基于强干扰区电磁法勘探抗干扰措施及效果探讨

黄昌庆

（中国冶金地质总局第三地质勘查院,山西 太原 030000）

在采用危机矿山电（磁）方法的有效性进行比对项目中，得知现阶段某些矿区经济区已基本形成，且呈现规模化发展，而在此背景下，会使采用电磁法进行勘探面临广且强的电磁干扰。针对电磁干扰源来讲，其多与矿产的选矿、开采、冶炼及运输等相关。在此些环节当中，处于运转状态的管道、车辆、设备、机械以及仪器等，均或不同程度的干扰到电磁法勘探。既往实践得知，在野外采集数据时，采用常规的电磁法进行采集，如果处于强干扰条件下，往往难以获得理想效果，因此，需要积极找寻与创新新的电磁法抗干扰方法，本文就强干扰区电磁法勘探抗干扰措施及效果作一探讨[1]。

1 抗干扰措施及效果分析

（1）停电测量。需要指出的是，针对矿区各类型设备而言，其用电量早整个矿区总用电量中占有较大比重，所以，如果条件允许，可与矿山相关单位之间保持紧密配合。针对矿山来讲，如果对主要运输设备进行断电处理，会直接影响产量，且停电之后，会造成通风设备停运，这对于井下通风会造成不利影响。所以，如果矿山停电的规模较大或时间较长，会直接且较大程度影响到矿山企业，不利于停电测量工作的开展。因此，在晚上有较少人为干扰的时段，或是寻找矿山停工时段进行测量作业，能够较好的规避干扰。

（2）用50Hz陷波器。针对CSAMT、AMT等方法，在采集数据时，需要在时间域内完成，且工频还会对其造成较大影响，所采用的仪器大部分在硬件中运用了50Hz陷波器，知识各个仪器有着差异性的谐波级数。由相关实践结果得知，陷波的结果无法将工频干扰消除掉，所以，在所使用的相关数据处理软件中，需实施针对性的滤波处理。之所以会出现不佳的陷波效果，主要因为现阶段的仪器陷波多以奇次谐波、工频为对象，有着比较少的级次，针对那些高次谐波、工频偶次谐波，则并未能消除。

（3）双极性同步采样方式。TEM方法因自身结构原理、独特的数据采集方式等因素影响，对工频干扰在抑制作用方面比较强。针对TEM的仪器来讲，其多选用的是双极性同步采样方式，可以对工频及其谐波干扰形成有效抑制。对于取样积分器而言，引起拥有与梳齿滤波器相类似的特征，各齿均为典型的一带通滤波器。因所输入的是50Hz/n信号频率，这便造成各齿中心位置都处在50Hz及其谐波处，但是，需要指出的是，针对工频及其谐波成分来讲，在正负半周期中，每个对应梳齿有着相反的符号，当将其累加后，便被抵消掉，因此能够对工频干扰形成有效抑制。基于理论层面而言，若发射频率同步于发射频率，可将工频干扰全部消除掉。

（4）用大功率仪器。针对人工源电磁方法而言，如CSAMT、TEM等，可以设置专门的大功率仪器，通过将发射功率加大的方式，来实现增强信号质量的目的，以此来最大程度提升信噪比。而对于TEM而言，可将发射磁矩增大，以此种方式来实现信号强度的增加，从根本上来讲，可就是运用大功率发射机，以此来实现发射电流的增大。而针对CSAMT方法而言，同样可以借助于增加发射电流的方式，来增强信号。

（5）增加叠加次数与重复观测来提升信噪比。针对TEM方法来讲，通过适当的增加叠加次数，以此种方式来对干扰施加有效压制，达到提升信噪比的目的。累加信号乃是提升瞬变电磁系统信噪比的核心且基础检测手段，同时还是将多次周期的取样信号逐渐累加的重要方式，因而能最终将其保持下去，最后计算其平均值，然后输出。经N次取样且不断累积后，便能得到被的信噪比改善。但需要指出的是，如果有着比较低的干扰信号频率，那么在若干累加的过程中，干扰电平符号并为发生改变，此时，针对输出信噪比而言，其并不会得到改善。针对此种干扰信号，需采取双极性发射波来实施有效抑制。

需要指出的是，针对电磁干扰来讲，其与正态分布并不相符，所以，针对多次读数所得到的平均值而言，需提高其精度。

（6）逐点噪声监测的测量方式。针对诸如CSAMT、TEM等人工源方法而言，采取各测点对噪声的测量方式进行记录。借助于各点对噪声情况进行记录，其一，可通过对噪声的采集，来完成信噪比的计算，观察数据合格与否，查看采集参数合适与否，能否对干扰形成有效压制。其二，能够为此观测点今后数据处理提供依据与参考。

（7）建立参考站。针对AMT方法，可构建参考站，用参考站所提供的数据，开展相关分析，将干扰剔除掉。此外，运用参考站方法，多用的是参考站信号相关于测点的信号，而测点噪声与噪声不相关的基本特点，开展相关分析，以此来将那些有用信号检测出来的目的。而针对参考站法而言，其就是距离观测点一定位置，设置参考点，促使其观测方位始终一致于测点的方位。

现阶段，在各种商品软件当中，大多拥有利用参考站数据的功能配置，但需要指出的时，其应用的基础是认为参考站与测点的水平分量磁场处于一种均匀状态，且将磁场水平分量当作参考信号。另外，在选择参考信号方面，还可选择电场信号，而不可同时利用电磁场的分量为参考。在现实操作当中，因金属矿区有着比较复杂且特殊的地电情况，因而使矿区磁场的分布是伴随地电情况而实时改变的。以实测数据为基础，试算与处理磁参考道的数据。由最终计算结果得知，基于强干扰区，仅用电场或磁场的一个分量数据当作参考道，效果并不佳，若能够同时利用参考站的电磁分量，并以此为基础开展相关分析，可得到较好效果。

（8）补救措施。针对那些有着比较强感染的测点，即便实施了抗感染措施，但仍难以得到切实满足质量要求的数据。但针对此些数据来讲，其中的某一频段或某一时段中，囊括了诸多有用的地下信息，可对此给予充分利用。在野外实采数据时，受多因素影响，原始数据在晚期或早期会有比较差的质量，且有比较低的信噪比，此些数据通常被舍去，难以参与到数据处理中来，因而仅有完整的一条衰减曲线，方能将地下介质的二次场变化规律较好、较全面的展示出来，因而可以将此测点下方的地电断面全面表达出来。但在此些数据当中，仍有地下介质的一些信息，能够较好的将地下介质某个地段的衰减规律反映出来。

2 结论及建议

①在矿区实施电磁法勘查，需实施有目的性、针对性的抗干扰措施，尽管会使施工效率降低，但所得到的数据更为真实、可靠，因而能够为更好开展勘查工作奠定坚实基础。②在矿区采用TEM法，将干扰时段避开，使用大功率仪器，实施多重复、多叠加观测以及逐点噪声监测的数据采集方式，能够大幅提升信号质量，对干扰施加有效压制，提高信噪比。③在矿区采用CSAMT方法，使用大功率仪器，增加发射电流，采取逐点噪声监测、多重复观测的数据采集方式。