儀器簡(jiǎn)介
      礦井瞬變電磁法基本原理與地面瞬變電磁法基本原理相同。所不同的是，礦井瞬變電磁法是在井下巷道內(nèi)進(jìn)行，瞬變電磁場(chǎng)呈全空間分布（見圖），全空間效應(yīng)成為礦井瞬變電磁法固有的問題。煤層一般情況下為高阻介質(zhì)，電磁波易于通過，所以煤層對(duì)TEM來說就沒有像對(duì)直流電場(chǎng)那樣的屏蔽性，故接收線圈接收到的信號(hào)是來自發(fā)射線圈周圍全空間巖石電性的綜合反映。因而在判定異常體空間位置時(shí)，需根據(jù)線圈平面的法線方向并結(jié)合地質(zhì)資料加以綜合分析確定。
我公司進(jìn)行瞬變電磁儀方面的研究至今已有十幾年，經(jīng)過長(zhǎng)期探索、改進(jìn)，掌握了能輸出正、負(fù)200安培連續(xù)方波的技術(shù)，研制成功了特色的輕便電源、小線圈大功率發(fā)射用于深部地質(zhì)勘探的瞬變電磁儀。
2008年，又在國(guó)內(nèi)研發(fā)并生產(chǎn)出，能夠安全作業(yè)的礦用型瞬變電磁儀。
2010年CUGTEM礦用瞬變電磁儀已經(jīng)通過了國(guó)家礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志中心的檢驗(yàn)認(rèn)證了，TEMHZ75礦用本安型瞬變電磁儀和TEMJF50礦用隔爆兼本安型瞬變電磁儀發(fā)射機(jī)都是標(biāo)準(zhǔn)的煤安防爆產(chǎn)品。

技術(shù)原理
      瞬變電磁法（Transient ElectromagneticsMethod, TEM）是以地殼中巖（礦）石的導(dǎo)電性與導(dǎo)磁性差異為主要物質(zhì)基礎(chǔ)，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，利用不接地回線或接地線源向地下發(fā)送一次脈沖磁場(chǎng)，在一次脈沖磁場(chǎng)的間隙期間，利用線圈或接地電極觀測(cè)二次渦流場(chǎng)，并研究該場(chǎng)的空間與時(shí)間分布規(guī)律??來尋找地下礦產(chǎn)資源或解決其它地質(zhì)問題的一支時(shí)間域電磁法。下圖即為瞬變電磁法原理的圖解。

實(shí)現(xiàn)過程
      基本的實(shí)現(xiàn)過程是：經(jīng)過發(fā)送機(jī)發(fā)送回線發(fā)射信號(hào)到區(qū)域，然后由接收回線接收區(qū)域的反饋信號(hào)經(jīng)過放大器傳回接收機(jī)，又接收機(jī)把電磁信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟M信號(hào)傳輸進(jìn)主機(jī)，由主機(jī)進(jìn)行信號(hào)分析主機(jī)得出相關(guān)結(jié)論顯示在屏幕上。其中對(duì)信號(hào)通過軟件處理即能及時(shí)分析和反饋正是我公司產(chǎn)品的技術(shù)核心，也是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵之處。

主要用途和特點(diǎn)
1、在地面往下探測(cè)礦區(qū)構(gòu)造分布、構(gòu)造含水性
2、采空區(qū)及廢棄的充水小煤窯水的突水水源勘查
3、煤層底板巖溶含水層、巖溶陷落柱及巖溶塌落洞勘查
4、掘進(jìn)過程中遇到隱伏導(dǎo)水構(gòu)造勘查
5、回采過程中遇到工作面內(nèi)部隱伏的點(diǎn)狀導(dǎo)水構(gòu)造（陷落柱、封閉不良鉆孔等）勘查
6、頂?shù)装宀傻V擾動(dòng)誘發(fā)的導(dǎo)水破裂帶導(dǎo)通勘查
7、煤礦井下頂、底板和超前探測(cè)，有效超前探測(cè)距離100-200m 
8、煤層及煤層采空（塌陷）區(qū)、充水區(qū)的探測(cè)，煤礦水害防治等
9、國(guó)家安標(biāo)產(chǎn)品，集接收、發(fā)射于一體的智能、便攜式的礦用瞬變電磁儀（防爆證號(hào)： 2104158    MA證編號(hào)：MAK100038）
10、可以通過加大發(fā)射功率的方法增強(qiáng)二次場(chǎng)，提高信噪比，從而增加勘探深度；通過多次脈沖激發(fā)，場(chǎng)的重復(fù)測(cè)量疊加和空間域多次覆蓋技術(shù)應(yīng)用提高信噪比從而應(yīng)用于工作復(fù)雜、噪聲干擾大的煤礦井下頂、底板和超前探測(cè)，有效探測(cè)距離200m。
11、一機(jī)多用，智能轉(zhuǎn)換地面和礦井兩種環(huán)境勘查需求

