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文檔簡介

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鉆孔電磁波法技術(shù)規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了鉆孔電磁波法的技術(shù)設(shè)計、儀器設(shè)備、野外工作、資料整理與圖件編制、資料處理與

解釋、報告編寫與資料提交等工作的技術(shù)要求。

本文件適用于在金屬和非金屬礦、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等領(lǐng)域的鉆孔電磁波法測量工作。

金屬礦坑道電磁波法勘查可參照執(zhí)行。

本文件不適用于煤田坑道電磁波法測量。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本

文件。

GB/T14499地球物理勘查技術(shù)符號

DZ/T0069地球物理勘查圖圖式圖例及用色標準

3術(shù)語和定義、縮略語及符號

3.1術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1.1

鉆孔電磁波法boreholeelectromagneticwavemethod

在鉆孔中,利用電磁波在地下介質(zhì)中的傳播特性探測地下目標體的一種地球物理勘探方法。

3.1.2

有效輻射常數(shù)effectiveradiationconstant

有效輻射常數(shù)等于初始輻射常數(shù)和接收天線等效長度的乘積。它不僅與發(fā)射條件及介質(zhì)性質(zhì)有關(guān),

還與接收條件有關(guān)。

3.1.3

吸收系數(shù)absorptioncoefficient

單位距離上介質(zhì)對電磁波能量的吸收而引起的電磁波的衰減量。

3.1.4

同步測量synchronousmovingmeasurement

發(fā)射點與接收點固定高差同步移動進行測量的觀測方式。同步測量分為水平同步、發(fā)高同步和發(fā)低

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同步。

3.1.5

定發(fā)測量fixedtransmittingpositionmeasurement

發(fā)射點固定,移動接收點位置進行測量的觀測方式。

3.1.6

定接測量fixedreceivingpositionmeasurement

接收點固定,移動發(fā)射點位置進行測量的觀測方式。

3.1.7

鉆孔電磁波層析成像computedtomographyforboreholeelectromagneticwavemethod

通過跨孔電磁波射線掃描,對所觀測到的信息進行反演計算,重建被測范圍內(nèi)目標體與圍巖電磁波

參數(shù)分布規(guī)律的圖像,從而達到圈定地質(zhì)異常體的一種物探反演解釋方法。

3.1.8

交會法rayintersectionmethod

利用多條測量曲線異常范圍的交集確定地質(zhì)體的位置和形態(tài)的解釋方法。

3.2縮略語和符號

下列符號和縮略語適用于本文件。

3.2.1縮略語

CT計算機層析成像computedtomography。

3.2.2符號和計量單位

各術(shù)語對應(yīng)的符號和計量單位見表1。各參數(shù)符號標注符合GB/T14499相關(guān)規(guī)定。

表1符號和計量單位

序號術(shù)語名稱符號計量單位(名稱)

1初始輻射常數(shù)E0V/m(伏[特]每米)

2有效輻射常數(shù)E0V/m(伏[特]每米)

3吸收系數(shù)dB/m(分貝每米)

4視吸收系數(shù)sdB/m(分貝每米)

5電阻率Ω?m(歐[姆]米)

6電導率S/m(西[門子]每米)

7介電常數(shù)F/m(法拉[第]每米)

8磁導率H/m(亨[利]每米)

9工作頻率fHz(赫[茲])

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表1符號和計量單位(續(xù))

序號術(shù)語名稱符號計量單位(名稱)

10波長m(米)

11場強觀測值DV/m(伏[特]每米)

12接收靈敏度DsV/m(伏[特]每米)

13最大透視距離Rmaxm(米)

4總則

4.1應(yīng)用條件

鉆孔電磁波法應(yīng)用條件為:

a)探測目標體與圍巖存在明顯的電性差異;

b)測量范圍內(nèi)鉆孔無金屬套管或坑道無金屬網(wǎng)護壁;

c)鉆孔深度超過探測目標體底端埋深,超出范圍宜介于1倍~5倍工作頻率波長。

4.2應(yīng)用范圍

鉆孔電磁波法應(yīng)用范圍包括:

a)固體礦產(chǎn)勘查應(yīng)用:銅、鐵、鉛、鋅、鉻鐵礦、金礦及雄黃礦等礦產(chǎn)的勘查;

b)工程地質(zhì)勘查應(yīng)用:水庫壩體及壩基滲漏;公路、鐵路、橋梁、機場及工民建等基礎(chǔ)勘查;尋

找地下溶洞和地下暗河以及巖溶型礦藏的分布規(guī)律及特點;地下空洞、地下障礙物、通道等探測及帷幕

注漿效果檢測;

c)地質(zhì)災(zāi)害防治的應(yīng)用:采空區(qū)塌陷、煤田及固體礦產(chǎn)水患等勘查,指導災(zāi)害防治;

d)其它應(yīng)用:考古、淺層油氣勘探等領(lǐng)域勘查。

4.3測量方式

鉆孔電磁波法常用測量方式:

a)跨孔同步測量方式;

b)跨孔定點測量方式;

c)單孔電磁波測井測量方式。

測量方式參見附錄A。

5技術(shù)設(shè)計

5.1工作任務(wù)

5.1.1依據(jù)任務(wù)書和合同書確定工作任務(wù),基于工區(qū)地質(zhì)—地球物理模型特征,尋找具備電性差異前

提的礦體、構(gòu)造、巖溶、破碎帶等目標體。

5.1.2目標體的探測有效性尚不明確,或存在較嚴重的干擾,宜列為試驗研究項目。

5.2資料收集

5.2.1設(shè)計書編寫前,應(yīng)根據(jù)工作任務(wù)要求收集工區(qū)下列資料:

