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申请/专利权人：昆明理工大学;云南卫士盾科技有限公司
摘要：本发明提供基于时间域反射系数的穿煤隧道瞬变电磁超前含水夹层探测方法，属隧道超前地质预报领域。包括：建立穿煤隧道掌子面煤层‑含水夹层‑煤层正演模型；通过直接时间域矢量有限元法求解均匀等效模型的瞬变电磁响应；通过时间域传播模式法结合数值计算，得到三层分层界面直接时间域垂直极化及水平极化反射系数；将反射系数这一参数应用于瞬变电磁正演模拟中，根据掌子面探测需求，选取反射系数极化模式，将分层界面时间域反射系数与均匀等效模型的瞬变电磁响应进行卷积，得到掌子面前方煤层‑含水夹层‑煤层的瞬变电磁响应。本发明提高正演模拟精确度，避免模拟准备阶段分层界面网格划分，进而减少计算阶段的时间，提高正演模拟的计算速度。
主权项：1.一种基于时间域反射系数的穿煤隧道瞬变电磁超前含水夹层探测方法，其特征在于，所述方法的具体步骤如下：Step1、建立穿煤隧道掌子面煤层-含水夹层-煤层TEM模型，设置激发源，描述地下结构；Step2、采用加权平均法，计算煤层-含水夹层-煤层结构的等效电磁参数，将Step1的模型等效为均匀模型，然后通过直接时间域矢量有限元法求解均匀模型的瞬变电磁响应；Step3、考虑电磁场在介质中传播时的响应，通过时间域传播模式法，来得到电、磁在分层有耗岩层中的时域传播模式矩阵，构建直接时间域反射系数不同极化模式方程，利用数值积分算法求解，得到不同极化模式的煤层-含水夹层-煤层界面时域反射系数；Step4、根据掌子面探测需求，选取反射系数极化模式，将求得的平面波分层界面时间域反射系数与均匀等效模型的瞬变电磁响应进行卷积，得到掌子面前方煤层-含水夹层-煤层的瞬变电磁响应。
全文数据：
权利要求：
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