由于特殊的井下施工環(huán)境，礦井瞬變電磁法與地面瞬變電磁法以及其它的礦井物探方法有很大的不同，主要有以下幾方面的特點(diǎn)：
     1、受井下巷道施工空間所限，無法采用地表測(cè)量時(shí)的大線圈（邊長(zhǎng)大于50m）裝置，只能采用邊長(zhǎng)小于3m的多匝小線框，因此與地面瞬變電磁法相比具有測(cè)量設(shè)備輕便，工作效率高，成本低等優(yōu)點(diǎn)，可用于其他礦井物探方法無法施工的巷道（巷道長(zhǎng)度有限或巷道掘進(jìn)迎頭超前探測(cè)等）。
     2、由于采用小線圈測(cè)量，點(diǎn)距更密（一般為2~20m），體積效應(yīng)降低，橫向分辨率提高，再者測(cè)量裝置靠近目標(biāo)體，異常體感應(yīng)信號(hào)較強(qiáng)，具有較高的探測(cè)靈敏度。
     3、利用小線框發(fā)射電磁波的方向性，可以探測(cè)采煤工作面頂、底板含水異常體的空間分布，探測(cè)巷道迎頭掘進(jìn)前方隱伏的導(dǎo)（含）水構(gòu)造。
     4、受發(fā)射電流關(guān)斷時(shí)間的影響，早期測(cè)量信號(hào)畸變，無法探測(cè)到淺層的地質(zhì)異常體，一般存在20m左右的淺部探測(cè)盲區(qū)。
     5、井下施工時(shí)，測(cè)量數(shù)據(jù)容易受到金屬物（采煤機(jī)械、變壓器、金屬支架、排水管道等）的干擾，需要在資料處理解釋中進(jìn)行校正或剔除。

主要技術(shù)參數(shù)：

TEMHZ75礦用本安型瞬變電磁儀
主控機(jī)：級(jí)工控機(jī)
A/D轉(zhuǎn)換器：16 bit
采樣率：1us、4us、16us
動(dòng)態(tài)范圍：140dB
本底噪聲：1uV 
內(nèi)存：512MB
硬盤：1 GB電子盤（可擴(kuò)展）
端口：USB、并口、串口、網(wǎng)卡
顯示器：8.4寸TFT液晶屏
發(fā)送電流強(qiáng)度（A）：≤2.5A
電流脈沖寬度（ms）：10、20、40
電流發(fā)射頻率（Hz）：75、25、12.5、6.25
發(fā)射線圈規(guī)格：1X1m～3X3m 
關(guān)斷時(shí)間（ms）0.5～300
發(fā)射波形：雙極性矩形波

成功案例：

主要用途和特點(diǎn)
1、在地面往下探測(cè)礦區(qū)構(gòu)造分布、構(gòu)造含水性
2、采空區(qū)及廢棄的充水小煤窯水的突水水源勘查
3、煤層底板巖溶含水層、巖溶陷落柱及巖溶塌落洞勘查
4、掘進(jìn)過程中遇到隱伏導(dǎo)水構(gòu)造勘查
5、回采過程中遇到工作面內(nèi)部隱伏的點(diǎn)狀導(dǎo)水構(gòu)造（陷落柱、封閉不良鉆孔等）勘查
6、頂?shù)装宀傻V擾動(dòng)誘發(fā)的導(dǎo)水破裂帶導(dǎo)通勘查
7、煤礦井下頂、底板和超前探測(cè)，有效超前探測(cè)距離100-200m
8、煤層及煤層采空（塌陷）區(qū)、充水區(qū)的探測(cè)，煤礦水害防治等
9、國(guó)家安標(biāo)產(chǎn)品，集接收、發(fā)射于一體的智能、便攜式的礦用瞬變電磁儀（防爆證號(hào)： 2104158    MA證編號(hào)：MAK100038）
10、可以通過加大發(fā)射功率的方法增強(qiáng)二次場(chǎng)，提高信噪比，從而增加勘探深度；通過多次脈沖激發(fā)，場(chǎng)的重復(fù)測(cè)量疊加和空間域多次覆蓋技術(shù)應(yīng)用提高信噪比從而應(yīng)用于工作復(fù)雜、噪聲干擾大的煤礦井下頂、底板和超前探測(cè)，有效探測(cè)距離200m。
11、一機(jī)多用，智能轉(zhuǎn)換地面和礦井兩種環(huán)境勘查需求

由于特殊的井下施工環(huán)境，礦井瞬變電磁法與地面瞬變電磁法以及其它的礦井物探方法有很大的不同，主要有以下幾方面的特點(diǎn)：
     1、受井下巷道施工空間所限，無法采用地表測(cè)量時(shí)的大線圈（邊長(zhǎng)大于50m）裝置，只能采用邊長(zhǎng)小于3m的多匝小線框，因此與地面瞬變電磁法相比具有測(cè)量設(shè)備輕便，工作效率高，成本低等優(yōu)點(diǎn)，可用于其他礦井物探方法無法施工的巷道（巷道長(zhǎng)度有限或巷道掘進(jìn)迎頭超前探測(cè)等）。
     2、由于采用小線圈測(cè)量，點(diǎn)距更密（一般為2~20m），體積效應(yīng)降低，橫向分辨率提高，再者測(cè)量裝置靠近目標(biāo)體，異常體感應(yīng)信號(hào)較強(qiáng)，具有較高的探測(cè)靈敏度。
     3、利用小線框發(fā)射電磁波的方向性，可以探測(cè)采煤工作面頂、底板含水異常體的空間分布，探測(cè)巷道迎頭掘進(jìn)前方隱伏的導(dǎo)（含）水構(gòu)造。
     4、受發(fā)射電流關(guān)斷時(shí)間的影響，早期測(cè)量信號(hào)畸變，無法探測(cè)到淺層的地質(zhì)異常體，一般存在20m左右的淺部探測(cè)盲區(qū)。
     5、井下施工時(shí)，測(cè)量數(shù)據(jù)容易受到金屬物（采煤機(jī)械、變壓器、金屬支架、排水管道等）的干擾，需要在資料處理解釋中進(jìn)行校正或剔除。