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a)工區(qū)人文、氣象、地形、地貌、水系、土壤、植被等資料;

b)與工作任務(wù)有關(guān)的地質(zhì)、物性(電性參數(shù))、勘查工程及測繪等資料;

c)鉆孔結(jié)構(gòu)及孔斜、巖心編錄、井液性質(zhì)、鉆孔安全狀況等資料。

5.2.2當收集到的資料不能滿足技術(shù)設(shè)計要求或在新區(qū)開展工作,應(yīng)進行野外踏勘,補充、核實收集

的資料:

a)實地踏勘工區(qū)地形、地貌、植被、通視及交通運輸條件等;

b)核對收集到的地質(zhì)、物性、測繪及鉆孔情況等資料。

5.3方法有效性分析

5.3.1依據(jù)下列資料進行方法有效性分析:

a)相鄰工區(qū)或其它條件類似地區(qū)的實際工作成果;

b)具有開展本工作的地球物理前提條件;

c)野外現(xiàn)場踏勘結(jié)果;

d)以往的勘查經(jīng)驗。

5.3.2當方法有效性不能確定,宜選擇有代表性和已知地質(zhì)情況的地段進行專門的有效性試驗。

5.3.3在認定方法有效性后方可開展工作。

5.4工作精度

5.4.1根據(jù)工作任務(wù),設(shè)計書中應(yīng)明確電磁波場強測量精度要求,主要考慮下列因素:

a)能夠觀測與分辨勘查目標所產(chǎn)生的異常,一般大于最大測量誤差的3倍;

b)儀器的測量精度。

5.4.2電磁波場強測量工作精度以均方誤差為衡量標準。地質(zhì)條件較好時,要求均方誤差絕對值≤5dB;

地質(zhì)條件復(fù)雜,存在外界干擾時,要求均方誤差絕對值≤10dB。

5.5測量剖面布置

5.5.1根據(jù)任務(wù)要求和工作區(qū)鉆孔分布,測量剖面宜穿過目標體或垂直目標體的走向,最大限度地探

測目標體的空間形態(tài)。

5.5.2當目標體情況不明時,應(yīng)適當增加測量剖面。

5.6設(shè)計書編寫

5.6.1根據(jù)任務(wù)要求,在資料收集、方法有效性分析、工作精度明確等工作基礎(chǔ)上編制設(shè)計書。

5.6.2設(shè)計書編寫提綱見附錄B。

5.7設(shè)計審批與變更

5.7.1設(shè)計書需經(jīng)任務(wù)書下達部門審查與批準后方可實施。

5.7.2在設(shè)計執(zhí)行過程中,如有變動應(yīng)及時向工作任務(wù)下達方提請變更,經(jīng)批準后方可實施。

6儀器設(shè)備

6.1儀器選擇

6.1.1系統(tǒng)配置

應(yīng)根據(jù)工作任務(wù),配置適用的鉆孔電磁波儀器、絞車、電纜以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理與解釋的硬軟件系

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統(tǒng)等。

6.1.2鉆孔電磁波儀器

工作頻率范圍宜不小于0.5MHz~32MHz;發(fā)射脈沖功率宜不小于10W;接收機測量信號動態(tài)范圍

宜不小于120dB,線性范圍宜不小于90dB,測量精度宜優(yōu)于3dB,靈敏度宜優(yōu)于0.2μV/m。

6.1.3絞車與電纜

絞車制動系統(tǒng)、盤纜器等性能完好可靠,深度誤差小于0.3%;在潮濕條件下,電纜芯間及對地的

絕緣電阻不小于2MΩ。

6.2使用基本要求

6.2.1操作人員應(yīng)按照儀器說明書使用儀器。

6.2.2每次工作結(jié)束后,擦洗干凈,易松動部件應(yīng)檢查緊固。

6.2.3儀器設(shè)備供電系統(tǒng)供電電壓及頻率、接地應(yīng)滿足儀器要求。

6.2.4工作過程中,絞車應(yīng)固定,正常工作。

6.2.5經(jīng)常檢查絞車各部件的情況,及時調(diào)節(jié)和進行檢修,并在各機械轉(zhuǎn)動部分加潤滑油。

6.2.6儀器配備的計算機系統(tǒng),應(yīng)具有防計算機病毒和其他有害數(shù)據(jù)的監(jiān)控功能。

6.3電纜標記

6.3.1在鎧裝電纜距電纜連接器(馬龍頭)20m處制作電纜提升的警示記號,作為操作員提升過程中

的減速指示;每隔100m處應(yīng)標記識別記號,以便于測井工作檢查、測井深度校正。

6.3.2手動絞車電纜標記的標準間距以5m為宜,每20m做一識別記號,零記號上方應(yīng)有特殊警示標

記;新電纜標記應(yīng)先做臨時記號,待測2~3個剖面后無明顯伸長時再標記正式記號;深度記號檢查如有

20%以上的記號誤差超過1.5cm時,應(yīng)重新標記。

6.3.3丈量電纜長度在鉆孔內(nèi)提升時用鋼尺丈量。

6.3.4電纜所做深度標記要準確、明顯、牢固。

6.4儀器檢查

6.4.1正式工作前,應(yīng)對所使用儀器的性能進行檢查,各項指標合格后方可進行野外工作。

6.4.2同型號兩臺及兩臺以上儀器在同一工區(qū)工作前,應(yīng)進行儀器一致性檢查實驗。

a)選擇相對介質(zhì)均勻的測量剖面,各臺儀器宜在同點以同一裝置進行定點觀測,測量段中應(yīng)選干

擾小的地段。測量點數(shù)不少于30個。

b)m臺儀器第i個測點的測量值的平均值Di按下式計算:

m

Dij

Dj1………..…………(1)

im

式中:

