วิธีการหลักสำหรับการตรวจสอบอุโมงค์ลึก - ระบบ Magnetotellurics

วิธีการหลักสำหรับการตรวจสอบอุโมงค์ลึก - ระบบ Magnetotellurics

สำหรับการตรวจสอบอุโมงค์ลึก Magetotellurics ได้รับการยอมรับว่าเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการศึกษาเนื่องจากอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงที่แข็งแกร่งความลึกการตรวจจับขนาดใหญ่ต้นทุนต่ำมีประสิทธิภาพสูง มันมีหลายสาขาเช่น Audio Magnetotelluric (AMT), Source Source Magnetotelluric (CSAMT) และวิธีการทางแม่เหล็กไฟฟ้าสนามกว้าง (WFEM) พวกเขาแต่ละคนมีข้อได้เปรียบในการวัดและค่าใช้จ่าย

เราใช้อุโมงค์ยาวที่ยากที่สุดแห่งหนึ่งในการสำรวจตัวอย่างเช่น -yifu Railway มันเป็นองค์ประกอบของ "แม่น้ำทางเดิน " ในการวางแผนเครือข่ายทางรถไฟระยะกลางและระยะยาวของจีน มีอุโมงค์ Mengjiaya และ 12 กม. ของมันถูกกัดเซาะ มันทำให้เกิดการกัดเซาะของเปลือกโลกและการสลายตัวของระเบียง ส่วนทั้งหมดมีลักษณะโดยความแตกต่างของระดับความสูงทางภูมิประเทศที่สำคัญการพัฒนาเปลือกโลกความผิดปกติอุทกวิทยา Karst ที่ซับซ้อนและ lithology stratigraphic ที่หลากหลาย

ลักษณะทางธรณีฟิสิกส์ของพื้นที่สำรวจ

จากข้อมูลการขุดเจาะที่มีอยู่ในพื้นที่โครงการชั้นในพื้นที่โครงการส่วนใหญ่จะเป็นเบ็ดเตล็ดเติมหินสีเทาหินหินลงตะเข็บถ่านหินโดโลไมต์หินทรายควอตซ์หินหินดินดานหินดินดาน ฯลฯ ชัดเจนมาก

มี 2 ​​ปัญหาหลักที่เราต้องเผชิญในโครงการนี้:

1. การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่แข็งแกร่งมีผลต่อความแม่นยำในการวัด

พื้นที่สำรวจตั้งอยู่ในพื้นที่กิจกรรมของผู้คน สายไฟฟ้าเครือข่ายการขนส่งและกิจกรรมของคนอื่น ๆ จะส่งผลกระทบต่อการสังเกตและความแม่นยำ

รูปที่: ผลการรบกวนจุดรบกวนของ AMT

ดังที่แสดงในรูปโซนการรบกวนที่แข็งแกร่ง (สายไฟแรงดันสูงมีอิทธิพลต่อช่วง) ในสัญญาณสนามแม่เหล็กมีผลกระทบร้ายแรง (การกระโดดขรุขระ) และความแข็งแรงของการรบกวนของจุดความถี่ที่แตกต่างกันนั้นแตกต่างกัน เพื่อให้โซนการรบกวนที่แข็งแกร่งของจุดวัดความต้านทานทางสายตา, ความผิดปกติของเส้นโค้งเฟส

2. การดูดซับแม่เหล็กไฟฟ้าที่แข็งแกร่งผลกระทบความต้านทานต่ำ

ความลึกของอุโมงค์ในขอบเขตของส่วนเป้าหมายอยู่ที่ประมาณ 1,000 เมตร จากการวิเคราะห์ข้อมูลทางธรณีวิทยาในระดับภูมิภาคและข้อมูลการขุดเจาะความต้านทานที่ชัดเจนและคานคลื่นจากพื้นผิวตื้นสู่ที่ลึกนั้นสูง

ได้รับอิทธิพลจากการป้องกันความต้านทานต่ำในแนวนอนของคาร์บอนและตะเข็บถ่านหินของการก่อตัวของอานม้าวิธี DC แบบดั้งเดิมและการให้เสียง geomagnetic นั้นยากที่จะเจาะและไม่สามารถรับสัญญาณที่มีประสิทธิภาพที่ระดับความลึก มีความจำเป็นที่จะต้องใช้วิธีการที่ด้ำลึกและดื้อยาของการสำรวจทางกายภาพและวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการประมวลผลข้อมูลและการผกผัน

รูปที่ 2: ผลลัพธ์ทางธรณีวิทยาของ GD171+600-GD174+600 ส่วนของอุโมงค์ Mengjiaya

ข้อเสนอที่เป็นไปได้: CSAMT แบบมัลติฟังก์ชั่นจากธรรมชาติและเทียม

l โซลูชันสำหรับการป้องกันความต้านทานต่ำมีผลต่อการทำให้เกิดเสียง

1.1 ความถี่ต่ำกว่า:

