无线电磁波透视成像(CT)技术在探测地质异常体中的应用及实践

岱庄生建煤矿利用无线电磁波透视成像(CT)技术,对回采工作面的隐伏地质异常体进行了超前探测工作,探明了工作面内地质异常体的位置及规模,保证了矿井的高产高效和安全生产。

矿井孔-巷无线电磁波透视探测方法

为了提高无线电磁波透视技术的探测精度,并且使该方法能够在独头巷道进行使用,确保煤矿的安全高效的开采。研究了采用了矿井巷道发射,钻孔接收电磁波信号的方式,借助钻孔岩层的屏蔽作用,在降低接收信号的外部干扰的同时,开拓了无线电磁波透视技术新的使用方法,即孔-巷无线电磁波透视的探测方法。分析了传统无线电磁波透视探测方法的特点及探测过程中存在的主要问题,根据目前矿井探测地质任务的要求,提出了适用于复杂地质条件下的孔-巷无线电磁波透视探测方法。研究了孔-巷无线电磁波透视的基本理论,认为无线电磁波透视探测准确性与电磁波入射角度有关,无线电磁波透视的衰减系数与煤(岩)层电导率、介电常数有关;研究了适用于孔-巷无线电磁波透视的专用接收天线装置,研究了适用于孔-巷无线电磁波透视的施工布置方法;以掘进巷道与钻孔结合的地质模型为例,通过模拟分别研究电磁波在煤层中遇到断层和陷落柱时的波场特征及信号响应规律,研究电磁波对地质异常的响应特征。发现孔-巷无线电磁波透视的探测方法与传统矿用无线电磁波透视相比适用范围更广,并且能够更加精确的探测隐伏构造的赋存情况。现场试验和验证情况表明,矿井孔-巷无线电磁波透视技术能够更精准的反映地质异常的位置,可有效开展独头巷道中的地质探测任务。

煤层变薄区坑道无线电磁波透视异常响应特征

准确圈定火成岩侵入造成的煤层变薄区,有利于综采工作面高产高效。采用无线电磁波透视法对受火成岩侵入的采煤工作面进行了探测,基于综合曲线分析得到初始辐射场强与煤层吸收系数关系,进行绝对衰减层析成像重构,使用吸收系数β值大小可表征透视异常响应特征。层析成像结果与实际煤层厚度对比分析表明:1)火成岩侵入造成的煤层变薄区在绝对衰减层析成像图上有明显的透视异常反映,其分布范围与透视异常区基本吻合,无线电磁波透视探测煤层变薄区可行;2)异常区域吸收系数值β跟火成岩侵蚀厚度有关,根据异常区域吸收系数β与煤层吸收系数的大小关系可以确定煤层残余厚度。

无线电磁波透视法在杨涧煤矿水害防治及断层探测中的应用

针对杨涧煤矿90101工作面开采过程中可能遇到的透水隐患以及断层危害,利用目前比较先进的地球物理勘探技术,使用无线电磁波透视法,查明了面内陷落柱发育情况以及落差大于1米的断层发育情况,为保证工作面安全高效开采提供了理论指导与保障。

无线电磁波坑道透视实测场强曲线的几种特征及分析

无线电磁波坑道透视法对于探测工作面内煤层异常(如陷落柱、断层、煤层变薄区)发挥着重要的作用。在我国这种探测方法在矿井中应用较多,不同工作面的岩层地质情况各异,其产生的探测结果有各自的特点。研究实测场强曲线变化特征,寻找规律,以提高探测解释效率与准确程度。

超宽综采工作面无线电磁波坑道透视技术及应用研究

为实现安全回采,综采工作面回采前需要查明内部隐伏的地质构造发育情况.无线电磁波坑道透视因其探测精度高、施工成本低、速度快等被更多地运用到隐伏构造的探测中.针对平煤某矿近年来出现的超宽工作面,提出2台仪器分区段同时施工的探测工艺,提高了施工效率,保障了探测精度.

有耗媒质中任意入射角电磁波传播衰减特性研究

为提高无线电波透视技术的探测精度,给出了含入射角度参数的振幅衰减常数表达式。指出在工作频率和媒质参数一定的前提下振幅衰减常数与电磁波入射角度两者满足正弦关系,在0～π/2区间,振幅衰减常数的值随入射角度的增大而增大。采用改进的振幅衰减常数计算得到的数据进行无线电磁波层析成像,结果表明:改进后的振幅衰减常数计算得到的数据层析成像效果显著优于经典振幅衰减常数得到数据的层析成像效果,层析成像剖面图与实测地质剖面吻合较好。证明了采用改进后的振幅衰减常数可以在一定程度上提高无线电波透视的精度。

电磁波坑透技术在探测煤矿地质异常体中的应用

霄云煤矿在1307工作面采取坑透技术探测出了工作面的地质异常体,便于提前采取有针对性的预防性措施,尽量减少工作面内部构造对生产的不利影响,提高生产效率,保障安全高效生产。

西山矿区地质构造精细化探测技术研究

西山矿区地质类型复杂,为了进一步提高隐伏构造的探测精度,在对槽波和无线电磁波的响应特征和规律性进行分析的基础上,采用槽波与无线电磁波坑道透视联合探测技术,在西山矿区本部官地矿、东曲矿、镇城底矿进行了探测技术研究,最终形成一套适合西山矿区地质特点的综合地球物理探测技术体系,满足了矿区智能化工作面精细化探测要求。

矿井物探技术在突水预测中的应用

矿井地质安全保障就是在综合地质分析的基础上,使用物探技术及装备对煤矿采区、综采工作面和掘进前方地质条件进行综合勘探和评价,快速准确查明影响开采的各种地质异常,为矿井防治水工作提供技术保障。本文简要介绍了我国煤矿生产的发展趋势,说明地质构造及煤层顶、底板水问题是当前煤矿深部开采中所面临的主要地质问题。综合论述了煤矿深部开采中所用矿井物探技术的发展现状,介绍了矿井直流电法、矿井瞬变电磁法及无线电磁波透视法等勘探技术的应用情况,并提出了综合地球物理勘探技术在煤矿开采中的发展趋势。

周期矩形波作为无线电波透视波源的数字模拟与实验

针对无线电波透视仪发射机防爆不易实现的问题,提出使用周期矩形波代替单一正弦波作为发射波源的观点,通过对不同参数的周期矩形波进行频谱分析,选定参数优化后的周期矩形波与单一频率正弦波在实验室中实现了两种波源发射电磁波信号,用PR100宽带接收机接收的方案对比,证明了周期矩形波的优势。这种发射方式将克服原来仪器中不同频率需要不同谐振电路的缺点,大幅度减少使用电感电容的数量,对实现仪器防爆具有重大意义。