本發(fā)明涉及一種探測(cè)方法，屬于應(yīng)用地球物理學(xué)領(lǐng)域，尤其適用于礦井巷道內(nèi)電各向異性礦井地質(zhì)進(jìn)行超前探測(cè)的礦井瞬變電磁三分量探測(cè)方法。

背景技術(shù)：

在煤礦突水防治方面，瞬變電磁法得到了廣泛的應(yīng)用，減少了煤礦突水事故的發(fā)生，降低了經(jīng)濟(jì)損失，保證了人民的安全。瞬變電磁法是一種極具發(fā)展前景的方法，其對(duì)低阻異常反應(yīng)靈敏，可查明含水地質(zhì)如巖溶洞穴與通道、煤礦采空區(qū)、深部不規(guī)則水體等。瞬變電磁法具有探測(cè)深度大，對(duì)低阻地質(zhì)體靈敏，與探測(cè)目標(biāo)耦合好，異常響應(yīng)強(qiáng)，形態(tài)簡(jiǎn)單，分辨能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。隨著煤炭向深部、縱向開(kāi)采，地質(zhì)條件變得更為復(fù)雜，礦井地質(zhì)電各向異性特征嚴(yán)重，此時(shí)，基于水平層狀介質(zhì)的瞬變電磁探測(cè)理論，僅探測(cè)一個(gè)分量二次場(chǎng)信息來(lái)判斷前方異常體的空間位置的瞬變電磁探測(cè)技術(shù)將受到極大的挑戰(zhàn)。

瞬變電磁法也稱(chēng)時(shí)間域電磁法，簡(jiǎn)稱(chēng)TEM，它是基于水平層狀介質(zhì)理論，利用不接地回線(xiàn)或接地線(xiàn)源向地下發(fā)射一次脈沖磁場(chǎng)，在一次脈沖磁場(chǎng)間歇期間，利用線(xiàn)圈或接地電極觀測(cè)異常體產(chǎn)生的二次渦流場(chǎng)的方法，通過(guò)測(cè)量斷電后各個(gè)時(shí)間段的二次場(chǎng)隨時(shí)間變化規(guī)律，即感應(yīng)電壓。根據(jù)電磁場(chǎng)理論，把測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為地層深度與地層電阻率信息，進(jìn)而得到不同深度的地層地電特征。

礦井地質(zhì)電各向異性特征嚴(yán)重，給基于水平層狀介質(zhì)理論的瞬變電磁探測(cè)技術(shù)在巷道內(nèi)進(jìn)行超前探測(cè)帶來(lái)了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。

目前礦井瞬變電磁法在巷道內(nèi)的超前探測(cè)都是基于地層為層狀介質(zhì)理論，僅測(cè)量掘進(jìn)面的法向分量，對(duì)于電各向異性地層，僅依靠法向分量數(shù)據(jù)進(jìn)行判別地質(zhì)異常體，將會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重錯(cuò)誤地質(zhì)結(jié)論。例如，對(duì)于陡峭直立斷層，斷層破碎帶是良好地下水儲(chǔ)存空間，其模型可以類(lèi)比地電模型圖11，在進(jìn)行超前探測(cè)時(shí)，由于直立斷層破碎帶幾乎不切割一次場(chǎng)，因此感應(yīng)的二次場(chǎng)十分微弱，根據(jù)微弱的二次場(chǎng)很難推斷掘進(jìn)面前方有低阻斷層破碎帶。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明問(wèn)題：本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供了更為全面的超前探測(cè)方法，該方法可以適應(yīng)具有電各向異性特征的礦井地質(zhì)，可以準(zhǔn)確地探測(cè)異常體空間位置的礦井瞬變電磁三分量探測(cè)方法。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明礦井瞬變電磁三分量探測(cè)方法，利用激發(fā)線(xiàn)圈、三組接收線(xiàn)圈、多通道瞬變電磁儀和工礦主機(jī)，其中多通道瞬變電磁儀分別與激發(fā)線(xiàn)圈及接收線(xiàn)圈，激發(fā)線(xiàn)圈和接收線(xiàn)圈分別與工礦主機(jī)相連接，其特征在于：首先對(duì)各種地層模型進(jìn)行正演模擬，對(duì)所獲得的礦井瞬變電磁三分量響應(yīng)進(jìn)行匯總分析；之后在實(shí)際測(cè)試井下掘進(jìn)巷道迎頭位置時(shí)，利用接收線(xiàn)圈采集當(dāng)前巷道的瞬變電磁三分量數(shù)據(jù)，將采集到的當(dāng)前巷道的瞬變電磁三分量數(shù)據(jù)與前方異常體模型的的全空間瞬變電磁三分量信息對(duì)比，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理解釋?zhuān)瑥亩袛喑鼍蜻M(jìn)工作面迎頭前方是否存在板狀異常體、板狀異常體在煤層中的姿態(tài)、異常體的大小及位置信息。