Dij——第j臺儀器在第i個測點的測量值;

m——參加一致性觀測的儀器臺數(shù)。

當參加一致性測量儀器大于3臺時,為保證Di接近真值,可刪除部分儀器的測量值參與Di計算,

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但刪除的儀器臺數(shù)不得超過參加一致性測量儀器總數(shù)的1/3。

c)儀器一致性由m臺儀器n個觀測點測量的總均方誤差ε一致性衡量。計算公式為:

nm

2()

一致性Dij/(mnn)………2

ij11

式中:

Dij——Dij與多臺儀器在第i個測點的測量值平均值得偏差,DijDijDi;

Di——m臺儀器第i個測點的觀測值的平均值;

m——參加一致性觀測的儀器臺數(shù);

n——一致性實驗的測點數(shù)。

一致性實驗的ε一致性≤3dB(儀器測量精度),或不大于設(shè)計工作精度的三分之二,否則應(yīng)從參加測

試的m臺儀器中找出偏離均方誤差(εj偏)大的儀器不予使用,或經(jīng)檢修后性能達到一致性要求時方可

使用。

d)從參加一致性觀測的m臺儀器中找出εj偏大的儀器可采用以下計算公式:

n

2()

j偏(Dnij/(1)…………..3

i

式中:

——與多臺儀器在第i個測點的測量值平均值得偏差,;

——m臺臺儀器第i個測點的觀測值的平均值;

m——參加一致性觀測的儀器臺數(shù);

n——一致性觀測的測點數(shù)。

6.5保管和維護

6.5.1儀器設(shè)備的保管

應(yīng)按如下要求進行:

a)儀器的發(fā)放單位和使用者,應(yīng)對儀器的安全負全面的責任,他人不得隨意動用,交接儀器時交

接雙方進行檢驗并辦理交接手續(xù);

b)車載儀器室應(yīng)保持整潔,使用、保管、運送儀器設(shè)備時需防水、防潮、防暴曬、防震、防塵,

不應(yīng)將儀器放置在潮濕、不清潔和不安全的地方;

c)儀器運輸要妥善包裝,儀器與各零部件之間應(yīng)有足夠的緩沖材料;

d)絞車運輸過程中滾筒上的電纜頭要固定牢靠,避免行車中電纜松開;

e)儀器設(shè)備所屬的零配件、備件和工具要隨儀器設(shè)備妥善保管,不得隨意棄置或作它用。

6.5.2儀器的維護

應(yīng)按如下要求進行:

a)主要儀器設(shè)備應(yīng)建立技術(shù)檔案(包括說明書、使用情況、檢修記錄、刻度及標定記錄等);

b)儀器設(shè)備應(yīng)每三個月通電檢查一次;

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c)儀器設(shè)備發(fā)生故障時應(yīng)及時修理;

d)儀器應(yīng)每年校驗一次,每個工區(qū)開工前和收工后,對儀器進行檢查,確保儀器工作正常;

e)儀器經(jīng)過調(diào)節(jié)和檢修,則應(yīng)重新進行性能校驗;

f)電纜應(yīng)在絞車滾筒上整齊纏繞;鎧裝電纜每年工作結(jié)束或長期停用時應(yīng)在電纜表層涂油防銹。

7野外工作

7.1井場布置

7.1.1到達井場后應(yīng)進一步了解鉆孔的安全情況,預(yù)防孔內(nèi)事故的發(fā)生。井場布置應(yīng)根據(jù)井場條件,

避開干擾,妥善安放儀器設(shè)備,以便開展工作。

7.1.2按職責分工布置井場,各項工作應(yīng)做到有條不紊,準確迅速。經(jīng)井場負責人檢查無誤后方可開

始測量工作。

7.1.3絞車和井口滑輪固定要平穩(wěn)牢靠,絞車與滑輪應(yīng)保持一定距離,井口滑輪轉(zhuǎn)動方向應(yīng)與絞車滾

筒軸線中點垂直相交。電纜經(jīng)過滑輪后,應(yīng)從鉆孔中心下放。

7.1.4接收絞車與發(fā)射絞車相距宜大于10m,兩絞車軸宜相互垂直。

7.1.5接收臺站與發(fā)射臺站間不應(yīng)有金屬導線相連。

7.1.6深度計量系統(tǒng)的丈量輪、盤纜器等與電纜之間應(yīng)保持轉(zhuǎn)動接觸。

7.1.7丈量各種井下儀記錄點時,記錄零點應(yīng)與地質(zhì)上采用的深度起算點一致。起始深度需計算準確、

記錄清楚。

7.1.8井下儀器接上電纜后應(yīng)進行檢查,在確認井下儀器和電纜連接可靠,密封良好,工作正常時方

可下入鉆孔。

7.2技術(shù)要求

7.2.1新區(qū)開始工作前的技術(shù)試驗:

a)了解目標體和圍巖之間的物性差異(參見附錄C);

b)了解可能存在的干擾因素,并尋求解決方案;如遇到電臺或人文干擾,可采用調(diào)整工作頻率或

工作時間等方式避開干擾。

c)估算跨孔透視距離(參見附錄D);

d)確定合適的工作頻率、測量方式及點距。

7.2.2條件許可時應(yīng)先做單孔電磁波測井。

7.2.3工作頻率選擇原則:

a)電磁波工作頻率波長不大于被探測目標體的規(guī)模;

b)跨孔距離大,圍巖吸收系數(shù)大時,宜采用較低的工作頻率;

c)跨孔距離小,圍巖吸收系數(shù)小時,宜采用較高的工作頻率;

