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煤炭作为我国最主要的能源,一直以来都是社会经济发展的动力和支撑,煤炭生产的安全与高效也成为了能否实现社会主义现代化的关键。然而,随着能源需求的日益增高,煤矿开采深度和强度的增加,煤矿安全形势已十分严峻。尤其受地质条件和煤矿开采历史等因素的影响,煤矿水害的威胁日趋严重,对井下有潜在威胁的水源体的探测需求也日益增多。在此背景下,施工空间要求低、操作方便的矿井瞬变电磁法逐渐受到重视和推广。 论文采用理论分析、数值模拟和工程应用相结合的方法开展矿井瞬变电磁法数据处理方法及应用研究。首先分析了麦克斯韦方程组下的电磁基本理论及矿井瞬变电磁的应用原理,并对均匀导电全空间中多匝小回线源一次场及二次场解析式进行了推导。以井下施工时干扰信号的产生和抑制,瞬变电磁探测中盲区的产生,斜阶跃效应的产生与改进,数据滤波以及视电阻率计算等方面分析瞬变电磁数据预处理的相关过程。并以一维正演理论为基础,matlab软件为平台,模拟展示了不同地质构造条件下瞬变电磁的响应特征,通过对模拟结果的解释,分析了瞬变电磁法对高阻低阻异常地层的敏感程度,总结出瞬变响应曲线随异常地层埋藏厚度、电阻率大小改变而变化的规律,为实际应用打下理论基础。 最后以所参加的项目为例,以实际探测数据进行资料解释,划出底板视电阻异常区,为矿井安全生产提供可靠的指导。