所述的對(duì)各種地層模型進(jìn)行正演模擬的步驟為：

a.設(shè)計(jì)均勻全空間模型，對(duì)其響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值模擬，得到二次感應(yīng)電壓隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)；

b.設(shè)計(jì)含有板狀異常體的地電模型，分別對(duì)板狀體為水平和垂直放置時(shí)的響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值模擬，得到板狀體不同放置方式的多種對(duì)應(yīng)二次感應(yīng)電壓隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)；分別將垂直和水平板狀體的響應(yīng)曲線(xiàn)與均勻全空間曲線(xiàn)對(duì)比，總結(jié)規(guī)律數(shù)據(jù)；

c.建立掘進(jìn)迎頭正前方異常體模型，用以示意異常體相對(duì)巷道掘進(jìn)的位置，在巷道迎頭位置采用三分量采集方式和扇形測(cè)點(diǎn)布置方式，獲得其垂直分量響應(yīng)和水平分量響應(yīng)；

其垂直分量響應(yīng)的不同時(shí)間剖面曲線(xiàn)均顯現(xiàn)出單峰異常，在巷道扇形測(cè)點(diǎn)90°方向異常響應(yīng)最強(qiáng)，該方向?qū)?yīng)于迎頭正前方探測(cè)方向，水平分量響應(yīng)在左側(cè)幫探測(cè)角度為負(fù)值，而右側(cè)幫探測(cè)角度為正值，左右側(cè)幫探測(cè)角度為45°的測(cè)點(diǎn)分別出現(xiàn)負(fù)極大值和正極大值，90°方向的水平分量響應(yīng)為0，這是由于當(dāng)發(fā)射方向沿迎頭正前方時(shí)，發(fā)射線(xiàn)圈左右兩邊介質(zhì)完全對(duì)稱(chēng)，兩邊介質(zhì)的水平響應(yīng)相互抵消，比較垂直分量和水平分量響應(yīng)結(jié)果，水平分量對(duì)于異常體的位置反應(yīng)更為靈敏，更利于定位異常體的方向；

d.建立掘進(jìn)巷道迎頭側(cè)幫的異常體模型，通過(guò)正演模擬獲得其垂直分量和水平分量響應(yīng)，其垂直分量響應(yīng)的不同時(shí)間剖面曲線(xiàn)均在右側(cè)幫45°方向出現(xiàn)極大值，準(zhǔn)確反映了異常體的方位，水平分量曲線(xiàn)有兩個(gè)零點(diǎn)，一個(gè)位于左側(cè)幫45°方向，一個(gè)位于右側(cè)幫45°方向，右側(cè)幫45°方向?qū)?yīng)于異常體方向，該角度探測(cè)時(shí)，發(fā)射線(xiàn)圈左右兩側(cè)介質(zhì)完全對(duì)稱(chēng)，因此水平分量為零，左側(cè)幫45°方向?qū)?yīng)于垂直分量最低點(diǎn)位置，該發(fā)射方向與異常體所在方向完全正交，此時(shí)瞬變電磁場(chǎng)受異常體影響最小，因此垂直分量與水平分量響應(yīng)都較弱。將迎頭側(cè)幫結(jié)果與迎頭正前方結(jié)果對(duì)比，響應(yīng)結(jié)果的變化完全反映了異常體方位的變化，因此三分量綜合解釋為異常體方向定位提供了新的途徑。