d)宜選用掃頻或多頻工作。

7.2.4天線的匹配:

a)鉆孔電磁波儀發(fā)射天線為半波偶極電天線,接收天線為半波鞭狀電天線,匹配電天線長度為介

質(zhì)中波長的1/4;

b)在保證有效透距的前提下,宜使用較匹配天線短的天線,以提高分辨率。

7.3野外測量及記錄

7.3.1剖面測量方式

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采用剖面測量方式應(yīng)考慮如下因素:

a)在實際剖面測量工作中,一般宜先進行水平同步測量和1~2條發(fā)高或發(fā)低同步測量,以便快速

發(fā)現(xiàn)異常并初步確定異常中心位置,在此基礎(chǔ)上再進行定點測量。每一剖面宜交換收發(fā)鉆孔再次進行測

量;

b)為獲得更好的成像效果,宜采用完備測量,使每個發(fā)射點和接收點間最少有一條射線。

7.3.2測量點距和定發(fā)(定接)點位置

測量點距和定發(fā)(定接)點位置的確定主要考慮工作頻率的波長、剖面成像網(wǎng)格的大小和探測目標

體的形態(tài):

a)首先保證射線能均勻分布于整個剖面,成像剖面每個網(wǎng)格最少有一條射線通過;

b)選擇測量點距的原則:工作剖面較完整時,測量點距宜小于介質(zhì)中1/2波長;一般水平同步測量

點距宜小于介質(zhì)中1/4波長;當探測目標體形態(tài)復(fù)雜且較小或多個地質(zhì)體所產(chǎn)生的異常相互疊加時,宜

減小測量點距;

c)確定定發(fā)(定接)點位置的原則:根據(jù)水平同步圈定的異常區(qū),對應(yīng)單個異常除在中心位置布

設(shè)定點外還應(yīng)在其上下均勻布設(shè)定點,上下兩端定點位置的高差以大于兩孔水平距為宜;對于復(fù)合異常,

應(yīng)減小定點間距。

7.3.3數(shù)據(jù)記錄

各種原始數(shù)據(jù)、表格按照附錄E要求,由專人負責記錄和填寫。記錄應(yīng)真實準確,字體工整,字跡

清楚,內(nèi)容齊全;原始數(shù)據(jù)不得擦改、描改和涂改;允許劃改,但應(yīng)注明原因。

7.4安全與防護

7.4.1工作人員到鉆機附近操作儀器設(shè)備時,要遵守鉆探施工安全作業(yè)規(guī)定,佩戴安全保護裝備。

7.4.2儀器設(shè)備下井觀測前需對其進行以下內(nèi)容的復(fù)查:

a)電源電壓;

b)各開關(guān)、部件及計算機是否處于安全狀態(tài);

c)需固定裝置的安裝狀況;

d)絞車的剎車及變速裝置。

7.4.3絞車運轉(zhuǎn)中機械設(shè)備不得檢修;儀器設(shè)備通電檢修或有可能接觸36V以上電壓時,應(yīng)采取相應(yīng)

的安全措施。

7.4.4布置、收拾井場與更換井下探頭時,應(yīng)將井口附近有可能掉入孔內(nèi)的物件移開,電纜及探頭提

出鉆孔后需及時保護好井口。

7.4.5工作人員和儀器設(shè)備應(yīng)避開電纜活動影響區(qū)。電纜在運動中不許人員跨越,不得在絞車與井口

滑輪間及電纜反方向站立。

7.4.6檢查絞車剎車正常后方可下放電纜。絞車啟動、電纜提升和下放時,不應(yīng)緊急剎車和驟然加速。

當探頭下放接近孔底,應(yīng)降低下放速度;當探頭提升接近套管或井口時,應(yīng)減慢提升速度。

7.4.7不應(yīng)超井深下放電纜。電纜拉出絞車時,應(yīng)防止打結(jié)。當出現(xiàn)警示信號時,應(yīng)減速。

7.4.8探頭下到孔底后應(yīng)盡快提升電纜進行測量,不允許探頭在孔底停留時間過長。

7.4.9工作結(jié)束后應(yīng)將儀器設(shè)備各部件放到安全位置。不許在通電狀態(tài)下拔、插接線和搬運儀器設(shè)備。

7.4.10測量過程中操作人員應(yīng)仔細觀察儀器設(shè)備的工作狀態(tài),發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時關(guān)機。當?shù)孛鎯x器設(shè)備

發(fā)生故障后應(yīng)將井下儀器提升到安全位置后再進行檢修。

7.4.11測量時如遇雷雨天氣應(yīng)立即關(guān)閉儀器設(shè)備電源,停止野外作業(yè),不得在鉆塔內(nèi)避雨。

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7.4.12如下井遇阻,不得使用井下探頭沖擊阻礙物。如提升電纜遇卡,應(yīng)立即停車,上下活動電纜以

