无线电波透视技术总结
无线电波透视法在工作面构造探测中的应用
无线电波透视法在工作簡构造探测中的应用□段宁宁山西义棠煤业有限责任公司，山西介休 032000摘荽I陷落柱、断层、煤厚变化、褶曲等是煤矿巷道掘进和工作面回采过程中常见的地质异常构造，本文以探测义棠煤业公司020710工作面内构造发育情况为例，通过实例分析和探查对比，进一步说明应用无线电波透视法探查工作面内部隐伏异常地盾构造的重要意义。
关键词：无线电波透视；电磁波；隐伏地质构造0引言无线电波透视技术能够精确地勘探察直接开采矿石的 工作地点中的地质异常体，掌握工作面中的隐伏构造的发 展延伸和规模确保采煤工作的顺利进行是矿井地质工作中 的重要任务。
义棠煤业公司自2009年即引进矿井无线电波 坑道勘探技术，通过近10年的发展，公司技术人员已基本 熟练拿握坑透技术操作及数据处理，本次在020710工作面 探查隐伏地质构造，取得良好的效果。
1无线电波透视法原理电磁波穿透过程中不同的介质对电磁波的吸收损耗是 不同的，在矿井中，电磁波会因为在穿越上下两个岩层之 间分布的煤炭层的过程中碰上陷落柱、断层和别的一些构 造的时候，由于发生吸收、衰减甚至是屏蔽的现象，会产 生数据异常现象。
为了对地质现象进行推理学习，就需要 研究电磁波在地质体和采区煤层，还有各种构造下所产生 的一些影响。
坑透是无线电波透视勘探一般适用于已完成掘进的工 作面的两个顺槽之内，发射点和接收点分别布置在巷道两 顺槽需要进行坑透的区域。
在进行坑透勘探的时候，先选 定一条巷道作为布置发射点的巷道，也叫发射巷道。
当在 发射巷道的某一点进行发射时，发射机向工作面煤体中发 射某一固定频率（一般选用365 Hz)的电磁波，在同一工 作面对应的的巷道中对发射过来的电磁波进行接收，获取 实测场强值。
如果工作面煤层中存在断层等构造时，断层 等构造会对电磁波信号进行发射、屏蔽或吸收，从而导致 接收机收到的电磁场强度变低。
一般在工作面顺槽布S多 个发射点和接收点进行观测，则形成透视异常区。
煤厚探测中无线电波透视勘探方法
研究建议
加强国际合作
积极参与国际学术交流，与同 行专家合作，共同推进无线电
波透视勘探技术的发展。
注重实践应用
将研究成果应用于实际工程中， 通过实践检验和完善理论，促进 理论与实践的结合。
加强人才培养
加大对相关领域人才的培养力度， 为无线电波透视勘探技术的深入研 究提供人才保障。
06
参考文献
参考文献
发展趋势
03
04
05
综合应用多种地球物理 勘探方法，提高煤层厚 度探测的精度和可靠性 ；
针对南方复杂地质条件 ，开展精细化研究，提 高无线电波透视勘探方 法的适应性；
利用人工智能、大数据 等新技术，提高数据处 理效率和解释精度。
02
无线电波透视勘探方法基 本原理
无线电波传播原理
01
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电磁波的传播
影响因素
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煤厚探测的准确性受多种因素影响，如煤层的电导率、反射面
的平整度、地下水的分布等。
03
无线电波透视勘探方法在 煤厚探测中的应用
探测方案设计
1 2
确定目标区域
选择具有代表性的地段，明确探测目标和任务 。
选择合适的频率和功率
根据目标深度和地质条件，选择合适的发射频 率和功率，以确保信号能够穿透足够的深度。
煤厚探测中无线电波透视勘 探方法
2023-11-04
目录
• 引言 • 无线电波透视勘探方法基本原理 • 无线电波透视勘探方法在煤厚探测中的应用 • 无线电波透视勘探方法优缺点分析 • 未来研究展望与建议 • 参考文献
01
引言
研究背景和意义
煤炭作为重要的化石能源，在我国能源结构中占据重要地位 。然而，随着开采强度的增加，煤层厚度探测的准确性对于 保障煤炭安全生产具有重要意义。
无线电波坑道透视法
无线电波坑道透视法一、无线电波坑道透视法的定义无线电波坑道透视法（又称坑透法）是一种电磁波探测方法。
是在钻孔或坑道中，利用无线电波在岩、矿媒质传播过程中观测到的一些现象，来探测地下目标物的一种方法。
