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矿井瞬变电磁法受制于施工环境而只能采用边长小于3m的重叠回线，其探测效果取决于回线与三维地电体的耦合情况。基于瞬变电磁场的“烟圈效应”理论，利用其扩散方程，推导出三维时域有限差分方程，用VC编制程序，模拟重叠回线的耦合响应特征。结果表明：重叠回线位于K型地电模型中间层时，发射线框平面垂直地层激发时的耦合响应最强，平行地层时的耦合响应最小；重叠回线位于H型地电模型中间层时，耦合响应与K型地电模型相反；当低阻地电体存在于K型地电模型中，重叠回线平面法向指向低阻地电体时响应最强。因此，应用矿井瞬变电磁法时可设计