求解脫。如解脫無效,應(yīng)迅速指定有處理事故經(jīng)驗的專人會同鉆探人員共同協(xié)商處理事故方案,以防止

事故進一步復(fù)雜化。

7.4.13遇到鉆孔破碎,不具備安全生產(chǎn)條件時,可以拒絕進行測量工作。

7.5質(zhì)量檢查與評價

7.5.1質(zhì)量檢測

質(zhì)量檢查方法:

a)每個測量剖面都要進行重復(fù)測量,重復(fù)測量工作量應(yīng)是基本測量工作量的5%以上;

b)重復(fù)測量要包括平穩(wěn)段和異常段,在平穩(wěn)段統(tǒng)計重復(fù)測量均方差,異常段進行曲線形態(tài)對比;

c)重復(fù)測量工作可在基本測量結(jié)束后選部分能反映異常特征的曲線進行重復(fù)測量。統(tǒng)計測量誤差

應(yīng)包含重復(fù)測量及同步測量與定點測量中同一收發(fā)位置的數(shù)據(jù);

d)重復(fù)測量時,應(yīng)同儀器、同剖面、不同人進行兩次測量。

7.5.2數(shù)據(jù)質(zhì)量評價

電磁波法的測量誤差主要取決于三個方面:儀器的穩(wěn)定性、深度誤差和外界隨機干擾。可以通過兩

次重復(fù)測量確定這些誤差,誤差統(tǒng)計以工作剖面為單位進行,采用公式(4)計算兩次測量的均方誤差,

數(shù)據(jù)質(zhì)量評價分為三級,評價標準見表2。

1n

2…………(4)

()DDii

2ni1

式中:

——測量電場強度總均方誤差;

Di——第i點原始測量場強值;

Di——第i點重復(fù)測量場強值;

n——為參加統(tǒng)計的重復(fù)測量點數(shù)。

表2數(shù)據(jù)質(zhì)量評價標準

均方誤差

級別曲線形態(tài)

ε/dB

Ⅰ±5重復(fù)性良好

Ⅱ±8重復(fù)性良好

III±10重復(fù)性良好

7.6野外資料驗收

7.6.1現(xiàn)場驗收

現(xiàn)場負責人(或驗收人員)對采集的資料進行驗收,確認資料齊全準確、數(shù)據(jù)采集質(zhì)量合格、野外

任務(wù)已經(jīng)完成,才能撤離井場。收隊后再由承擔單位進行野外資料驗收。

7.6.2單剖面資料驗收

在完成每個剖面測量工作后,現(xiàn)場負責人進行單剖面資料驗收,內(nèi)容為:

9

XX/TXXXXX—XXXX

a)儀器自檢記錄、校驗記錄是否正常;

b)剖面測量方式及測量點距布置是否恰當;

c)檢查工作量、測量質(zhì)量是否符合要求;

d)各種原始記錄和數(shù)據(jù)是否齊全。

7.6.3工區(qū)資料驗收

全部測量工作完成后,項目負責人應(yīng)進行工區(qū)資料驗收。主要包括以下內(nèi)容:

a)收集的資料是否齊全;

b)野外原始記錄(技術(shù)參數(shù)試驗、生產(chǎn)測量、質(zhì)量檢查等);

c)野外實測原始數(shù)據(jù)及剖面曲線;

d)質(zhì)量檢查誤差統(tǒng)計表及對比曲線;

e)野外工作小結(jié)。

7.6.4項目資料驗收

野外工作結(jié)束后,由工作承擔單位進行項目資料驗收,內(nèi)容如下:

a)項目任務(wù)書(合同)、設(shè)計書與審批意見書、工作量調(diào)整批復(fù)意見等;

b)儀器檢測與校驗記錄;

c)野外原始數(shù)據(jù)及原始圖件;

d)野外記錄本、記錄卡片、原始數(shù)據(jù)記錄、相冊、表格等;

e)鉆孔編錄資料;

f)初步解釋成果資料;

g)實際材料圖;

h)質(zhì)量檢查記錄與質(zhì)量檢查報告;

i)野外工作總結(jié)。

7.6.5資料的質(zhì)量評級

野外測量質(zhì)量的評價分為四級,即:優(yōu)秀、良好、合格、不合格。

a)凡符合下列條件者,評為優(yōu)秀:

1)各項資料完整,記錄準確、清晰;

2)剖面測量方式及測量點距布置滿足解釋要求;

3)檢查工作量達到要求,測量剖面80%以上質(zhì)量評價達Ⅰ級標準,其余達Ⅱ級標準,異常段曲

線重復(fù)性良好;

4)全面完成工作任務(wù)。

b)凡符合下列條件者,評為良好:

1)各項資料完整,記錄準確、清晰;

2)剖面測量方式及測量點距布置滿足解釋要求;

3)檢查工作量達要求,測量剖面80%以上質(zhì)量評價達Ⅱ級標準及以上,其余達Ⅲ級標準,異常

段曲線重復(fù)性良好;

4)全面完成工作任務(wù)。

c)凡符合下列條件者,評為合格:

1)各項資料完整,記錄準確、清晰;

2)剖面測量方式及測量點距布置基本滿足解釋要求;

3)檢查工作量達要求,質(zhì)量評價達Ⅲ級標準以上,但曲線重復(fù)性良好;

10

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4)基本完成工作任務(wù)。

d)凡符合下列條件之一者,評為不合格:

1)資料不完整,記錄不準確、不清晰,數(shù)據(jù)難于利用;

2)檢查工作未做,或曲線重復(fù)性不好,達不到最低要求。

不合格資料不能進入資料處理與解釋流程,資料按報廢資料處理。

8資料整理與處理

8.1資料整理

8.1.1對全部原始資料和收集的資料進行整理和復(fù)查。對每個剖面參與計算的數(shù)據(jù)進行100%的復(fù)查,

確保正確無誤。

8.1.2整理和復(fù)查的原始資料內(nèi)容主要包括:

a)野外原始記錄;

b)實測原始數(shù)據(jù);

c)質(zhì)量檢查數(shù)據(jù)及誤差統(tǒng)計;

d)各種計算整理的表格和圖件;