由于电磁波在煤层中传播时，不同电阻率的介质对电磁波的吸收不同，电阻率小的介质，对无线电波吸收强，接收到的无线电波强度就小，和理论场强相比较，会形成“阴影区”。
根据“阴影区”的情况，就可以判断出地质异常体的存在。
二、无线电波坑道透视法的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（电阻率P和介电常数ε）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，当波在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，从而造成能量的损耗。
在实际工作中，电磁波在穿过煤层途中遭到断层、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，形成所谓的透视异常（又称阴影异常）。
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，这就是无线电波透视的基本工作原理。
三、无线电波坑道透视技术的应用范围应用无线电波透视技术，可以对煤层的地质构造、煤层的赋存与煤层结构等方面做较系统的探测研究，通过在两条巷道对工作面进行探测的实践证明，该项技术目前能探测的范围及精度为：1、探测煤层中落差大于三分之一煤层厚度的断层；2、探测富含水区域的大致范围；3、探测煤层顶底板起伏变化情况，起伏变化的幅度大于三分之一的煤层厚度；4、探测陷落柱，直径大于10米以上。
就晋城矿区而言，通过多年的实践，坑透可以达到的探测目的包括：1、探测出工作面煤层中长轴大于20m的陷落柱。
2、探测出工作面煤层中落差大于或等于1/3煤层厚度的断层。
3、探测出工作面煤层中大于等于1/3煤厚的冲刷带、煤层变薄带及无煤区。
四、无线电波坑道透视法的特点和局限性1、特点：⑴仪器轻便，接收机与发射机一般都在5kg左右，加上辅助设备总重要也不很大，有利于在煤矿井下工作。
煤厚探测中无线电波透视勘探方法
未来可以进一步研究和优化无线电波透视勘探方法，提高其在复杂地质条件下的适应性和探测精度。 同时，可以结合其他先进技术，如人工智能、大数据等，实现勘探数据的自动化处理和解释，提高工 作效率和准确性。
05
无线电波透视勘探方法的局限性 及未来发展趋势
局限性分析
信号衰减
无线电波在传播过程中易 受地层吸收和散射影响， 导致信号衰减，影响勘探 精度。
02
无线电波透视勘探技术与方法
无线电波发射与接收设备
01
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发射机
通常采用高频振荡器或射 频放大器，用于产生特定 频率的无线电波并向地下 发射。
接收机
用于接收地下反射回来的 无线电波信号，并转换为 电信号进行处理。
天线系统
包括发射天线和接收天线 ，用于聚焦和导向无线电 波，以提高信号质量和分 辨率。
无线电波传播模型与模拟
层状模型
将地下介质简化为多层水平层状结构，通过层状模型的反射和透 射系数计算无线电波的传播路径。
射线追踪方法
基于射线理论，模拟无线电波在地下介质中的传播路径和射线路径 ，用于预测信号的传播时间和幅度。
有限元法或有限差分法
通过数值计算方法求解电磁波在复杂地质模型中的传播过程，得到 更精确的模拟结果。
对比分析
与传统的钻探、物探等方法相比，无线电波透视勘探方法具有非破坏性、高效 率、低成本等优点。同时，该方法还可以与其他勘探方法进行互补，提高探测 结果的精度和可靠性。
经验教训与改进方向
经验教训
在应用无线电波透视勘探方法时，需要注意发射源和接收设备的布置位置和数量，以及信号处理和解 析的方法。此外，对于不同地质条件，需要根据实际情况调整参数和方法，以提高探测精度。
WKT-E 无线电波透视仪
谢谢各位领导专家！
4.接收机使用、操 作 接收机使用、 接收机使用
接收机的一般操作流程 ①开机 ②原有数据处理（清除、不清除 ） ③频率设定 ④增量点号设置 ⑤场强值测量 ⑥数据通讯
三、软件部分操作方法流程