所述實(shí)際測(cè)試井下掘進(jìn)巷道迎頭位置的步驟：

a.在被測(cè)巷道的掘進(jìn)工作面的迎頭位置安裝激發(fā)線(xiàn)圈和接收線(xiàn)圈，啟動(dòng)磁性源發(fā)射裝置發(fā)射一次場(chǎng)脈沖，通過(guò)三組接收線(xiàn)圈接收周?chē)刭|(zhì)體產(chǎn)生的二次場(chǎng)信號(hào)，接收線(xiàn)圈將采集到的信號(hào)反饋給工礦主機(jī)，并利用工礦主機(jī)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)值信號(hào)同時(shí)保存從而得到三分量信息；

b.工礦主機(jī)作為瞬變電磁主機(jī)通過(guò)電纜與所有接收線(xiàn)圈相連，得到接收線(xiàn)圈反饋的電磁數(shù)據(jù)以感應(yīng)電壓的形式表達(dá)瞬變電磁二次場(chǎng)信息，將瞬變電磁二次場(chǎng)信息數(shù)據(jù)分為兩列，分別為時(shí)間序列和感應(yīng)電壓序列：將多個(gè)接收線(xiàn)圈的時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)-深轉(zhuǎn)換得到探測(cè)的深度，同時(shí)將感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換為視電阻率，從而得到[探測(cè)深度，視電阻率]數(shù)據(jù)組；

c.利用歸納出的[探測(cè)深度，視電阻率]數(shù)據(jù)組在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中繪制感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)值V關(guān)于時(shí)間t的感應(yīng)電壓-時(shí)間曲線(xiàn)；由于電磁波傳播時(shí)間的長(zhǎng)短與探測(cè)深度相對(duì)應(yīng)，而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小則反映地層電阻率信息，因此感應(yīng)電壓-時(shí)間曲線(xiàn)中變化趨勢(shì)體現(xiàn)由淺到深的地層電阻率的變化，從而得到被測(cè)巷道的瞬變電磁三分量信息；

d.改變發(fā)射線(xiàn)圈擺放位置重復(fù)步驟a-c，從而得到多組感應(yīng)電壓-時(shí)間曲線(xiàn)；

e.利用多組感應(yīng)電壓-時(shí)間曲線(xiàn)判斷掘進(jìn)工作面的迎頭方向的煤層中是否存在板狀異常體，板狀異常體在煤層中的姿態(tài)：

當(dāng)繪制出的多組感應(yīng)電壓-時(shí)間曲線(xiàn)中多數(shù)曲線(xiàn)為電動(dòng)勢(shì)V隨著時(shí)間t平穩(wěn)降低為零時(shí)，判斷掘進(jìn)工作面的迎頭方向前方的煤層為均勻介質(zhì)，不含有異常體；

當(dāng)繪制出的多組感應(yīng)電壓-時(shí)間曲線(xiàn)中多數(shù)曲線(xiàn)不為電動(dòng)勢(shì)V隨著時(shí)間t平穩(wěn)降低為零情況時(shí)，則判斷掘進(jìn)工作面的迎頭方向前方的煤層中存在異常體，此時(shí)分別進(jìn)行水平方向和垂直方向二次場(chǎng)的感應(yīng)電壓隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)，

當(dāng)繪制出的變化曲線(xiàn)為電動(dòng)勢(shì)V隨著時(shí)間t降低為零，且在降低過(guò)程中出現(xiàn)非線(xiàn)性衰減，曲線(xiàn)出現(xiàn)凸起時(shí)，判判斷掘進(jìn)工作面的迎頭方向前方的煤層中存在豎直放置的異常體，

當(dāng)繪制出的變化曲線(xiàn)為電動(dòng)勢(shì)V隨著時(shí)間t未降低到零就結(jié)束，且在降低過(guò)程中出現(xiàn)下凹和上凸的變化，則判斷掘進(jìn)工作面的迎頭方向前方的煤層中含有垂直狀態(tài)的板狀異常體；

f.利用多組感應(yīng)電壓-時(shí)間曲線(xiàn)根據(jù)各種地層模型不同位置異常體的三分量數(shù)值模擬結(jié)果判斷掘進(jìn)工作面迎頭前方異常體的大小及位置信息：

將垂直分量結(jié)果與理論曲線(xiàn)對(duì)比，根據(jù)曲線(xiàn)的幅值大小判斷異常體的強(qiáng)弱，進(jìn)而判斷其大小；將水平分量結(jié)果與理論曲線(xiàn)對(duì)比，根據(jù)曲線(xiàn)的零點(diǎn)位置，更為準(zhǔn)確判斷異常體的賦存位置。

所述模擬水平方向和垂直方向的感應(yīng)電壓隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)的步驟如下：