e)鉆孔資料、地質(zhì)柱狀圖或巖心編錄資料。

8.2資料處理

8.2.1數(shù)據(jù)質(zhì)量要求

數(shù)據(jù)處理應(yīng)使用驗收合格的數(shù)據(jù)。

8.2.2數(shù)據(jù)處理軟件

數(shù)據(jù)處理及解釋軟件應(yīng)通過相關(guān)部門鑒定;軟件具備有兩種或兩種以上的CT成像計算方法單獨成

像的功能,提高成像可靠性。

8.2.3數(shù)據(jù)預(yù)處理

數(shù)據(jù)預(yù)處理包括數(shù)據(jù)整理、畸變點刪除、數(shù)據(jù)平滑、誤差統(tǒng)計、曲線編輯及曲線圖繪制等,特殊

情況需進行井斜校正。

8.2.4反演計算

宜采用兩種或兩種以上的CT成像方法單獨成像進行對比;反演網(wǎng)格邊長宜小于測量點距,采用多

種邊長網(wǎng)格進行反演,選取接近實際的反演結(jié)果。

9資料解釋

9.1基本要求

9.1.1資料解釋應(yīng)在充分掌握和分析已有地質(zhì)與地球物理資料基礎(chǔ)上,逐個分析解釋異常。

9.1.2解釋工作分為異常識別、定性解釋、定量解釋和綜合地質(zhì)解釋等。實際解釋工作中,資料處理、

定性解釋、定量解釋和綜合地質(zhì)解釋需交叉或反復(fù)進行,使得資料解釋工作逐步深化。

9.2異常識別

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9.2.1應(yīng)用對比法(是指實測曲線和均勻無限介質(zhì)的正常場曲線相對比較)識別異常。具體工區(qū)異常

特征視具體地質(zhì)和地球物理條件而定。原則上,偏離背景場曲線的實測曲線部分即為異常帶。異常現(xiàn)象

有以下三種。

a)陰影異常:實測曲線的異常部分低于背景場曲線;

b)透明異常:實測曲線的異常部分高于背景場曲線;

c)干涉條紋:實測曲線相對于背景場曲線出現(xiàn)有規(guī)律的振蕩現(xiàn)象。

9.2.2當在測量曲線上出現(xiàn)小于或大于背景場3倍觀測均方誤差以上的測點,或在不同定點或不同高

差同步的測量曲線中有規(guī)律偏移出現(xiàn),則可認為是異常。

9.3定性解釋

9.3.1定性解釋主要是利用整理后的測量曲線與理論曲線(物理模型實驗曲線參見附錄F)比較,并

參照CT成像圖,依據(jù)工區(qū)物性、已知地質(zhì)資料和地質(zhì)規(guī)律對異常的可能起因進行解釋。

9.3.2當存在多解性時,應(yīng)設(shè)法依據(jù)地質(zhì)、物性、定量模擬等綜合資料減少多解性;當不能給出唯一

解時,應(yīng)說明最可能的解以及可能的其它解。

9.4半定量解釋

半定量解釋一般采用交會法,大致了解目標體的位置、產(chǎn)狀、形態(tài)、大小等信息。

9.5定量解釋

定量解釋的主要任務(wù)是推斷目標體的位置、產(chǎn)狀、形態(tài)、大小和吸收系數(shù)等,常用的方法為CT成

像法。

9.6綜合地質(zhì)解釋

9.6.1結(jié)合地質(zhì)和其它物化探資料,綜合全測區(qū)所有單剖面解釋推斷結(jié)果,對整個測區(qū)的探測地質(zhì)目

標體做出推斷。

9.6.2在進行綜合地質(zhì)解釋時應(yīng)將定性、定量和綜合地質(zhì)解釋結(jié)果編繪成成果圖件(含電磁波法CT

成像圖、解釋推斷圖等),并利用已有成果評估資料解釋推斷成果的可靠性,說明可能存在的問題與不

足。

9.7圖件編制

9.7.1編制的主要圖件有實際材料圖、測量曲線圖、CT反演及解釋圖等圖件。

9.7.2編制圖件的基本要求:

a)實際材料圖包括測量剖面實際布設(shè)位置、施工鉆孔編號、井口實際位置、平面投影位置等和其

它能說明實際情況的有關(guān)資料;

b)曲線圖可按測量方式、定點深度按順序繪制成一組曲線,剖面曲線的縱坐標為鉆孔深度,橫坐

標為觀測值,采用線性坐標;

c)在綜合剖面圖中所有圖件的深度比例尺應(yīng)一致,且應(yīng)與地質(zhì)柱狀圖統(tǒng)一,同一工區(qū)的比例尺宜

保持一致;

d)圖件的繪制應(yīng)正確完整、清楚醒目、整潔美觀、線條粗細均勻、字體工整;

e)圖件中的技術(shù)符號按照GB/T14499之規(guī)定執(zhí)行,圖式、圖例及用色標準按照DZ/T0069之規(guī)定

執(zhí)行。

10報告編寫與資料提交

12

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10.1編寫要求

10.1.1工作結(jié)束后,應(yīng)及時編寫成果報告。野外工作若是分階段完成的,應(yīng)編寫階段性簡報。待野外

工作全面完成后,編寫最終成果報告。

10.1.2所采用的資料應(yīng)是經(jīng)過質(zhì)量驗收合格的正式資料。

10.1.3報告應(yīng)在全面掌握資料的基礎(chǔ)上,經(jīng)過研究及綜合分析對比后,做出有依據(jù)、符合客觀實際的

結(jié)論。

10.1.4報告應(yīng)內(nèi)容全面、重點突出、立論有據(jù)、文字簡練、結(jié)構(gòu)嚴謹。

10.1.5報告附圖、附表、附件要規(guī)范、合理、美觀,文字說明要簡練、清楚。

10.2主要內(nèi)容

10.2.1成果報告主要內(nèi)容包括:

a)序言;

