地面-巷道瞬变电磁法是针对地面瞬变电磁法与矿井瞬变电磁法的技术缺点而提出的一种新的探测技术,该技术在克服地面、矿井瞬变电磁法缺点的基础上,融合了两者的优点,在煤矿隐蔽突水灾害水源探测方面有着良好的应用前景。由于采用地面发射、地下巷道空间中接收的观测方式,在数据处理与资料解释中,不能简单地移植原有的方法技术。为此,采用“动静”转化,将不同时刻的瞬变磁场等效为一系列连续的静态磁场,基于静磁场空间分布理论,提出了地面-巷道瞬变电磁矢量交汇解释方法,以实现对电性异常体的直接快速空间定位,主要研究内容如下:(1)依据自由空间中矩形回线源阶跃电流电磁场三分量表达式,计算矩形发射源激发磁场的时空分布特征。结果显示:在各个平面观测到的磁场合成矢量均指向发射回线中心,不同分量的形态各具特性,为矢量交汇技术的实现提供了理论基础。(2)基于“等效涡流环”理论,阐述了矢量交汇技术理论与方法,形成地面-巷道瞬变电磁矢量交汇解释方法。(3)建立了多组地面—巷道瞬变电磁探测地球物理模型,采用数值计算获得了不同地电模型的瞬变磁场信号响应特征,通过对磁场三分量进行矢量交汇处理,研究了矢量交汇技术在不同条件下(异常体与围岩不同电性差异、异常体不同空间位置、不同采样延时、低阻覆盖层影响、煤层影响、层状地层)对异常体中心的定位效果,探讨了该方法的适用性。结果表明:尽管不同条件下定位效果有所差异且在z方向上定位有一定误差,但整体而言矢量交汇技术实现不同异常体空间定位是可行的。(4)进一步分析了地面-巷道瞬变电磁法矢量交汇技术在z方向上存在定位误差的原因,提出了针对不同观测位置的矫正因子非线性拟合校正方法,提高了z方向定位精度。该论文有图60幅,表5个,参考文献100篇。