瞬变电磁法是对富水不良地质体进行超前地质探测的新方法。瞬变电磁法具有对低阻地质体响应敏感的特征,因此对充泥充水溶洞、充水断层、充泥充水破碎带等低阻特性的地质体的预报优势明显。目前基于地表半空间的瞬变电磁一维正反演已达到实用阶段,但是在隧道全空间中,其反演成果与实际地质情况相差较大,研究隧道全空间瞬变电磁反演理论就很有必要。考虑隧道全空间瞬变电磁效应,并对一维半空间反演公式进行修正,使其能应用到一维全空间。论文主要开展了以研究工作：1.论文应用数值模拟对电磁学中“烟圈效应”进行模拟,从定性和定量角度对“烟圈效应”的进行验证；2.应用软件建立三维全空间模型和半空间模型,分析比较全空间和半空间瞬变电磁效应的区别和联系,找到两者之间的联系；3.利用对称性建立模型模拟全空间和半空间瞬变电磁效应,得到大量数据进行分析,并对一维反演解析式进行修正。通过对数值模拟结果的分析总结可得：感应涡流在半空间中如“烟圈”一样向下向外传播,而全空间中是以发射线圈为中心往外扩散；隧道全空间中掌子面后方瞬变电磁效应很明显,而大地半空间中几乎没有感应涡流；全空间瞬变电磁效应比半空间要强烈,且存在某一个范围内的倍数关系。