无线电波透视技术总结

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1、无线电波透视（坑透）技术总结研究意义：1、本课题研究意义是熟悉复杂地质条件下电磁波在煤层中传播、反射和吸收的规律；对无线电波透视技术的现场观测系统进行改进，实现“一发双收”，从而更省时省力的勘探煤矿综采工作面；编写快速处理无线电波透视数据的软件系统，提高对煤矿综采工作面内各种地质条件的勘探和预报的准确率，努力为煤矿高产高效安全生产提供技术服务。2、煤层地质构造(小断层、陷落柱等)的分布预测有助于机械化采煤设计及地质灾害预防,在开采前探明工作面内隐藏地质构造具有重要意义。无线电波坑道透视法(坑透法)是常用的工作面地质

2、构造探测方法之一，主要基于射线理论电磁波传播原理，采用联合代数迭代重建法(SIRT)对介质的电磁衰减系数进行层析像，从而推断煤层内的异常地质构造。概念：1、无线电磁波坑透技术(坑透法)是利用探测目标与周围介质之间的电性差异来研究确定目标体位置、形态、大小及物性参数的一种物探方法。2、坑道无线电波透视法是通过研究透射电磁波传播过程中的衰减系数异常(煤层、各种岩石及地质构造对电磁波吸收能力不同)来进行地质解释的一种方法。该方法原理简单，仪器轻便易操作，探测距离远，可探测采煤工作面内隐伏地质构造以及煤层厚度变化等，在煤矿

3、地质灾害防治领域应用广泛。总结：无线电磁波坑透技术(坑透法)是利用探测目标与周围介质之间的电性差异来研究确定目标体位置、形态、大小及物性参数的一种物探方法。该方法原理简单，仪器轻便易操作，探测距离远，可探测采煤工作面内隐伏地质构造以及煤层厚度变化等，在煤矿地质灾害防治领域应用广泛。地球物理基础：1、电磁波在煤、岩层中传播时,其强度、相位大小直接与煤、岩电阻率、介电常数、和磁导率等电磁参数有关。在煤矿井下巷道间进行透视时,电磁波传播限制在层状介质中,层状煤层与顶底板岩层电阻率差异较大,所以电磁波顺煤层方向传播,在垂直

4、方向上传播距离很小,煤层顶底板实际上起着屏蔽作用。这就是无线电波透视技术的地球物理物理基础。2、在井下煤、岩层中电磁波的传播，其强度、相位大小直接与煤、岩电阻率ρ、介电常数ε和磁导率μ等电磁参数有关。大量的现场实验和实验室煤、岩样测定结果表明，矿区各煤层与项底板都有明显的电磁性质的差异，这就是采用无线电波透视的地质地球物理基础。总结：电磁波在煤、岩层中的传播，其强度、相位大小直接与煤、岩电阻率ρ、介电常数ε和磁导率μ等电磁参数有关。煤矿井下巷道间，电磁波的传播在层状介质中受到限制，其传播方向沿顺煤层方向进行，在垂直

5、方向上传播距离很小，矿区各煤层与顶底板岩层电阻率差异较大，因此煤层顶底板实际上起着屏蔽作用。这就是无线电波透视技术地质地球物理基础。煤的电磁参数：煤的变质程度对其电阻率有决定性的影响。在成煤过程中，随着炭化作用的进行，煤的变质程度增高。煤的含炭量逐渐增多，挥发物减少。煤的电阻率也相应的减小。另外，煤与其它岩层一样其电阻率与湿度的关系密切，煤层及其顶底板岩层中部分含有一定的水分。水溶解了煤和顶底板岩石的矿物质。呈一种带极性分子的溶液存在于煤层及岩层空隙中，为离子导电物质，因此对电阻率影响很大。水分越高，湿度越大，则电

6、阻率变小，电磁能量的衰减增大。正因如此，井下利用无线电波透视可成功地探测含水破碎带及断层裂隙带等地质问题。原理：1、无线电波坑道透视技术是一种井下电磁波法。电磁波在地下煤岩层中传播时，各种岩、矿石电性（电阻率，介电常数等）不同，对电磁波的能量吸收存在一定差异，电阻率低的岩、矿石具有较强的吸收能力。伴随着陷落、断裂等构造出现的界面，能对电磁波产生折射、反射、散射等作用，也会使电磁波能量衰减和损耗。因此，如果将透视仪的发射机和接收机分别放在采煤工作面的两条顺槽中，让发射机发出的电磁波穿越工作面达到接收机，电磁波在穿越煤

7、层的途径中，当存在与煤层电性不同的地质体（如陷落柱、断层、冲刷区等其他地质构造）时，电磁波能量就会被其部分吸收或完全屏蔽，造成信号明显减弱，甚至接收不到，形成透视异常区。变换发射机与接收机的位置，重复测得同一异常区的阴影区，这些“阴影区”交汇的地方，就是异常的具体位置，然后根据异常的强弱、形态等特征来确定其地质构造。2、无线电波坑透探测(CT)技术是利用电磁波在地下岩层中传播时，各种岩、矿石电性的不同，从而导致对电磁波能量吸收不同，低阻岩层对电磁波具有较强的吸收作用，当波前进方向遇到断裂构造或陷落柱、侵入体等地质异

8、常时，一方面电磁波在其界面上产生反射和折射，造成能量的消耗;另一方面，当断层落差较大时，电磁波传播路径将穿过一部分岩石，而岩石的电阻率比煤层的电阻率低得多，造成能量损耗；因此在井下，电磁波穿过煤层途中遇到断层，陷落柱或者其他构造时，波能量被吸收或完全被屏蔽，则在接收巷收到微弱信号或收不到投射信号，形成所谓的透视异常。研究采区煤层，各种构造及地质体对电磁波的影