工作面无线电波透视CT探测成果报告之石板沟Word格式文档下载.docx

1、山西襄矿石板沟煤业有限公司33107回采工作面无线电波透视CT探测实施地点完成单位安徽惠洲地下灾害研究设计院主要完成人山西襄矿石板沟煤业有限公司：王杰编 制李准审 核程学丰 1 工程概况2 无线电波透视法探测方法及原理2.1 无线电波透视法基本原理电磁波在地下岩层中传播时，由于各种岩、矿石电性的不同，它们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所出现的界面时，电磁波将在界面上产生反射和折射作用，也造成能量的损耗。因此，在矿井下，电磁波穿过煤层途中遇到断层、陷落柱或其它构造时，波能量被吸收或完全被屏蔽，则在接收巷道收到微弱信号或收不到透射信号，形成所谓的

2、透视异常。研究采区煤层、各种构造及地质体对电磁波的影响所造成的各种无线电波透视异常，从而进行地质推断和解释。2.2 无线电波透视方法2.2.1 透视工作方法井下坑透法一般在两巷道间进行，如在回风巷布置发射点，向煤层中发射某一频率的电磁波，在运输巷安置接收机观测电磁场场强H信号，电磁波在煤层传播中遇到介质电性变化时，电磁波被吸收或屏蔽，接收信号显著减弱或收不到有效信号，如沿巷道多点观测，测形成所谓的透视异常。发射点和接收点可布置在回风巷、运输巷等易于通行和干扰小的地段。井下观测方法有同步法和定点法两种方式。同步法是发射天线和接收天线分别位于不同巷道中，同时等距离移动，逐点发射和接收，较小采用。如

3、图2-1所示。图2-1无线电波坑道透视同步法发射与接收示意图定点法是发射机相对固定于某巷道事先确定好的发射点位置上，接收机在相邻巷道一定范围内逐点沿巷道观测场强值。又称定点交汇法。一般发射点距60米，接收点距10米。每一发射点，接收机可相应观测1120个点。如图2-2所示。观测基本步骤：（1）在观测前，预先安排好观测约定时间顺序，列出时间表格，发射和接收各持一份；（2）观测时，严格按时间表执行，发射机天线应平行巷道，悬持成多边形，应保持发射信号稳定；（3）接收天线环面对准发射机的方向，即观测最大值方向。图2-2 无线电波坑道透视定点法发射与接收范围示意图2.2.2 使用仪器及工作频率地下电磁波

4、衰减的透射异常区（“阴影”区）并非单由一次场的吸收所形成的，而且还受很多其它因素的影响。如感应二次场引起的干涉、煤层（或岩层）的不均匀性和各向异性、直达波、巷道的反射及漫反射波，以及煤层顶低板的围岩波等。所以观测场强值可能是几种波的综合值。结果使“阴影”变得模糊，以致于不能准确判定异常体位置，因此，选择最佳工作频率是很关键的。频率过高，即使是高阻的岩石也会产生明显的吸收作用，结果很可能不能突出要寻找的地质异常体的“阴影”区。而地质异常体的围岩却形成了“阴影”区；如果频率过低，则由于一次绕射作用，使得要寻找的地质异常体可能被掩盖。为了得到明显的“阴影”区，必须选择最佳的工作频率。2.2.3 井下

5、干扰及其排除措施 巷道中的人工导体，对电磁波的传播起干扰作用，但不同的导体对电磁波传播的影响不同。（1） 金属支架，对电磁波有少量的屏蔽吸收作用。（2） 接地的铁轨、电溜子，对电磁波有一定的导引作用。存在二次场，实际观测中发现在铁轨附近，场的梯度较大，二次场的影响范围在0.8m以下，故接收天线环距铁轨、电溜子高于1m，二次场的影响就可忽略比计。（3） 悬挂在巷道壁上铁管的二次场的强弱，与距发射点的远近有关，在铁轨不连通的情况下，二次场很弱，接收天线环离开1m，影响可忽略不计，同巷发射接收，二次场的干扰，仅次于电缆干扰强度。（4） 电缆、金属锚网及其它导体，对电磁波有很好的导引作用。天线辐射的电

6、磁波感应到导线上沿着导线传播，成为电磁波的二次辐射源。接收巷道有导线时，天线接收的场，有从煤层来的直达波和导线上的二次辐射场，当二次辐射场大于直达波时，它就掩盖了直达波，使透视工作无法进行。2.3 资料整理与解释2.3.1 场强对比法通常用图示方法来描述沿观测巷道或在透射范围内场的变化规律。综合曲线图：将同一发射点对应接收点的实测场强H值、理论场值H0值和衰减系数值按给定比例尺绘制成剖面图。以接收点点位为横坐标。交会平面图：在采区平面工程图上，标定各发射点和对应的接收点。根据综合曲线确定边界点，将该点与对应的发射点连线，于是由不同发射点所对应的接收点绘出相应的边界射线，各射线所围定的范围便为异常体的平面位置。如图2-3所示。