Ⅰ對(duì)感應(yīng)電壓數(shù)值模擬得到數(shù)據(jù)，統(tǒng)一采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)，得到多個(gè)[探測(cè)深度，視電阻率]對(duì)數(shù)坐標(biāo)曲線(xiàn)；

Ⅱ?qū)⑺蟹较蚍至窟M(jìn)行視電阻率換算或者電阻率反演，將會(huì)得到不同方向的地電信息，綜合地電信息，對(duì)地質(zhì)體進(jìn)行綜合地質(zhì)解釋。

所述激發(fā)線(xiàn)圈和三組接收線(xiàn)圈采用的匝數(shù)不同，激發(fā)線(xiàn)圈的匝數(shù)為40匝，三組接收線(xiàn)圈的匝數(shù)均為60匝；其中發(fā)射線(xiàn)圈為采煤工作面掘進(jìn)頭法線(xiàn)方向設(shè)置，所述三組接收線(xiàn)圈互相垂直設(shè)置，其中一組接收線(xiàn)圈與發(fā)射線(xiàn)圈方向一致，利用重疊回線(xiàn)裝置布設(shè)，其余兩組接收線(xiàn)圈按照掘進(jìn)頭切線(xiàn)方向的分別為上下水平和左右水平設(shè)置，實(shí)現(xiàn)一次發(fā)射接收所有方向響應(yīng)數(shù)據(jù)。

所述激發(fā)線(xiàn)圈和接收線(xiàn)圈設(shè)置在在井下巷道迎頭位置，通過(guò)變換發(fā)射與接收線(xiàn)圈角度，進(jìn)行扇形掃描，探測(cè)三個(gè)方向的異常體二次電磁響應(yīng)，獲得更為豐富的電磁響應(yīng)，進(jìn)而更為準(zhǔn)確地判斷地層富含水區(qū)域。

有益效果：由于采用了上述技術(shù)方案，根據(jù)地質(zhì)特點(diǎn)，在掘進(jìn)工作面上設(shè)置發(fā)射線(xiàn)圈和三方向的接收線(xiàn)圈，同時(shí)測(cè)量三方向二次場(chǎng)的電磁分量，并對(duì)三分量數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理解釋?zhuān)瑥亩行袛喑鼍蜻M(jìn)工作面前方煤層中是否存在異常體，并為準(zhǔn)確異常體的空間位置，為礦井超前探測(cè)提供一個(gè)全新的地球物理探測(cè)方法。

通過(guò)本方法獲得異常體三分量信息，可以更為準(zhǔn)確地探測(cè)異常體空間位置分布，更換發(fā)射線(xiàn)圈和接收線(xiàn)圈的位置，多次采集三方向二次場(chǎng)的電磁分量信息，克服了現(xiàn)有技術(shù)中單分量測(cè)量不足的問(wèn)題，可靠性高，適應(yīng)更加復(fù)雜的礦井地質(zhì)條件，不但能檢測(cè)出巷道外地理狀態(tài)中是否含有異常體，同時(shí)還能夠判斷出異常體的大致三維結(jié)構(gòu)，特別是對(duì)于含有直立斷層破碎帶以及直立產(chǎn)狀的陷落柱，利用礦井瞬變電磁三分量數(shù)據(jù)綜合解釋?zhuān)梢詼p少多解性，為礦井地質(zhì)探測(cè)提供更為豐富、準(zhǔn)確和可靠的地球物理數(shù)據(jù)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的井下三分量探測(cè)設(shè)置示意圖；