b)工區(qū)地質(zhì)及地球物理特征;

c)工作方法技術(shù);

d)質(zhì)量評述;

e)資料處理;

f)解釋推斷;

g)結(jié)論與建議。

10.2.2成果報告具體內(nèi)容按附錄G提綱編寫。

10.3主要成果圖件

主要成果圖件包括:

a)實際材料圖;

b)剖面曲線圖;

c)CT成像圖;

d)解釋推斷圖;

e)其他圖件。

10.4資料提交

成果報告完成評審后應(yīng)盡快整理相關(guān)資料,及時提交。提交的資料包括:

a)任務(wù)書(合同)、設(shè)計書等相關(guān)資料;

b)全部原始資料(野外記錄、測量數(shù)據(jù)、檢查測量數(shù)據(jù)等);

c)數(shù)據(jù)處理、資料整理與解釋結(jié)果及成果圖件;

d)階段性簡報;

e)成果報告。

13

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A

附錄A

(資料性)

鉆孔電磁波法工作測量方式

A.1跨孔同步測量方式

同步測量方式是保持發(fā)射點與接收點固定高差同步移動進行測量的方式。同步測量容易判斷異常,

工作中一般先作水平同步測量。但同步測量要求發(fā)射機和接收機在不同鉆孔中同時移動進行觀測,工作

效率低。同步測量方式又分以下三種。

a)發(fā)射點與接收點高差為零的測量方式稱為水平同步測量,記為TB0m。參見圖A.1。

b)發(fā)射點比接收點高××m的測量方式稱為發(fā)高同步測量,記為FG××m。參見圖A.2。

c)發(fā)射點比接收點低××m的測量方式稱為發(fā)低同步測量,記為FD××m。參見圖A.3。

圖A.1水平同步測量示意圖圖A.2發(fā)高同步測量示意圖

圖A.3發(fā)低同步測量示意圖圖A.4定發(fā)測量示意圖

14

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A.2跨孔定點測量方式

保持發(fā)射點或接收點固定,移動接收點或發(fā)射點位置進行測量的觀測方式。當同步測量發(fā)現(xiàn)異常后,

可用定點觀測研究異常的空間分布。研究吸收系數(shù)時,常進行定點觀測。定點測量靈活,工作效率高。

定點測量分為以下兩種。

a)發(fā)射點固定在××m位置,接收點移動測量的觀測方式,稱為定發(fā)測量,記為DF××m。參見

圖A.4。

b)接收點固定在××m位置,發(fā)射點移動測量的觀測方式,稱為定接測量,記為DJ××m。參見

圖A.5。

圖A.5定接測量示意圖圖A.6單孔測量示意圖

A.3單孔電磁波測井測量方式

單孔電磁波測井測量方式參見圖A.6。工作時,采用較小的收發(fā)距(如發(fā)射天線和接收天線間距為

0.5m、1m、1.5m、2m等)和較短的天線裝置(收發(fā)天線均采用10cm),可以測出在均勻穩(wěn)定厚層巖石

中的視吸收系數(shù),也可研究在自然狀態(tài)下的各種巖層和礦層吸收系數(shù)的相對變化。

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BB

附錄B

(規(guī)范性)

設(shè)計書編寫提綱

B.1前言

項目來源、工作目的任務(wù)(具體到探測目標體)、工區(qū)地理位置、范圍及自然地理與交通概況等。

B.2工區(qū)概況

地質(zhì)及地球物理特征、工區(qū)以往地質(zhì)、物探工作程度、主要成果及存在的問題;分析鉆孔電磁波法

探測具體地質(zhì)目標體的有利和不利條件,以及完成工作任務(wù)的可能性。

B.3工作方法技術(shù)

明確工作鉆孔(坑道)及位置;儀器設(shè)備及技術(shù)要求;工作方式的確定,技術(shù)參數(shù)的選擇,野外觀

測技術(shù)與質(zhì)量要求;資料整理與圖件編制要求;數(shù)據(jù)處理軟件及技術(shù)要求;資料解釋推斷的原則、方法

及保證成果質(zhì)量的措施。

B.4工作安排

列出野外及室內(nèi)各項工作的進度安排,明確鉆孔電磁波法與鉆探、地質(zhì)等工作的配合關(guān)系和措施。

B.5實物工作量

列出為完成目標任務(wù)設(shè)計的實物工作量。

B.6預(yù)期成果

列出提交的預(yù)期成果資料(數(shù)據(jù)、圖件、報告等)內(nèi)容及時間。

B.7組織機構(gòu)及人員安排

說明組織管理情況、項目組成員在項目中的分工及工作時間等。

B.8經(jīng)費預(yù)算

編制經(jīng)費預(yù)算說明和經(jīng)費預(yù)算表。

B.9質(zhì)量保障與安全措施

保證工作質(zhì)量、工作安全(人員及儀器)的措施。

B.10有關(guān)附圖(交通位置圖、工作布置圖、地質(zhì)簡圖等)及附表。

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CC

附錄C

(資料性)

野外巖礦區(qū)β和E'0實測方法

C.1三孔測定法求β

如果有三個鉆孔KZ1、ZK2、ZK3在一個剖面內(nèi)(或它們某一段在剖面內(nèi)),A點為發(fā)射機位置,

B、C'分別為接收機在ZK2、ZK3孔位置。它們之間的距離比波長(地下實際波長)大(如圖C.1),則

根據(jù)在同一射線上的兩個觀測點的觀測值,可以計算巖礦石實際的吸收系數(shù)。

ZK3

ZK1ZK2

β

β

θ

C

θ

B

θ

A

圖C.1三孔測定法示意圖

D1D220lgr120lgr220lgsin220lgsin1

23……..(C.1)

rr21

式中:

