对隧道施工超前地质勘探预报技术进行深入探讨，并广泛运用于实际领域是非常必要的。本论文基于瞬变电磁法的探测原理，对其运用于超前地质勘探预报中的探测能力进行了全面的浅析，同时对运用重叠回线发射装置和中心回线发射装置时，得到的接收感应电动势进行了公式推导。文章详细介绍了三种瞬变电磁法的常用装置，浅析了各种装置的适用范围和工作性能，拟采取中心回线装置作为瞬变电磁法的发射接收装置。中心回线法与目标层具有最佳耦合、受旁侧及层位倾斜的影响小等特点，运用此法进行测量，会得到比较准确的地质信息。为了将瞬变电磁法更加广泛地运用到隧道超前地质勘探中，本论文对瞬变电磁发射线圈的模型进行了探讨。首先根据毕奥萨伐尔定律，推导出矩形发射线圈在空间中任意一点产生的磁感应强度的计算公式，对中心回线法发射矩形线圈产生的磁场分布进行了浅析计算。同时运用Matlab对计算出的矩形线圈磁感应强度进行数值模拟，得到的结果与论述计算结果一致，然后利用HFSS有限元仿真，建立了发射线圈有限元模型，并浅析了一定空间内的磁场分布，最终HFSS仿真结果与Matlab的数值模拟相吻合。除了Z=0时线圈四个角场强大以外，其余场强大小都是中间强，四周弱。浅析了发射源参数对瞬变电磁响应的影响，无论是哪种瞬变电磁发射装置，接收线圈的感应电动势都正比于发射线圈的发射电流，但是并不总正比于发射线圈面积。相对于深层地质勘探，浅层地质的勘探发射频率应该大一些，而关断时间应该越小越好。本论文为实际浅析瞬变电磁法的发射部分提供论述依据，有助于瞬变电磁发射装置的结构设计和优化。关键词：超前地质勘探论文瞬变电磁论文发射线圈论文中心回线论文
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Abstract6-10
第一章 绪论10-15

1.1 课题的目的及作用10-11

1.2 国内外探讨近况11-14

1.2.1 国外探讨近况11-13

1.2.2 国内探讨近况13-14

1.3 目前有着的不足14

1.4 本论文的内容安排14-15

第二章 瞬变电磁法论述基础15-30

2.1 瞬变电磁法原理15-19

2.

1.1 瞬变电磁法探测原理15-17

2.

1.2 瞬变电磁法的电磁学基础17-19

2.2 均匀大地中回线源的瞬变场19-21

2.1 重叠回线或同一回线19-20

2.2 中心回线20-21

2.3 瞬变电磁法的探测能力的仿真计算21-29

2.3.1 常用装置的选择21-22

2.3.2 探测深度与激励源频谱的联系22-23

2.3.3 最小探测深度计算23-25

2.3.4 最大探测深度计算25-29

2.4 本章小结29-30

第三章 发射天线的论述仿真30-60

3.1 发射天线形式30-33

3.2 发射天线的数值模拟33-43

3.

2.1 矩形线圈的磁场计算33-36

3.

2.2 MATLAB对发射线圈的数值模拟36-43

3.3 HFSS对发射天线的论述仿真43-55

3.1 设计运用软件功能浅析43-45

3.2 模型的建立45-47

3.3 仿真浅析47-55

3.4 发射源参数对瞬变电磁响应的浅析55-59

3.4.1 发射磁矩对瞬变电磁响应的影响55-56

3.4.2 发射频率对瞬变电磁响应的影响56-58

3.4.3 关断时间对瞬变电磁响应的影响58-59

3.5 本章小结59-60

第四章 实验验证60-68

4.1 测试平台的搭建60-61

4.2 实验历程61-67

4.3 本章小结67-68

第五章 结论68-70
参考文献70-72
附录A 矩形线圈程序72-74
附录B 圆形线圈程序74-76
在学探讨成果76-77
致谢77