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[摘 要]井下电磁波法主要应用的是电磁波衰减系数成像，而电磁波的衰减系数又与地下介质的电阻率，磁导率，介电常数等有关系。能否做好前期的准备工作，和工作方式的选择与观测效果和数据的质量有很大的关系，质量的好坏决定着成像的结果。
[关键词]电磁波，衰减系数，频率
中图分类号：P352.3文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0312-01
井间电磁波法的技术比较复杂，且许多要求比较细致，在野外工作时，我们必须强调方法技术的重要性，来保证高质量的观测结果，来提高生产效率，更好的为我们的工作服务。方法技术的选择，主要包括合理的观测方式的选择和选用适当的频率。而方法技术的选择，决定于矿区的地质和地球物理特性。对于井中电磁波法来说，掌握岩矿石的电磁特性尤为重要。
1.参数的测定
不同岩矿石对电磁波的吸收系数不同，吸收系数是岩矿石电磁参数的一个综合参数，岩矿石有无高频电磁参数的物性差别，是我们工作能否展開的前提。岩矿石的电磁系数一般通过室内的标本来测定，了解地质体和围岩之间是否具有足够大的差异，通过测定不同岩石的磁参数，也可以估计出岩石中的波长。
主要测量的参数包括：相对介电常数的测量，介质损耗角正切的测量，电阻率和衰减系数的测量。室内测量也包括一些问题：自然条件下与室内条件不符，测量参数与实际参数有一定的误差，而且有的岩石容易风化破碎，难以制成标本。因此有时也在野外直接测量。
2.频率的选择
井下电磁波法的仪器有多个频率，能研究岩石的多频特性，因而能提高找矿效果。工作频率的选择首先考虑的是仪器发射电磁波能穿透的距离，也就是穿透的范围大小，这取决于发射机的功率还有仪器的灵敏度，还有岩矿石的吸收系数。再就是工作频率还要考虑探测的地质体大小，它与围岩吸收系数的差异和随频率的变化规律。当波长与探测体的大小相当时，这时有很好的分辨率。选频率的一般原则是：
第一、随着频率的增高，介质的吸收系数变大，穿透的距离变小。因此，当吸收系数高时，宜选用较低的频率。
第二、在探测体较小时，选用低频工作，波长太长，分辨率下降。在保证穿透的距离时，应用高频。不同结构的矿石堆频率变化有不同的反应，因此要选择多频工作，以区分不同结构的岩石。
第三、吸收系数小时，电磁波衰减慢，二次场强，容易产生直达波与二次波干涉。频率高时，波程变化快，出现较多的干涉条纹。因此要综合考虑采取适当的频率。
3.观测方式的选择
电磁波层析成像方法也就是井下电磁波法，主要是双孔观测法。一种是同步观测法，就是发射源和接收源同时移动，进行测量。另外一种就是定点观测法，就是把接收源全都固定住，然后只是移动发射源进行观测。
1）.相差距离观测法
就是发射源和接收仪器在高度差上相距一定的距离，然后同时移动发射源和接收装置，在均匀介质中，由于发射源和接收源有相同的高度差，所以距离d为常数所以理论曲线也是一条直线，这样在测量的时候，发现和判断是否有异常体的存在也很容易。这种情况可以发射源比接收源高，也可以接收源比发射源高，两种方式都是可以的。只是在测量时，我们需要两组人同时移动发射源和接收装置，使他们处在同一高度。
2）.水平同步法
就是保持发射源和接收装置处在同一高度，同步移动发射源和接收装置，在移动时也要保持发射源和接收装置一直处在同一高度，不停地发射和接收。在均匀介质中，理论曲线也是一条直线，这样在测量的时候，发现和判断是否有异常体的存在也很容易。
3）.定点观测法
定点观测法，就是把接收装置固定住，然后不断地移动发射装置，接收装置不停接收。在定点观测法里面发射和接收里面的距离d不是固定的，多以不能很容易的看出异常。定点发比较灵活，具有更高的效率，操作简单（如图1）。