ตามความต้องการการสำรวจเพื่อเลือกคลื่นความถี่ต่ำความถี่ความถี่ความถี่สัญญาณ (0.1Hz-8192Hz) มันจะช่วยเพิ่มความลึกของการตรวจจับอย่างมาก

1.2 กำลังส่งที่สูงขึ้น:

การใช้เครื่องส่งสัญญาณพลังงานสูงกำลังส่งกำลังสูงสุด: 60kW แรงดันไฟฟ้าสูงสุด: 1000V, กระแสการส่งสูงสุด: 60A ซึ่งปรับปรุงการส่งผ่านอย่างมาก

ความแรงของสัญญาณเพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณสามารถเจาะชั้นป้องกันความต้านทานต่ำได้

GD60A เครื่องส่งสัญญาณ Magnetotelluric กำลังสูง

การส่งแรงดันไฟฟ้า: 1000V;

การส่งกระแสไฟฟ้า: 60A;

โหมดเอาท์พุท: แรงดันไฟฟ้าคงที่กระแสคงที่โหมดพลังงานคงที่;

แรงดันไฟฟ้าอินพุต: 3 เฟส 270V ～ 480V;

ความถี่ในการส่ง: dcto82khz

แอปพลิเคชัน: การกระตุ้นด้วยพลังงานสูง, geomagnetic-source-source, แม่เหล็กไฟฟ้าชั่วคราว, ฯลฯ

ความแม่นยำในการซิงโครไนซ์: ± 30ns, น้อยกว่า 1ms ล่องลอยมากกว่า 10 ชั่วโมงโดยไม่มีสัญญาณ GNSS;

การป้องกัน: แรงดันไฟฟ้าเกินกระแสเกินความร้อนความล้มเหลวของเฟส ฯลฯ ;

ช่วงการบันทึกปัจจุบัน： ± 200a;

ความกว้างของแถบบันทึกปัจจุบัน: DCTO1KHz;

การสื่อสารไร้สาย: ในตัว 4G+WiFi;

l กลยุทธ์การต่อต้านการกระแทก: การเก็บข้อมูล

1. การปฐมนิเทศแหล่งกำเนิดแสงที่ต้องการ

แหล่งกำเนิดไฟฟ้าที่มีพลังงานสูงถูกนำไปใช้ห่างจากสายการสำรวจประมาณ 8 กม. เครื่องส่งสัญญาณไดโพล AB คือ 1.6 กม. ขนานกับการวางแนวสายสำรวจความต้านทานต่อสายดินคือ17Ω

รูปที่ 3: ไดอะแกรมการวัดระบบแม่เหล็กไฟฟ้า GD-5

2. การอ้างอิงระยะไกลที่ต้องการ

ข้อกำหนดการสำรวจ: ระยะทางของสถานีอ้างอิงระยะไกลควรมากกว่า 14 เท่าของความลึกการสำรวจสัญญาณการสำรวจเกี่ยวข้องกันและเสียงไม่เกี่ยวข้อง พื้นที่ที่ต้องการสำหรับโครงการนี้คือพื้นที่ที่มีการรบกวนน้อยกว่านอกพื้นที่ทำงานซึ่งอยู่ห่างจากจุดวัดอุโมงค์ประมาณ 45.6 กม.

รูปแบบคลื่นโดเมนที่ราบรื่นโดยไม่มีสัญญาณรบกวนที่ชัดเจน

เส้นโค้งโดยรวมเรียบและต่อเนื่องโดยไม่มีจุดกระโดดที่ชัดเจน

• ข้อเสนอทั่วไปสำหรับการประมวลผลข้อมูล

  
  

  

• รายละเอียดที่เสนอของความต้านทานที่ชัดเจน

  

โปรไฟล์ที่เสนอของความต้านทานต่อสนามธรรมชาติ (a) rxy; (b) Ryx

• การประมวลผลโพสต์ข้อมูล: การผกผันของโปรไฟล์

เพื่อลดความหลากหลายของโซลูชันแนวคิดของ "การทำให้เป็นมาตรฐาน " ได้รับการแนะนำในฟังก์ชันวัตถุประสงค์และเพิ่มข้อกำหนดของแบบจำลองเพื่อควบคุมความราบรื่นของโมเดล

φ = φ1 + lφ2

φ1 = dd tσ ddd

φ2 = | LM | 2 = m tl tlm

φ = dd Tσ dDD +lm tl tlm

• เสนอการผกผันแบบข้อ จำกัด ด้านข้าง 2D (LCI)

โดยการรวมการผกผันของข้อมูลโปรไฟล์และข้อ จำกัด ด้านข้างที่กำหนดพารามิเตอร์ความต้านทานพื้นดินของจุดวัดหลายจุดในสายการสำรวจเดียวกันนั้นกลับด้านพร้อมกันและดำเนินการ

แผนผังไดอะแกรมของรุ่น Graben

โปรไฟล์ผลการผกผันของ LCI Model Model