[发明专利]一种矿井全空间瞬变电磁数据处理方法

权利要求书

1.一种矿井全空间瞬变电磁数据解释方法，其特征在于，包括：

针对矿井全空间瞬变电磁数据与实际地质模型之间是复杂非线性关系的实际，首先利用粒子群算法对矿井全空间瞬变电磁进行初步反演；

通过粒子群反演得到矿井全空间瞬变电磁反演中间模型；

将中间模型作为阻尼最小二乘法的初始模型进一步反演至满足迭代终止条件；

输出满足阻尼最小二乘法迭代终止条件的反演模型，并进行地质解释；

其中，针对实际探测数据进行反演时，在每一次迭代中，正演计算模型为包含巷道顶板和底板的全空间层状模型，第i层介质中磁场垂向分量频率域计算表达式为：

上式中，定义为阻抗率，输入函数输入函数中和为谱幅度；

式中，ω为模型反演惯性因子；r为随机数，取值范围为(0,1)。

2.根据权利要求1所述的一种矿井全空间瞬变电磁数据解释方法，其特征在于，

矿井全空间瞬变电磁粒子群算法速度和位置更新基于以下公式：

其中：i代表矿井全空间瞬变电磁反演模型标号，j为反演模型的具体参数标号，k为模型反演迭代次数，为矿井全空间瞬变电磁模型反演迭代步长，为矿井瞬变电磁反演模型，为单个模型反演过程中的最优模型，为所有模型反演过程中的最优模型，ω为模型反演惯性因子，c₁，c₂定义为模型反演学习因子，取c₁＝c₂＝2，r₁，r₂为(0,1)之间均匀分布的两个随机数；

其中，针对矿井全空间瞬变电磁组合反演提出的惯性因子表达式如下：

ω＝0.5/(1+e^(k-10))+r×0.9^k/2

其中r为随机数，取值范围为(0,1)。

3.根据权利要求1所述的一种矿井全空间瞬变电磁数据解释方法，其特征在于，

阻尼最小二乘算法反演基于以下约束条件：

式中，M为矿井全空间瞬变电磁反演模型，M_i、分别为矿井瞬变电磁反演模型的下限和上限；

其中目标函数为：

上式中，n为模型参数个数，d_k为矿井全空间瞬变电磁观测数据，f_k(M)代表对M模型进行正演计算。

4.根据权利要求3所述的一种矿井全空间瞬变电磁数据解释方法，其特征在于，基于马奎特阻尼最小二乘法求解最优模型解，在所述约束条件下进行循环迭代，最终得到最优模型解；

其中，马奎特阻尼最小二乘法公式如下：

(A^TA+αI)·ΔM＝A^TB，式，A为矿井全空间瞬变电磁反演迭代方程系数，B为方程的常量，的α是阻尼因子，△M为每次迭代对模型参数的修正量。

5.根据权利要求1所述的一种矿井全空间瞬变电磁数据解释方法，其特征在于，利用sufer作图软件对模型进行可视化成图得到电阻率断面，并进行地质解释。