一、電磁波CT方法介紹

電磁波CT法涉及電磁波在地下有耗空間的輻射、傳播和接收，其正反演問題的理論基礎(chǔ)是電磁場理論和天線理論。當(dāng)電磁波通過不同的地下介質(zhì)(如各種不同的巖石、礦體及溶洞、破碎帶等 )傳播時，由于不同介質(zhì)對電磁波的吸收(β)存在差異，如溶洞、破碎帶等的吸收系數(shù)(βs)比其圍巖的吸收系數(shù)(βo )要大得多，因此在溶洞、破碎帶的背后的場強也就小得多，從而呈現(xiàn)負異常。

電磁波CT就是根據(jù)實測數(shù)據(jù)，依照電磁波在有耗介質(zhì)中傳播規(guī)律及一定的物理和數(shù)學(xué)關(guān)系反演透視剖面上的物理量的分布，最后以圖形的形式表現(xiàn)出來。

電磁波CT野外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要包括發(fā)射探頭組、接收探頭組和數(shù)據(jù)記錄儀三個部分，將發(fā)射探頭組和接收探頭組分別下入井中，在目的層進行電磁波的激發(fā)和接收，通過數(shù)據(jù)記錄儀進行記錄。

二、電磁波CT設(shè)備介紹

電磁波設(shè)備的工作原理：發(fā)射探頭將直流電能轉(zhuǎn)換成高頻電能，然后送至天線輻射電磁波。接收探頭將接收天線送來的微弱信號進行放大，然后轉(zhuǎn)換成直流電壓，AD采樣將數(shù)值送到地面主控機，主機接收并實時顯示數(shù)據(jù)列表和曲線。

井下無線電波透視儀主要由發(fā)射探頭、接收探頭、上下天線、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和下井系統(tǒng)組成，設(shè)備組成示意圖如下圖。

HX-JDT-02B型井下無線電波透視儀

技術(shù)指標(biāo)

1、工作頻率

     掃頻范圍：0.1MHz～32MHz；掃頻間隔：由軟件任意設(shè)定；同步頻率準(zhǔn)確

     度： ±0.5ppm

2、發(fā)射機輸出瞬間功率：≥15W（75歐負載）

3、接收機測量范圍：

    0.17μV～>56mV（-135dB~-25dB）,其中對數(shù)線性范圍95dB。測量誤差:

    <±2dB

4、數(shù)據(jù)采集：數(shù)據(jù)曲線實時顯示,全自動數(shù)據(jù)采集與存儲。

5、天線

        分段寬帶地下天線，共四套：1～2MHz；2～5MHz；5～12MHz；12～

        30MHz。發(fā)射機采用偶極天線，接收機采用鞭狀天線。

6、溫度范圍：-20℃～50℃。

7、功耗：

        發(fā)射機：11.1V電池，最大工作電流小于90mA；

        接收機：11.1V電池，最大工作電流小于100mA；

8、井下探管密封性能：≥10大氣壓，最大下井深度1000m。

9、尺寸：   發(fā)射機Φ40*830mm       接收機Φ40*900mm

三、電磁波CT設(shè)備優(yōu)勢和特點

1、點頻和掃頻兩種工作方式，軟件快速設(shè)定采集頻率參數(shù),在掃頻模式同時實現(xiàn)發(fā)射機和接收機同步；2、短路開關(guān)接頭設(shè)計，直接接入探頭開啟設(shè)備，無需打開探頭進行開啟；

3、友好的圖形化界面操作，一次參數(shù)設(shè)定后，無需修改參數(shù)即可完成全孔檢測，簡單高效；

4、數(shù)據(jù)導(dǎo)入快速分析生成成果圖；

5、多鉆孔對聯(lián)合成圖。

采集頻率參數(shù)界面

工程參數(shù)界面

四、數(shù)據(jù)資料處理

電磁波CT野外采集數(shù)據(jù)一般都記錄有完整的坐標(biāo)位置參數(shù)，如果數(shù)據(jù)沒有異常點的情況下，軟件導(dǎo)入數(shù)據(jù)可直接進行分析；一般情況軟件導(dǎo)入數(shù)據(jù)后，應(yīng)先對數(shù)據(jù)曲線進行瀏覽，剔除或修改異常數(shù)據(jù)點，以保證分析成果的可靠性。

數(shù)據(jù)資料處理-層析成像

電磁波CT軟件導(dǎo)入數(shù)據(jù)可直接進行分析，層析成像處理參數(shù)界面如下左圖所示；層析處理后導(dǎo)出網(wǎng)格數(shù)據(jù)，用surfe進行成圖，如下右圖所示。

層析成像參數(shù)、分析界面圖               井間相對吸收系統(tǒng)剖面圖

五、綜合應(yīng)用案例-某物探測量隊井間CT試驗

試驗?zāi)康模簩τ?/span>**市城市地質(zhì)調(diào)查（巖溶專項）進行探索性研究，以期形成行之有效的**市巖溶調(diào)查技術(shù)體系，并將成果進行推廣。

試驗方法：采用地震波CT、電磁波CT兩種方法進行測試。

電磁波CT測試：ZK01-ZK03、ZK02-Zk04兩對鉆孔進行測。

由于ZK01、ZK02鉆孔無法灌注水，未能進行地震波CT測試，故選擇ZK03-ZK04進行地震波測試。

鉆孔分布圖

**市地鐵巖溶勘察

**市地鐵巖溶勘察

電磁波CT地質(zhì)長剖面