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1、第39卷第4期煤田地质与勘探Vb1.39NO.42011年8月CO札GE0Ⅱ0GY&鲫.0A矾0NAug.2011文章编号:1001.1986(2011)04.0067.02岩体通信技术研究中应注意的几个问题张仲礼(中煤科工集团西安研究院,陕西西安710077)摘要:岩体通信是通信信号在地层中的传播与接收,属无线电通信的一个分支。阐述了电流场通信的概念;指出电流场通信在煤矿应用的安全性不仅与信号功率有关,而且与信号频率相关;提出了岩体通信设备研制中频率确定的基本原则和岩体通信领域需要进一步研究的问题。关键词:岩体通信;电流场通信;电导率中图分类号:P631文献标识码:ADOI:10.3
2、969~.issn.1001.1986.2011.04.017DiscussiononsomeproblemsincommunicationinrockmassZHANGZhongli(XranResearchInstitute,ChhlaCoalTechnologyandEngineeringGroupCorp,船710077,China)Abstract:Communicationinrockmassisabranchofradiocommunication,speciallydealingwiththestudyoftransmissionandreceptionofcommun
3、icationsignalsinstrata.Thepaper,basedondescril~}tionofadvantagesoftheapplicationofcommunicationtechnologyinrockmassinundergroundengineeringandmines,furtherstatestheconceptofcommunicationinelectricalcurrentfield.Itisindicatedthatthesafetyoftheapplicationofcommuni-cationinelectricalcurentfieldinco
4、alminesisnotonlyrelatedtothesignalpower,butalsotosignalfrequency.Anditproposedproblemsneededtofurtherstudyindeterminationofbasicprinciplesofdevelopmentofcommu-nicationequipmentinrockmassandinthefieldofcommunicationinrockmass.Keywords:communicationinrockmass;communicationinelectricalcurrentfield;
5、electricconductivity岩体通信是以岩层为传输介质的通信技术,属传输容量大,信道多,天线的物理尺寸短,体积小。通信领域中无线通讯技术的一个分支。由于传输介煤矿井下的岩体通信,穿透的是地层。自然界的质是地层的一部分,所以传播、衰减规律就与地层岩层,其电性很不稳定,总体可归为半导电介质。电结构、组成等诸多因素密切相关,从而成为通信技磁波在半导电介质中的穿透能力与电磁波的频率厂及术与地质学等学科交叉的技术。介质的电导率有关。电磁波的频率越高,衰减越严岩体通信的信道是地层。在矿井灾害事故发生重,传播距离越短。所以岩体通信只能是低频通信。时,其他通信系统的信道可能损坏,失去功能,
6、但按照常规通信理论设计天线,低频通信的天线尺岩体通信系统的信道几乎不会被损坏。所以,岩体寸就会很大,无法在井下有限的空间应用。所以在井通信特别适合于地下工程的应急救援通信。下采用传统电磁波传送的岩体通信是相当困难的。岩体通信在地下工程、矿井中应用具有空间优这里阐述的岩体通信,采用电流场传输较适合势。在井下不同的工作面或巷道之间,空间距离可井下应用。电流场通信是将交变电流通信信号以电能很短,但顺巷道绕行,则可能路径很长;对通信耦极的形式施加于岩层,接收方用电偶极在岩层接来说,尤其是对不同的开采水平之间的通信来说,收通信的电压信号,从而达到通信的目的。在巷道之间架设有线通信,可能需要很长的
7、线路,采用电流场的岩体通信比较适合于地下矿井使而利用岩体通信,通信距离就可能很短。用,其发射和接收不受巷道尺寸的限制。一般的岩体通信距离都在500m左右,当通信1电流场通信频率很低时,通信距离就会远小于波长。发射电极可电磁波在空气媒介中传播时衰减小,所以地面微以近似看作恒流偶极子,由电磁场理论可知,恒流偶波的工作频率一般选在较高频段,其载波辐射效率高,极子可由静电场模型来模拟,此时电流场的分布可近收稿日期:20l1.03.O2基金项目:“十一五
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