圖2為本發(fā)明的巷道迎頭扇形探測(cè)信息的示意圖；

圖3為本發(fā)明的垂直重疊回線(xiàn)圈接受與掘進(jìn)頭垂直的瞬變電磁響應(yīng)示意圖；

圖4為本發(fā)明的左右水平重疊回線(xiàn)圈接受與掘進(jìn)頭平行的瞬變電磁二次場(chǎng)分量示意圖；

圖5為本發(fā)明的上下水平重疊回線(xiàn)圈接受與掘進(jìn)頭平行的瞬變電磁二次場(chǎng)分量示意圖；

圖6為本發(fā)明的三分量探測(cè)線(xiàn)圈的三維模型示意圖；

圖7為本發(fā)明中均勻介質(zhì)模型礦井地電模型以及超前探測(cè)示意圖；

圖8為本發(fā)明中均勻介質(zhì)模型礦井地電模型超前探測(cè)感應(yīng)電壓-時(shí)間曲線(xiàn)示意圖；

圖9為本發(fā)明中含有垂直板狀異常體礦井超前地電模型示意圖；

圖10為本發(fā)明中含有垂直板狀異常體礦井超前地電模型超前探測(cè)感應(yīng)電壓-時(shí)間曲線(xiàn)示意圖；

圖11為本發(fā)明中含有水平板狀異常體礦井超前地電模型示意圖；

圖12為本發(fā)明中含有水平板狀異常體礦井超前地電模型超前探測(cè)感應(yīng)電壓-時(shí)間曲線(xiàn)示意圖；

圖13為本發(fā)明中含有水平板狀異常體礦井超前地電模型超前探測(cè)感應(yīng)電壓-時(shí)間曲線(xiàn)和含有垂直板狀異常體礦井超前地電模型超前探測(cè)感應(yīng)電壓-時(shí)間曲線(xiàn)對(duì)比圖示意圖。

圖14為本發(fā)明中異常體位于迎頭正前方模型示意圖；

圖15(a)為本發(fā)明中正前方異常體垂直分量響應(yīng)特征示意圖；

圖15(b)為本發(fā)明中正前方異常體垂直分量響應(yīng)特征示意圖；

圖16為本發(fā)明中異常體位于迎頭右側(cè)幫模型示意圖；

圖17(a)為本發(fā)明中右側(cè)幫異常體的垂直分量響應(yīng)特征示意圖；

圖17(b)本發(fā)明中右側(cè)幫異常體的垂直分量響應(yīng)特征示意圖；

圖18為本發(fā)明中三分量探測(cè)流程示意圖。

具體實(shí)施方法

下面結(jié)合具體附圖中的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述：

如圖1所示，本發(fā)明的礦井瞬變電磁三分量探測(cè)方法，它利用激發(fā)線(xiàn)圈、三組接收線(xiàn)圈和與激發(fā)線(xiàn)圈和接收線(xiàn)圈相連接的多通道瞬變電磁儀，激發(fā)線(xiàn)圈和接收線(xiàn)圈分別與工礦主機(jī)相連接，所述激發(fā)線(xiàn)圈和三組接收線(xiàn)圈采用的匝數(shù)不同，激發(fā)線(xiàn)圈的匝數(shù)為40匝，三組接收線(xiàn)圈的匝數(shù)均為60匝；其中發(fā)射線(xiàn)圈為采煤工作面掘進(jìn)頭法線(xiàn)方向設(shè)置，所述三組接收線(xiàn)圈互相垂直設(shè)置，其中一組接收線(xiàn)圈與發(fā)射線(xiàn)圈方向一致，利用重疊回線(xiàn)裝置布設(shè)，其余兩組接收線(xiàn)圈按照掘進(jìn)頭切線(xiàn)方向的分別為上下水平和左右水平設(shè)置，實(shí)現(xiàn)一次發(fā)射接收所有方向響應(yīng)數(shù)據(jù)；采用三分量探測(cè)方法的具體步驟如下：

1.以井下掘進(jìn)工作面實(shí)際地層參數(shù)為依據(jù)，對(duì)各種地層模型進(jìn)行正演模擬，對(duì)所獲得的礦井瞬變電磁三分量響應(yīng)進(jìn)行匯總分析，具體步驟包括：

a.設(shè)計(jì)均勻全空間模型，對(duì)其響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值模擬，得到二次感應(yīng)電壓隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)；

b.設(shè)計(jì)含有板狀異常體的地電模型，分別對(duì)板狀體為水平和垂直放置時(shí)的響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值模擬，得到板狀體不同放置方式的多種對(duì)應(yīng)二次感應(yīng)電壓隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)；分別將垂直和水平板狀體的響應(yīng)曲線(xiàn)與均勻全空間曲線(xiàn)對(duì)比，總結(jié)規(guī)律；