上面几种方法时常配合使用，当同步观测法发现异常后，再用定点观测法来进行观测。由于天线辐射的方向性和仪器动态范围的限制，在作斜同步和定点观测时，接收和发射之间的最大高差需要作一定的限制，倾斜射线与水平射线的最大夹角一般应控制在45度角以内，有时甚至要控制在30度角之内。
4.孔距的选择
1）.合理的选择发射和接收的孔距，对反应异常很重要。通过实践证明，当在高阻中探测低阻体时，接收装置靠近目的体的钻孔中观测时，场强梯度大，变化明显。低阻体距离发射源较近时，异常范围变化不明显，绕射现象使观测曲线复杂化。因此在高阻体中探测低阻体时，接收装置应该选在距离低阻体较近的地方打孔。
2）观测点距的选择。一般点越密集，我们资料越详细，资料解释就越有利。但这样却增加了工作量，降低了工作效率。特别是在钻机停钻，等待测量的时候，对于提高工作效率来说更为重要。对于地电剖面比较完整，不漏掉有意义的异常现象，一般同步观测点距为2m左右。当地质体形态不复杂，或者是岩层较厚实且较稳定的时候，或者在地下地质体的深度已知的情况，可以适当放宽点距。当地下地质体内较复杂，或者较小的时候，应当加密点距。当使用很高的频率来测量时，也要加密点距。
5.观测质量控制
观测质量（即观测误差）主要取决于外界干扰因素、仪器的稳定性和深度误差。为了防止因误差造成虚假异常，在某个测区首次测量时可以通过重复测量进行对比。计算两次测量的误差大小可以通过下面公式进行分析：
式中，δ为两次读数之差，n为观测点数，其均方误差值应控制在5分贝左右。
总结：本文简要介绍了电磁波层析技术在实际工程中的技术方法，包括仪器在井中的观测方式，采样密度如何选择，频率的确定，以及观测质量的控制。井下电磁波法主要应用的是电磁波在地下的传播，根据我们接收到的衰减后的信号场值，来还原地质介质的分布情况，这种方法的根据是地下的介质与围岩必须要有明显的物性差异。而起初物性差异的测量则需要我们前期来进行。井下电磁波层析的方法，干扰因素也较多，只有做好前期的工作，来确保我们的后期工作的顺利进行，也是决定测量质量的关键因素。
参考文献
[1] 杨文采.地震层析成像在工程勘测中的应用[J].物探与化探，17（3）：182-192.
[2] 刘天放，李志聘.矿井地球物理勘探[M].北京：煤炭工业出版社，1993， 45-71.
[关键词]电磁波，衰减系数，频率
中图分类号：P352.3文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0312-01
井间电磁波法的技术比较复杂，且许多要求比较细致，在野外工作时，我们必须强调方法技术的重要性，来保证高质量的观测结果，来提高生产效率，更好的为我们的工作服务。方法技术的选择，主要包括合理的观测方式的选择和选用适当的频率。而方法技术的选择，决定于矿区的地质和地球物理特性。对于井中电磁波法来说，掌握岩矿石的电磁特性尤为重要。
1.参数的测定
不同岩矿石对电磁波的吸收系数不同，吸收系数是岩矿石电磁参数的一个综合参数，岩矿石有无高频电磁参数的物性差别，是我们工作能否展開的前提。岩矿石的电磁系数一般通过室内的标本来测定，了解地质体和围岩之间是否具有足够大的差异，通过测定不同岩石的磁参数，也可以估计出岩石中的波长。
主要测量的参数包括：相对介电常数的测量，介质损耗角正切的测量，电阻率和衰减系数的测量。室内测量也包括一些问题：自然条件下与室内条件不符，测量参数与实际参数有一定的误差，而且有的岩石容易风化破碎，难以制成标本。因此有时也在野外直接测量。
2.频率的选择
井下电磁波法的仪器有多个频率，能研究岩石的多频特性，因而能提高找矿效果。工作频率的选择首先考虑的是仪器发射电磁波能穿透的距离，也就是穿透的范围大小，这取决于发射机的功率还有仪器的灵敏度，还有岩矿石的吸收系数。再就是工作频率还要考虑探测的地质体大小，它与围岩吸收系数的差异和随频率的变化规律。当波长与探测体的大小相当时，这时有很好的分辨率。选频率的一般原则是：
第一、随着频率的增高，介质的吸收系数变大，穿透的距离变小。因此，当吸收系数高时，宜选用较低的频率。
