【摘 要】
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矿井直流电法勘探目前应用十分广泛,研究表明当改变偶极子方向时,在同一测量点处不同空间方位上接收的电位差并不相同,但在过去的几十年中对地下构造的探测是以标量观测为主,而张量电阻率法可以将不同空间方位上的多对偶极子测量结果进行综合分析,可以更好地反应地电异常体在三维空间上的真实构造。而在矿井巷道内可以将偶极子沿三维方向进行展布,具有开展张量电阻率法研究的独特优势。本文采取正演模拟的方法来研究张量电阻率
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矿井直流电法勘探目前应用十分广泛,研究表明当改变偶极子方向时,在同一测量点处不同空间方位上接收的电位差并不相同,但在过去的几十年中对地下构造的探测是以标量观测为主,而张量电阻率法可以将不同空间方位上的多对偶极子测量结果进行综合分析,可以更好地反应地电异常体在三维空间上的真实构造。而在矿井巷道内可以将偶极子沿三维方向进行展布,具有开展张量电阻率法研究的独特优势。本文采取正演模拟的方法来研究张量电阻率法在矿井巷道内识别异常体的应用价值。首先在张量电阻率法方面开展了以下工作:（1）学习研究了张量电阻率的原理及性质;（2）根据张量运算法则和井下施工方式进行了张量视电阻率公式推导;（3）根据所学原理及公式,实现了张量视电阻率计算模块的程序编制。其次为了进行张量电阻率法数值正演模拟,开展了以下工作:（1）学习了三维有限差分法正演模拟原理;（2）将全空间电位所满足的微分方程离散化,研究了离散区域外边界所满足的边界条件,特别的将Neumann边界条件作为巷道壁的边界条件;（3）编写了有巷道存在的矿井三维各向异性直流正演模拟程序,并验证了算法的可靠性,同时为正演模拟程序编制图形界面来简化模拟操作步骤。文章最后根据张量视电阻率法的施工方式,设定六组共十二个矿井巷道模型进行正演模拟并进行张量视电阻率计算,经过分析发现张量电阻率法对矿井巷道不同方位上的典型地电体可以起到异常特征识别的作用;并且将张量电阻率法计算结果与偶极装置计算结果进行了特征对比,分析发现张量电阻率法对欧拉角不为0的异常体识别效果要好于偶极装置,本文研究结果为张量电阻率法的应用价值提供了数值模拟支持。
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