c.如圖14所示，建立掘進(jìn)迎頭正前方異常體模型，用以示意異常體相對(duì)巷道掘進(jìn)的位置，在巷道迎頭位置采用圖1所示的三分量采集方式和圖2的扇形測(cè)點(diǎn)布置方式，獲得其垂直分量和水平分量響應(yīng)(圖15)。其垂直分量響應(yīng)圖15不同時(shí)間剖面曲線(xiàn)均顯現(xiàn)出單峰異常，在圖2中巷道90°方向異常響應(yīng)最強(qiáng)，該方向?qū)?yīng)于迎頭正前方探測(cè)方向。其水平分量響應(yīng)(圖15b)在左側(cè)幫探測(cè)角度為負(fù)值，而右側(cè)幫探測(cè)角度為正值，圖14總的4號(hào)測(cè)點(diǎn)和10號(hào)測(cè)點(diǎn)分別出現(xiàn)負(fù)極大值和正極大值。90°方向的水平分量響應(yīng)為0，這是由于當(dāng)發(fā)射方向沿迎頭正前方時(shí)，發(fā)射線(xiàn)圈左右兩邊介質(zhì)完全對(duì)稱(chēng)，兩邊介質(zhì)的水平響應(yīng)相互抵消。比較垂直分量和水平分量響應(yīng)結(jié)果，水平分量對(duì)于異常體的位置反應(yīng)更為靈敏，更利于定位異常體的方向；

d.如圖16所示建立掘進(jìn)巷道迎頭側(cè)幫的異常體模型，通過(guò)正演模擬獲得其垂直分量和水平分量響應(yīng)(圖17)。其垂直分量響應(yīng)(圖17a)的不同時(shí)間剖面曲線(xiàn)均在右側(cè)幫45°方向出現(xiàn)極大值，準(zhǔn)確反映了異常體的方位。如圖17b所示，水平分量曲線(xiàn)有兩個(gè)零點(diǎn)，一個(gè)位于左側(cè)幫45°方向，一個(gè)位于右側(cè)幫45°方向，右側(cè)幫45°方向?qū)?yīng)于異常體方向，該角度探測(cè)時(shí)，發(fā)射線(xiàn)圈左右兩側(cè)介質(zhì)完全對(duì)稱(chēng)，因此水平分量為零，左側(cè)幫45°方向?qū)?yīng)于垂直分量最低點(diǎn)位置，該發(fā)射方向與異常體所在方向完全正交，此時(shí)瞬變電磁場(chǎng)受異常體影響最小，因此垂直分量與水平分量響應(yīng)都較弱。將迎頭側(cè)幫結(jié)果與迎頭正前方結(jié)果對(duì)比，響應(yīng)結(jié)果的變化完全反映了異常體方位的變化，因此三分量綜合解釋為異常體方向定位提供了新的途徑。

2.在井下掘進(jìn)巷道迎頭位置，利用接收線(xiàn)圈采集當(dāng)前巷道的三分量數(shù)據(jù)，利用獲得前方異常體模型的的全空間三分量信息，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理解釋?zhuān)唧w步驟包括：

a.如圖2所示，在被測(cè)巷道的掘進(jìn)工作面的迎頭位置安裝激發(fā)線(xiàn)圈和接收線(xiàn)圈，通過(guò)變換發(fā)射與接收線(xiàn)圈角度，進(jìn)行扇形掃描，探測(cè)三個(gè)方向的異常體二次電磁響應(yīng)，獲得更為豐富的電磁響應(yīng)，圖中箭頭方向代表每個(gè)測(cè)點(diǎn)的探測(cè)方向，采用扇形方式是指在巷道迎頭位置依次采集不同角度數(shù)據(jù)，在每個(gè)角度發(fā)射時(shí)均采集三個(gè)方向的數(shù)據(jù)，也就是將整個(gè)裝置所有線(xiàn)圈沿扇形每隔15度不斷旋轉(zhuǎn)采集數(shù)據(jù)；

啟動(dòng)磁性源發(fā)射裝置發(fā)射一次場(chǎng)脈沖，通過(guò)接收線(xiàn)圈接收周?chē)刭|(zhì)體產(chǎn)生的二次場(chǎng)信號(hào)，接收線(xiàn)圈將采集到的信號(hào)反饋給工礦主機(jī)，并利用工礦主機(jī)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)值信號(hào)同時(shí)保存；

b.工礦主機(jī)作為瞬變電磁主機(jī)通過(guò)電纜與所有接收線(xiàn)圈相連，得到接收線(xiàn)圈反饋的電磁數(shù)據(jù)以感應(yīng)電壓的形式表達(dá)瞬變電磁二次場(chǎng)信息，將瞬變電磁二次場(chǎng)信息數(shù)據(jù)分為兩列，分別為時(shí)間序列和感應(yīng)電壓序列：將多個(gè)接收線(xiàn)圈的時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)-深轉(zhuǎn)換得到探測(cè)的深度，同時(shí)將感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換為視電阻率，從而得到[探測(cè)深度，視電阻率]數(shù)據(jù)組；

