南宁讯：

  6 月 7、8、10 日接连三天，由广西建业勘察设计有限公司自然资源勘查研究所（简称自然研究所）牵头组织，在南宁举办有关地热温泉开发方面的培训班，以科学技术提升生产力，采用精细探测综合技术积极推动地热温泉的开发。

  三天中，由中国上海仪器厂家派来仪器研发专家授课，同时在南宁市经济开发区的明阳农场附近进行野外物探技术实际操作培训，采用两种物探仪器：型号（PQWT-T1200）物探仪探测深度 1500 米，（YS-3000A）物探仪探测深度 3000 米。

  授课老师根据自动绘就的探测成果图件，认为两种物探测量的同一深度数据基本一致，具有较强的可对比性。（附图）

图1、上海仪器厂家派来仪器研发专家在公司学员培训授课合影

图2、上海仪器厂家派来仪器研发专家与公司培训学员合影

YS-LX3000A 多通道大地电磁场勘探仪

仪器实测培训总结

一、仪器原理和方法

  此次勘查采用大地电场探测方法（ATM），执行国土资源部《自然电场法技术规程》DZ/T0081-2017），使用YS-3000A 大地电磁场物探仪（专利号ZL2012 20628689.9）现场施工探测。

1.1 原理

  YS 系列多通道天然电磁场勘探仪利用大地天然电磁场作为工作场源，研究地球内部的电性结构，依据不同频率的电磁波在导电介质中具有不同趋肤深度的原理，在地表测量由高频至低频的地球电磁响应序列，研究地下不同深度地质体的电性变化差异，确定地下地质体的赋存状态。

1、电磁波传播理论、亥姆霍兹方程地面电磁波发送到地下，电磁波在岩土中的传播遵循Maxwell 方程。如果假设大多数地下岩土为无磁性物质，并且宏观上均匀导电，不存在电荷积累，那么axwell 方程就可简化为：

式中 k 称为波数（或传播系数）

  考虑到传播系数 k 为复数，令 k= b + ia，其中：a 称为相位系数，b 称为吸收系数。

  在YS 系列天然电场物探仪测量的电磁波频率范围内（0.1Hz-5KHz）,通常可以忽略电流，这时K 进一步简化为：

2、波组抗与电阻率

  有亥姆霍兹方程变化的磁场感生出变化的电场，我们有磁电关系：

  表面阻抗 Z 定义为地表电场和磁场水平分量的比值。在均匀大地的情况下，此阻抗与入射场的极化无关，和地电阻率以及电磁场的频率有关：

  （6）式可用于确定大地的电阻率：

3、趋肤深度

  在无磁性介质中，趋肤深度公式为：

  由上式可知，电磁波的穿透深度与频率、电阻率有关系。频率一定，电阻率越高穿透深度越大，电阻率一定，频率越低穿透深度越大。

1.2 技术参数

1、量程：±4V

2、频率范围：0.1-500KHz

3、测量精度：±1% ±1 个字

4、分辨率：0.1uV

4、输入阻抗：≥100MΩ

5、整机工作温度：-10℃～+60℃

6、整机工作湿度:60%

7、工频50HZ 抑制能力：＞100dB（功能可通过软件选择打开或关闭）

8、内存：标配64G，支持扩展，最大128G

9、内置聚合物锂电池：7.4V 10000mAH

10、整机功耗：6W

11、显示：10 寸电容触摸屏

1.3 主要特点

1、速度快、效率高：多个通道轮询自动采集，可快速完成剖面测量，了解不同深度的地质异常体，与传统人工电场勘探相比勘探速度和效率均提高10 倍左右，同时支持一键成图功能，无需电脑即可在现场生成等值线彩图，同时带GPS 定位信息。

2、携带方便：利用大地天然电磁场作为信号源，不需要笨重的人工供电场源部分，携带使用非常方便。

3、操作简单：仪器采用7 寸(16 通道)/10 寸（32 通道）电容触摸屏，10分钟学会仪器操作，对于没有勘探经验的人员可以在2 小时内完成相关培训, 同时仪器支持深度挡位选择。