D1——為B點場強值(dB);

D2——為C點場強值(dB);

r1——為A、B兩點間距離(m);

r2——為A、C兩點間距離(m);

12——鉆孔1和2間巖石的吸收系數(shù)(dB/m);

23——鉆孔2和3間巖石的吸收系數(shù)。

在介質(zhì)均勻各向同性情況下,計算結(jié)果可以代表研究地段的情況,即

122313…………..(C.2)

17

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否則計算結(jié)果只代表2和3孔間的吸收系數(shù),即23。將A、C兩點的發(fā)收設(shè)備對調(diào),同理可計算12;

多條射線(如AC)計算結(jié)果的平均值可以宏觀地代表研究地段對電磁能量吸收的情況。

C.2兩孔測定法求β

當不具備三鉆孔的條件或三個鉆孔不在同一平面時,可利用兩孔作確定吸收系數(shù)的測量(圖C.2)。

圖C.2兩孔測定法示意圖

選取巖性均勻且穩(wěn)定的厚層地段作定量觀測。以B、C兩點觀測結(jié)果為例:

DD60lgr60lgr

1212…………….(C.3)

rr21

式中:

D1——為B點場強值(dB);

D2——為C點場強值(dB);

r1——為A、B兩點間距離(m);

r2——為A、C兩點間距離(m)。

在一個井段上,可以多做一些點求平均值,作為該地段(地區(qū))的視吸收系數(shù)。

C.3求E'0

求得β后,即可由下式求E0

E0Dr20lg(f()f())…………….(C.4)

式中:

cos(cos)cos(cos())

f()2、f()2——分別為發(fā)射及接收天線的方向因子;

sinsin()

D——為場強值(dB);

r——為收發(fā)兩點間距離(m)。

18

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DD

附錄D

(資料性)

鉆孔電磁波法最大透距估算

D.1介質(zhì)的吸收系數(shù)

介質(zhì)的吸收系數(shù)主要取決于介質(zhì)高頻電阻率及頻率。

a)常見巖石的電阻率范圍見表D.1。

表D.1常見巖石的電阻率表

巖性ρ/(Ω?m)巖性ρ/(Ω?m)

砂巖(濕)1~100000輝長巖500~100000

白云巖350~5000火成巖輝綠巖300~30000

沉積巖

石灰?guī)r60~4000橄欖巖1000~100000

凝灰?guī)r1000~100000片麻巖100~10000

煤10~10000石英巖10000~100000

變質(zhì)巖

花崗巖500~100000大理巖10000~10000

火成巖玄武巖500~100000矽卡巖2.5~100

暗色巖200~4000

b)吸收系數(shù)β是介質(zhì)電磁參數(shù)及工作頻率的一個復(fù)雜函數(shù),見公式(D.1)。

12

1()1……(D.1)

2

式中:

β——吸收系數(shù)(dB/m);

ω——角頻率(rad/s);

μ——磁導率(H/m);

ε——介電常數(shù)(F/m);

σ——電導率(S/m)。

鉆孔電磁波法工作頻率范圍多在0.1~50MHz范圍,選取典型頻率,在不同電阻率ρ(1/)均

勻各向同性巖石(取ε=9ε0,μ=μ0)條件下,由公式(D.1)計算巖石吸收系數(shù)β見表D.2。

頻率低時,β值隨頻率變化明顯,此時β值主要受介質(zhì)電阻率ρ的影響,而與介質(zhì)的介電常數(shù)幾乎

無關(guān);頻率高時,β值隨頻率變化不明顯,此時β值決定于電阻率和介電常數(shù)。

從電阻率對β值影響的角度來看,電阻率低時,β值主要由ρ及f(/2)決定,ρ很小時,

,與ε無關(guān);電阻率高時,β值主要由ρ及ε決定,ρ很大時,,與f無關(guān)。

222

19

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表D.2巖石的吸收系數(shù)與電阻率、頻率關(guān)系表

f/MHz

ρ/(Ω?m)0.1650.6252.55102032

β/(dB/m)

500.9891.9143.7405.1276.8198.5789.568

1250.6241.1972.2582.9593.6334.0864.240

2500.4390.8301.4791.8162.0432.1412.165

5000.3070.5640.9081.0221.0701.0851.089

10000.2130.3700.5110.5350.5430.5450.545

20000.1440.2270.2680.2710.2720.2730.273

40000.0940.1280.1360.1360.1360.1360.136

80000.0570.0670.0680.0680.0680.0680.068

160000.0320.0340.0340.0340.0340.0340.034

320000.0170.0170.0170.0170.0170.0170.017

c)均勻各向同性巖石吸收系數(shù)和高頻電阻率及頻率f單位關(guān)系曲線圖見圖D.1。

圖D.1均勻各向同性巖石吸收系數(shù)和高頻電阻率及頻率f單位關(guān)系曲線圖

ε=9ε,μ=μ

00

20

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D.2最大透視距離的計算

透距決定于巖礦石的吸收系數(shù)、接收機靈敏度和發(fā)射機功率,最大透距(Rmax)是指跨孔所能探測

的最大水平透視距離。

鉆孔電磁波法最大透距由下式計算:

Rmax20lgRmaxE0Ds….(D.2)

式中:

Rmax——收發(fā)系統(tǒng)的最大透視距離(m);

——圍巖介質(zhì)的吸收系數(shù)(dB/m);

E0——有效輻射常數(shù)(dB);

Ds——接收機靈敏度(即最小可測電壓)(dB)。

從公式(D.2)可以看出,可以通過提高儀器工作能力增加透視距離。實際上

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