c.利用歸納出的[探測(cè)深度，視電阻率]數(shù)據(jù)組在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中繪制感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)值V關(guān)于時(shí)間t的感應(yīng)電壓-時(shí)間曲線(xiàn)；由于電磁波傳播時(shí)間的長(zhǎng)短與探測(cè)深度相對(duì)應(yīng)，而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小則反映地層電阻率信息，因此感應(yīng)電壓-時(shí)間曲線(xiàn)中變化趨勢(shì)體現(xiàn)由淺到深的地層電阻率的變化；

d.改變發(fā)射線(xiàn)圈擺放位置重復(fù)步驟a-c，從而得到多組感應(yīng)電壓-時(shí)間曲線(xiàn)；

e.利用多組感應(yīng)電壓-時(shí)間曲線(xiàn)判斷掘進(jìn)工作面的迎頭方向的煤層中是否存在板狀異常體，板狀異常體在煤層中的姿態(tài)：

當(dāng)繪制出的多組感應(yīng)電壓-時(shí)間曲線(xiàn)中多數(shù)曲線(xiàn)為電動(dòng)勢(shì)V隨著時(shí)間t平穩(wěn)降低為零時(shí)，判斷掘進(jìn)工作面的迎頭方向前方的煤層為均勻介質(zhì)，不含有異常體；

當(dāng)繪制出的多組感應(yīng)電壓-時(shí)間曲線(xiàn)中多數(shù)曲線(xiàn)不為電動(dòng)勢(shì)V隨著時(shí)間t平穩(wěn)降低為零情況時(shí)，則判斷掘進(jìn)工作面的迎頭方向前方的煤層中存在異常體，此時(shí)分別進(jìn)行水平方向和垂直方向二次場(chǎng)的感應(yīng)電壓隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)，所述模擬水平方向和垂直方向的感應(yīng)電壓隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)的步驟如下：先對(duì)感應(yīng)電壓數(shù)值模擬得到數(shù)據(jù)，統(tǒng)一采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)，得到多個(gè)[探測(cè)深度，視電阻率]對(duì)數(shù)坐標(biāo)曲線(xiàn)；將所有方向分量進(jìn)行視電阻率換算或者電阻率反演，將會(huì)得到不同方向的地電信息：

當(dāng)繪制出的變化曲線(xiàn)為電動(dòng)勢(shì)V隨著時(shí)間t降低為零，且在降低過(guò)程中出現(xiàn)非線(xiàn)性衰減，曲線(xiàn)出現(xiàn)凸起時(shí)，判判斷掘進(jìn)工作面的迎頭方向前方的煤層中存在豎直放置的異常體，

當(dāng)繪制出的變化曲線(xiàn)為電動(dòng)勢(shì)V隨著時(shí)間t未降低到零就結(jié)束，且在降低過(guò)程中出現(xiàn)下凹和上凸的變化，則判斷掘進(jìn)工作面的迎頭方向前方的煤層中含有垂直狀態(tài)的板狀異常體。

f.利用多組感應(yīng)電壓-時(shí)間曲線(xiàn)根據(jù)不同位置異常體的三分量數(shù)值模擬結(jié)果判斷掘進(jìn)工作面迎頭前方異常體的大小及位置信息；

將垂直分量結(jié)果與理論曲線(xiàn)對(duì)比，根據(jù)曲線(xiàn)的幅值大小判斷異常體的強(qiáng)弱，進(jìn)而判斷其大?。粚⑺椒至拷Y(jié)果與理論曲線(xiàn)對(duì)比，根據(jù)曲線(xiàn)的零點(diǎn)位置，更為準(zhǔn)確判斷異常體的賦存位置。

顯然，綜合多分量進(jìn)行判別地質(zhì)異常體比單分量要可靠的多。均勻介質(zhì)、板狀異常體存在時(shí)的不同方向測(cè)量三組綜合二次感應(yīng)曲線(xiàn)，可以看出他們之間存在很大差別，因此，基于這些數(shù)據(jù)換算或者反演的地層電阻率信息將有很大差別，綜合考慮去偽存真是三分量瞬變電磁技術(shù)遠(yuǎn)優(yōu)于單分量探測(cè)瞬變電磁的重要特點(diǎn)。