黄 河， 乌效鸣， 张 峰， 许 洁， 杨 晖

(1.中国地质大学〈武汉〉工程学院，湖北 武汉 430074； 2.中国地质科学院勘探技术研究所，河北 廊坊 065000)

基于地下VLF人工信号源的定位技术研究

黄 河1， 乌效鸣1， 张 峰1， 许 洁2， 杨 晖1

(1.中国地质大学〈武汉〉工程学院，湖北 武汉 430074； 2.中国地质科学院勘探技术研究所，河北 廊坊 065000)

基于甚低频电磁波(VLF)穿透地层能力，研究地层对信号造成的影响，评估频率、功率和信号穿透能力的关系；从信号源、天线、信号处理滤波等方面讨论其实现的原理及关键技术；筛选适合地下-地表单向通信的合理方式和载波机制；建立简化的磁偶子定位模型，完成信号源的定向和定深。总结甚低频定位技术的关键方案，为煤层气水平井、水平对接孔、定向钻进导向孔、矿井救援等钻探领域中孔内信号传输提供一种新的通讯技术。

甚低频电磁波；穿透地层；磁偶子模型；定位技术；孔内信号传输

0 引言

甚低频(VLF)电磁法是利用分布在世界各地的长波电台发射的信号在大地上建立的电磁场(频率为3～30 kHz)作为场源，在地表、空中或地下测量其电磁场的空间分布，从而获得电性局部差异或地下构造信息的一种电磁法。由于甚低频不需自己建立场源，同时该法具有成本低、效率高、仪器轻便、测量参数多等优点，因此具有广阔的应用领域，在探矿领域可用于磁法勘探。在工程地领域可用于寻找岩溶,地下暗河、断层、含水破碎带、岩层界线等，在市政建设领域，可用于探测地下管线。根据甚低频电磁法特点，可将其推广应用到煤层气水平井、水平对接孔、定向钻进导向孔、矿井救援等钻探领域的孔内信号传输，用于定向和定位。……