申请/专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司

申请日：2021-11-02

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN114019570B

主分类号：G01V3/38

分类号：G01V3/38;G01V3/08;G01V3/165

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2022.02.25#实质审查的生效;2022.02.08#公开

摘要：本发明涉及一种探测采空区的方法，属于煤炭开采技术领域，具体是涉及一种天地孔协同一体的瞬变电磁探测采空区的方法。该方法首先使用精度最高的孔中瞬变电磁探测结果约束地面瞬变电磁探测结果，然后利用孔中瞬变电磁和地面瞬变电磁探测结果联合约束半航空瞬变电磁探测结果，本系统综合了半航空瞬变电磁法、地面瞬变电磁法和孔中瞬变电磁法的优点，不仅显著提高了采空区的探查识别和定位精度，并且有效的提高了探测速度。

主权项：1.一种天地孔协同一体的瞬变电磁探测采空区的方法，其特征在于，包括：原始约束条件收集步骤，收集待探测区域的原始探测资料，所述原始探测资料包括地质、水文和测井资料中的一种或多种；孔中瞬变电磁探测步骤，在待探测区域进行孔中瞬变电磁法探测，将所述原始探测资料作为“硬约束条件”进行孔中瞬变电磁约束反演，获得待探测区域的孔中瞬变电磁探测结果；地面瞬变电磁探测步骤，在待探测区域进行地面瞬变电磁法探测，将所述原始探测资料作为“硬约束条件”、将所述孔中瞬变电磁探测结果作为“弱约束条件”进行地面瞬变电磁约束反演，获得待探测区域的局部地电结果；半航空瞬变电磁探测步骤，在待探测区域全区进行半航空瞬变电磁探测，将原始探测资料作为“硬约束条件”、将孔中瞬变电磁探测结果作为“弱约束条件”，将地面瞬变电磁探测结果作为“次弱约束条件”联合进行半航空瞬变电磁法约束反演，获得全区的地电结果；其中，所述孔中瞬变电磁探测步骤中，反演方程为：Φ＝Δd-AΔmTΔd-AΔm+CΔmTCΔm式中，Φ为反演结果，Δd为实际观测数据与正演理论观测数据的差向量，Δm为模型阐述的增量向量，A为偏导数矩阵，CΔmTCΔm代表硬约束条件，C为光滑度矩阵，T表示矩阵转置；其中，所述地面瞬变电磁探测步骤中，反演方程为：Φ＝Δd-AΔmTΔd-AΔm+CΔmTCΔm+λBΔmTBΔm式中，Δd为实际观测数据与正演理论观测数据的差向量，Δm为模型阐述的增量向量，A为偏导数矩阵，CΔmTCΔm代表硬约束条件，C为光滑度矩阵，λBΔmTBΔm代表弱约束条件，λ为拉格朗日常数，代表弱约束条件的权重，B为约束矩阵；其中，所述半航空瞬变电磁探测步骤中，反演方程为：Φ＝Δd-AΔmTΔd-AΔm+CΔmTCΔm+λBΔmTBΔm+λ1B1ΔmTB1Δm式中，Δd为实际观测数据与正演理论观测数据的差向量，Δm为模型阐述的增量向量，A为偏导数矩阵，CΔmTCΔm代表硬约束条件，λBΔmTBΔm代表弱约束条件，λ为拉格朗日常数，λ用于代表弱约束条件的权重，B为弱约束矩阵，λ1BΔmTBΔm代表次弱约束条件，λ1为拉格朗日常数，λ1用于代表次弱约束条件的权重，B1为次弱约束矩阵。

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