第二、在探测体较小时，选用低频工作，波长太长，分辨率下降。在保证穿透的距离时，应用高频。不同结构的矿石堆频率变化有不同的反应，因此要选择多频工作，以区分不同结构的岩石。
第三、吸收系数小时，电磁波衰减慢，二次场强，容易产生直达波与二次波干涉。频率高时，波程变化快，出现较多的干涉条纹。因此要综合考虑采取适当的频率。
3.观测方式的选择
电磁波层析成像方法也就是井下电磁波法，主要是双孔观测法。一种是同步观测法，就是发射源和接收源同时移动，进行测量。另外一种就是定点观测法，就是把接收源全都固定住，然后只是移动发射源进行观测。
1）.相差距离观测法
就是发射源和接收仪器在高度差上相距一定的距离，然后同时移动发射源和接收装置，在均匀介质中，由于发射源和接收源有相同的高度差，所以距离d为常数所以理论曲线也是一条直线，这样在测量的时候，发现和判断是否有异常体的存在也很容易。这种情况可以发射源比接收源高，也可以接收源比发射源高，两种方式都是可以的。只是在测量时，我们需要两组人同时移动发射源和接收装置，使他们处在同一高度。
2）.水平同步法
就是保持发射源和接收装置处在同一高度，同步移动发射源和接收装置，在移动时也要保持发射源和接收装置一直处在同一高度，不停地发射和接收。在均匀介质中，理论曲线也是一条直线，这样在测量的时候，发现和判断是否有异常体的存在也很容易。
3）.定点观测法
定点观测法，就是把接收装置固定住，然后不断地移动发射装置，接收装置不停接收。在定点观测法里面发射和接收里面的距离d不是固定的，多以不能很容易的看出异常。定点发比较灵活，具有更高的效率，操作简单（如图1）。
上面几种方法时常配合使用，当同步观测法发现异常后，再用定点观测法来进行观测。由于天线辐射的方向性和仪器动态范围的限制，在作斜同步和定点观测时，接收和发射之间的最大高差需要作一定的限制，倾斜射线与水平射线的最大夹角一般应控制在45度角以内，有时甚至要控制在30度角之内。
4.孔距的选择
1）.合理的选择发射和接收的孔距，对反应异常很重要。通过实践证明，当在高阻中探测低阻体时，接收装置靠近目的体的钻孔中观测时，场强梯度大，变化明显。低阻体距离发射源较近时，异常范围变化不明显，绕射现象使观测曲线复杂化。因此在高阻体中探测低阻体时，接收装置应该选在距离低阻体较近的地方打孔。
2）观测点距的选择。一般点越密集，我们资料越详细，资料解释就越有利。但这样却增加了工作量，降低了工作效率。特别是在钻机停钻，等待测量的时候，对于提高工作效率来说更为重要。对于地电剖面比较完整，不漏掉有意义的异常现象，一般同步观测点距为2m左右。当地质体形态不复杂，或者是岩层较厚实且较稳定的时候，或者在地下地质体的深度已知的情况，可以适当放宽点距。当地下地质体内较复杂，或者较小的时候，应当加密点距。当使用很高的频率来测量时，也要加密点距。
5.观测质量控制
观测质量（即观测误差）主要取决于外界干扰因素、仪器的稳定性和深度误差。为了防止因误差造成虚假异常，在某个测区首次测量时可以通过重复测量进行对比。计算两次测量的误差大小可以通过下面公式进行分析：
式中，δ为两次读数之差，n为观测点数，其均方误差值应控制在5分贝左右。
总结：本文简要介绍了电磁波层析技术在实际工程中的技术方法，包括仪器在井中的观测方式，采样密度如何选择，频率的确定，以及观测质量的控制。井下电磁波法主要应用的是电磁波在地下的传播，根据我们接收到的衰减后的信号场值，来还原地质介质的分布情况，这种方法的根据是地下的介质与围岩必须要有明显的物性差异。而起初物性差异的测量则需要我们前期来进行。井下电磁波层析的方法，干扰因素也较多，只有做好前期的工作，来确保我们的后期工作的顺利进行，也是决定测量质量的关键因素。
参考文献
[1] 杨文采.地震层析成像在工程勘测中的应用[J].物探与化探，17（3）：182-192.
[2] 刘天放，李志聘.矿井地球物理勘探[M].北京：煤炭工业出版社，1993， 45-71.