“工程勘探：PROTEM瞬变电磁仪系列

加拿大Geonics公司是专门研制和生产时间域电磁仪的专业公司，共有近20种时间域电磁测量仪，应用于

各种不同目的和场合，在世界上享有很高声誉。该公司自1978年研制和生产瞬变电磁仪以来，已更新换代

多次，目前在市场上销售的PROTEM47、PROTEM47HP（井下探水系统），PROTEM57-MK2和PROTEM67瞬变电磁

仪占据着世界上该类仪器的很大市场份额。

PROTEM瞬变电磁仪的主要特点：

●  三分量同时观测，有30个观测道。

●  关断时间短信息量大：关断时间是瞬变电磁仪的重要技术指标之一，关断时间长，将失掉浅层信号，

减弱二次场强度，直接影响探测效果。PROTEM47关断时间可短至0.5μv.关断时间取决于发射机性能、发

射电流大小和发射线圈尺寸。

●  分辨率高，动态范围大：由于瞬变电磁场从早期到晚期的变化幅度从n×105μv到0.nμv。达6个量级

，所以要求信号分辨率和动态范围都要高。PROTEM的信号分辨率为24位，系统分辨率为29位，动态范围达

175dB。

●  信噪比高：PROTEM瞬变电磁仪采取多种措施提高信噪比，包括压制工频干扰，采用“聪明叠加”技术

和提高重复率等等。重复率是指1秒之内能发射多少个双极性脉冲。PROTEM的重复率为237.5HZ-0.25HZ，

即4.2ms-25ms,可选。因此它在30秒观测时间内可以发射14,250-2,400个脉冲信号和接收到同样多的瞬变

电磁信号。如果重复率为25HZ－0.416HZ，即40ms-24,000ms,它在30秒观测时间内仅能发射和接收到1,500

个－0.083个信号，也即在相同的观测时间内前者比后者的信噪比高10倍。

●  观测装置灵活  ：瞬变电磁法有五种野外观测装置，它适用于不同的勘探目标和深度。这五种装置是

：①重叠回线,②中心回线,③偶极④大定回线外，观测⑤大定回线内观测。前三种装置适合浅层勘探，后

两种适合深层勘探。由于PROTEM瞬变电磁仪采用发射和接收分离结构，所以除重叠回线装置外，它适合其

它四种装置。但如果采用发射和接收一体化装置，则仅适合重叠回线装置，当采用其它四种观测装置时，

就必须把接收线圈中的微弱瞬变场信号、用一条较长的信号电缆传输给接收机，从而带进不可预测的干扰

。

● 勘探深度大：瞬变电磁法勘探深度H，由下式近似表达，
　　H=0.55(Mρ/RmN)1/5
M=IS为发射磁矩（I为发射电流，S为发射线圈面积），ρ为大地平均电阻率值，RmN为取决于仪器信号比

和抗干扰能力的*小可分辨信号值。可见在S和ρ一定的情况下，勘探深度H取决于发射机的*大输出电流

I，而I又取决于发射机的*高输出电压。在浅层勘探时，发射磁矩M对任何型号的瞬变电磁仪都不是问题

；但在深层勘探时，由于要采用大面积（S）发射线圈，电阻值大，因此要获得大的发射电流I，就必须应

用高输出电压的发射机。PROTEM应用的大功率发射机TEM67和加强型TEM67，其发射电压高达150V和240V，

因此在大面积（S）发射线圈情况下，也能输出很大的发射电流值。如果发射机的*高输出电压只有100V

，那就很难用于深层勘探。

●  稳定性高，工作温度宽：稳定性包括观测的重复性和仪器故障率。PROTEM的观测重复性为100%，仪器

故障极低。PROTEM工作温度范围为-40℃－+60℃，在任何季节，任何地区均可顺利地进行观测；如果工作

温度范围很窄，那就只能在合适的季节或合适的地区进行野外观测。

二、PROTEM瞬变电磁仪主要应用领域

●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。

三、PROTEM瞬变电磁仪的类型

●  TEM47，*大勘探深度150m，统称PROTEM47
●  TEM57-MK2，*大勘探深度500m，统称PERTEM57
●  TEM-67，*大勘探深度1000m-1200m，统称PROTEM67
●  加强型TEM67,*大勘探深度2000m
●  TEM47Hp，井下探水，探测距离100m-120m，统称加强型PROTEM47HP
●  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