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PROTEM探水瞬变电磁仪

加拿大GEONICS公司是研制和生产时间域电磁仪的专业公司，GEONICS公司自1978年开始研制和生产瞬变电磁仪，有近20种时间域电磁测量仪，应用于各种不同目的和场合，在国际上享有很高的声誉。目前加拿大GEONICS公司生产的瞬变电磁仪主要有：PROTEM47、PROTEM47HP（井下探水系统）、PROTEM57-MK2、PROTEM67和加强型PROTEM67等。

应用范围：

■  在地面探测含水层，断层含水性，煤层结构和陷落住； 

■  在井下探测采区内部和外围以及掘进头前方的储水结构； 

■  探测良导性矿体埋深和产状，探测蕴矿构造； 

■  探测老窑及其含水性； 

■  工程勘探和环境勘探。 

PROTEM瞬变电磁仪的类型 

 

■  TEM47，最大勘探深度150m； 

■  TEM57-MK2，最大勘探深度500m； 

■  TEM-67，最大勘探深度1000m-1200m；

■  加强型TEM67,最大勘探深度2000m； 

■  TEM47Hp，井下探水，探测距离100m-120m； 

■  BH43-3钻井内三维瞬变电磁仪，可在2,000m深钻孔内工作，探测半径120m。

PROTEM数字接收机

    PROTEM数字接收机是PROTEM47、PROTEM47-HP、

PROETEM57、PROTEM67、BH43-3瞬变电磁仪共用

的接收机。

PROTEM接收机具有24位瞬时分辨率，29位系统分辨率，

270KHz带宽，微秒级的30个采样门和XYZ三分量同时观

测等特点，是时间域电磁系统的最佳选择。

PROTEM数字接收机技术参数： 

■  观测值：三分量感应磁场的衰减比，nv/m2； 

■  电磁传感器：空心线圈；   

■  道数：用单道接收线圈顺序测量或用三分量接收线圈同时测量； 

■  时间门：在两个量级时间轴上20个门测量，或三个量级时间轴上30个门测量； 

■  信号分辨率：24位，包括1个符号位，系统分辨率29位；   

■  基本频率：0.3，0.75，3，7.0，30，75，285Hz（60Hz工频时） ， 

                       0.25，0.625，2.5，6.25，25，62.5，237.5Hz（50Hz工频时）； 

■  积分时间：0.5，2，4，8，15，30，60和120秒 ； 

■  显示器：240×64点液晶显示 ； 

■  数据管理：固态存储3300套数据，RS232输出； 

■  同频：参考电缆同步或高稳定性石英晶体同步 ；

■  工作温度：-40℃—+60℃； 

■  电源：12V可充电电池，可连续工作8小时； 

■  重量：15Kg； 

■  体积：34cm×38cm×27cm；

PROTEM瞬变电磁仪应用实例

实例1：地质结构和活断层探测
利用PROTEM57-MK2在福州郊区一强干扰环境下，获得了清晰的地质结构和活动断层图象（图2）。
时间：2002年1月
环境：高压线正好在侧线上方
（如右场景图）
仪器：PROTEM57-MK2。
野外测量：发射装置为100×100m的
          回线，回线内垂直构造走 
          向布置了三条剖面，测量点距10m。

                                                                                                                    图1　野外施工现场
探测结果如下图： 

 图2　福州市郊八一水库地下电性结构

实例2：峰峰煤矿梧桐庄矿井下探测储水构造的剖面布置

图3, 图4 是在梧桐庄井下探测储水构造的瞬变电场场响应曲线和反演结果：

  图3　 偶极观测装置的瞬变电磁场响应曲线

瞬变场响应曲线是是判断异常的最重要依据。上图给出的是偶极观测装置的瞬变场响应曲线，剖面中部的强异常是最可能含水的地方。图中由上向下表示从早期道到晚期道的响应（共30道），反映了沿剖面从浅到深的异常分布情况。 

 

图4　梧桐庄煤矿某采区储水构造分布
（已被钻探证实）

实例3： 煤矿陷落柱探测¬—（梧桐庄煤矿）探测矿陷落柱的剖面布置图

仪器：PROTEM 67；发射电流13A； 发射框边长640m×560m.

         

图5　剖面布置图
                                      

反演结果

                        图6  梧桐庄矿陷落柱的探测结果（陷落柱含水为低阻区）

 实例4： 煤层地质构造探测

 山西晋城某煤矿煤层地质构造的探测剖面

上图、中图、下图是位于测区西部、中部和东部的三条剖面。地表至100m左右的高阻层（红色）是砂岩层，125m左右的低阻层（兰色）是煤层，往下至300m的中阻层（绿色）是砂页岩层。三条剖面中160m测点处的构造是逆掩断层。

                             图7　PERTEM瞬变电磁仪对煤层地质构造探测

实例5： 金矿探测

          图8  利用PROTEM瞬变电磁仪对澳大利亚西部某金矿的探测剖面位置

     图9　电阻率剖面图（金矿赋存于高阻流纹斑岩（兰色）之中，围岩为较低阻的绿岩带，中间以断层相隔）。（根据中国地震局地质研究所　赵国泽等资料）

图10 　黑龙江某金矿PROTEM瞬变电磁探测结果（Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ号异常体是预测的含金矿体）根据中国地震局地质研究所　赵国泽资料

实例6：地下空洞的探测

澳大利亚西部库尔嘎底地区地下空洞PROTEM测量结果 

                               图11  瞬变场响应曲线 

                         图12  反演的电阻率剖面（图中兰色为地下采空区） 

实例7： 有色金属矿探测实例

   
图13  云南某锡矿瞬变电磁响应曲线　　         图14  是据图13反演的电阻率剖面。
（PROTEM57－MK2）　　　　                    （电阻率值小于350欧姆.米的区域矿带)

 
             图15 是根据图14 推断的地质断面（粗兰线表示锡矿带，它已被钻探证实）根据云南省有色地质调查院资料