[发明专利]一种隧道超前地质预报瞬变电磁响应的金属干扰消除方法

摘要

一种隧道超前地质预报瞬变电磁响应的金属干扰消除方法，包括如下步骤：(1)通过现场试验获取隧道背景场以及金属体与探测线圈不同耦合情况下的瞬变电磁响应值；(2)分别计算步骤(1)中两种瞬变电磁响应的电阻极限值，并进一步求取金属体与探测线圈不同耦合情况下的电阻极限函数；(3)求取各测点低阻地质异常体瞬变电磁响应的电阻极限值；(4)以低阻地质异常体电阻极限值为特征值建立反演目标函数，求解计算低阻地质异常体的埋深及大小。本发明能够有效剔除金属体对瞬变电磁法探测结果的干扰，减少误判、提高隧道地质预报精度。

主权项

1.一种隧道超前地质预报瞬变电磁响应的金属干扰消除方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)通过现场试验获取隧道背景场以及金属体与探测线圈不同耦合情况下的瞬变电磁响应值；(2)分别计算步骤(1)中两种瞬变电磁响应的电阻极限值，并进一步求取金属体与探测线圈不同耦合情况下的电阻极限函数；瞬变电磁响应的电阻极限值计算方法，包括：首先按式(1)对瞬变电磁响应值进行拟合，计算各展开指数项的振幅系数Aj与时间常数τj，然后按式(2)计算各测点电阻极限值，式中ti为不同采样时刻，Vi为不同时刻所采集的感应电压值；式中，RL表示电阻极限值，j为所展开的项数；所述展开指数项项数取10项，即可满足拟合精度要求；所述电阻极限函数采用指数函数形式拟合求取；(3)求取各测点低阻地质异常体瞬变电磁响应的电阻极限值；(4)以低阻地质异常体电阻极限值为特征值建立反演目标函数，求解计算低阻地质异常体的埋深及大小，所述反演目标函数是根据低阻地质异常体瞬变电磁响应的电阻极限解析式建立，其形式如下：式中fk(r)为实际各测点低阻地质异常体的电阻极限值，mk(r,qi)为根据电阻极限解析式计算所得的电阻极限值，r为测点编号，N为测点数；qi为反演参数，包括低阻地质异常体埋深、大小，所述的反演目标函数求解采用通用全局优化算法UGO求解。