4、精度好，准确率高：采用高性能放大器及进口核心部件，采用高性能AD转化器、FFT 数字滤波技术，分辨率高达0.001mV，±2%的高精度测量。

5、频率范围广：频率响应范围0.1-200KHz，大大提高勘探深度。

6、抗干扰能力强：高性能限波电路，对工频50HZ 抑制能力＞100dB 适合各种地质环境。

7、布极灵活—传统和独有的布极方式：仪器采用多种布极测量方法，使用传统的电法勘探技术上的布极方法和独创的布极方法，地质效果好，方便解释，对解决矿脉的走向和矿脉的深度厚度的问题上杰出的贡献。

8、自动存贮数据： 仪器测量时无须记录，能自动存贮数据，数据关机、断电后都不会丢失。

1.4 主要用途

1、广泛用于地下水、地热等地下天然能源的普查、详查，提高钻井成功率。

2、广泛用于矿产能源（金属矿、非金属矿、石油天然气、煤矿等）详查和普查勘探，减少地质钻探量，降低矿山投资的风险、提高矿产投资的科学性及成功率。

3、广泛用于煤矿采空区、地下水灾害、堤坝隐患、断裂带及陷落柱、山体滑坡等水文地质的详查和普查勘探，防范于未然。

  确定水库坝基和防洪大堤隐患位置、寻找断裂带及陷落柱、山体滑坡、煤矿采空区、寻找地热等水文、工程地质勘探

4、同时用于铁路、桥梁等工程地质勘探，城市物探，考古挖掘，地下管线等详查和普查勘探。

1.5 布线方法

  各种地质体的电磁性特征，非均质性较强，断裂破碎带特征最为明显。 物探测线一般垂直构造线走向布置，可探测到构造破碎带及其两侧边界不同物性特征。

  为了精准定位，确定异常点的地面位置，使用测绳(或皮尺)拉直线，在起点或中间适当部位，进行油漆标记，事后根据测试成果图件查找、量取位置。

  仪器的野外的接线方式，如图3.1 所示。采用多个有线铜电极棒和电缆布设测量网络，系统通过轮询的方式自动采集多个通道的数据（见图4-1）。

  本次设置主测线3 条，各测点距离2 米。目的是了解勘查项目区中深部低阻层和断裂发育情况，从而判断深部岩石裂隙充水状态.

二 现场测量

  根据设计方案，进行布线测量，现场布设3 条测线，分别为3000 米深度，测线名称为001；1200 米深度，测线名称为002 和003。并和原先1500 米深度的仪器进行对比测试。

1 参与人员

  广西建业公司：陈业和、陈明富、樊春明、黄树锋、莫祖强

  上海衍申能源：姜剑萍、刘俊群

2 实地测量

  现场测量照片如下所示：

3 成果分析

  如下图所示，图中上半部分是PWTW1200 仪器测量成果图，下半部分为YS-LX3000A 仪器测量成果图。从图中可以看到，原先仪器低阻异常区域3-5 之间和6-8 之间，新仪器反应的低阻异常区（图中红色箭头部分）基本吻合。

4 产品评价

  经过此次实地测量，并于建业公司原有仪器测量结果进行对比，高低阻区反应基本吻合，本套仪器合格，可应用于地下热水的实际勘探。

5 注意事项

1） 仪器单条测线最大支持 200 个测点，建议增加单条测线测量的测点数量，提高成图的细腻程度。

2） 测线名称和测量地点，建议填写为实际勘探工程名称和实际测量地点。

3） 如果需要高清晰的成果图，建议使用我司提供的数据处理软件和surfer软件进行成图。

4） 建议对仪器定期进行充电，以防止长时间不使用造成锂电池损坏。

5） 仪器布线测量,尽量远离高压线、大型机械设备等干扰。如不能避免，布线尽量跟高压线走向平行。

6） 仪器勘探需要结合地质分析，才能最终确定勘探成果。

（陈业和 供稿）

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2021 年6 月12 日