本软件系统是用来处理无线电波透视资料的应用性软件，该 系统具如下功能：对在井下实际探测到的数据进行通讯；对 测得的数据进行计算、CT处理、分析，从而确定参数H0、β， 得到平面交绘图、综合曲线图和CT成像图，圈定出工作面 内的物探异常区；对平面交绘图、综合曲线图和CT成像图 进行编辑和整理；打印成果图和成果报告。 本软件是适用于windows操作环境的无线电波透视资料处理 系统，该系统采用图文交互界面，形象直观、具有良好的人 机对话功能，适用于各级用户。通过现场实际应用后证明， 本系统软件能有效、正确地处理资料，查找和解释出工作面 内的物探异常区域。
四、仪器使用过程中的注意事项
(一)、安全保护装置及事故处理 1. 安全保护装置 因为透视仪是在要探测时才下井，且每次下井探测仪器 要频繁移动，为保护透视仪发射机和接收机井下碰撞，每次 下井不但需用专用皮箱装发射机和接收机，还需要由专人携 带仪器。 2. 故障处理 发射机、接收机井下不工作以及井下接收不到信号，先 要关掉仪器电源，再检查天线是否连接好，井下工作时不要 拆装仪器，尤其严禁井下带电拆装部件。如果井下简单故障 不能处理，必需上井检修，操作人员井上还不能解决故障的， 需要送厂家由专业人员检修和校正仪器。
无线电波透视技术
中煤科工集团重庆煤科院 岩土工程研究所
一、无线电波透视技术简介
1.无线电波透视仪发展简史
电磁波传播理论在地质上的应用最早是在二 十世纪初期国外就进行了理论探索和野外试 验工作。 前苏联1923年开始这方面的研究工作。1928 年在外高加索硫化矿床上进行试验，证明了 电磁波在地下能够传播一定的距离，同时发 现黄铁矿体在电磁波传播途径上形成“阴影” 现象。
煤矿工作面无线电波透视技术原理与数据处理
坑透现场工作布置
(a).一发一收;(b) 一发双收示意图
双发双收：
在工作面两条巷道均布置一套完整的接收机和发射机。当1巷发射 机在某发射点发射信号时，2巷接收机接收信号；在1巷发射机换站 时，2巷发射机在布置的发射点发射信号，1巷接收机接收信号；保 持两巷发射机和接收机不间断轮流发射接收。
r
岩、矿石的介电常数随频率的变化
1-碱性花岗岩；2-白云母斑状花岗岩； 3-花岗岩；4-白云母花岗岩；5-石英
岩石电阻率随频率的变化 1-斑状石灰岩；2-粒状大理岩；3-大理岩
二、吸收系数与电磁参数的关系
• 1、无线电波透视法基本公式
H
H0
er r
β-介质吸收系数，奈培/m
er
基本波函数，表示向距离增大方向 前进的正向行波，或称空间变化部
探方法主要包括： • (1)矿井地震法，主要为工作面地震槽波透视法和地震波纵横波透视
CT法(刘天放和李志聃,1993;刘盛东和李承华,2000;彭苏萍,等, 2002, 2008;张平松,等,2004, 2006)； • (2)矿井电磁法，主要为工作面音频电穿透法(李冬林,等, 2005; 李振峰, 等, 2005)、矿井直流电法(程久龙,等,2008;刘盛东,等,2009;刘树才, 等,2009; 施龙青,等,2008; 吴荣新,等,2009, 2010c)、矿井瞬变电磁法(刘 志新等,2006;于景邨,等,2007)、无线电波(坑道)透视法等(程久龙, 等,1999;董守华和王琦,2003;高一峰,2007; 刘天放和李志聃,1993;宁书 年,等,2001;汤友谊,等,2002;吴荣新,等, 2010a, 2010b)。
煤厚探测中无线电波透视勘探方法
煤厚探测中无线电波透视勘探方法汇报人：2023-12-28•无线电波透视勘探方法概述•无线电波透视勘探的基本原理•无线电波透视勘探的实践应用目录•无线电波透视勘探的优缺点分析•无线电波透视勘探的未来发展展望01无线电波透视勘探方法概述定义与特点无线电波透视勘探是一种利用无线电波在地下传播过程中遇到不同介质时发生的反射、折射和吸收等物理现象，来探测地下地质结构和矿产资源分布的地球物理勘探方法。
特点无线电波透视勘探具有非破坏性、高分辨率和高效率等优点，适用于大面积覆盖和复杂地质条件的勘探。
无线电波透视勘探能够快速准确地确定煤层厚度和分布范围，为煤炭资源开发和利用提供重要依据。
资源勘查安全生产环境保护通过无线电波透视勘探，可以及时发现地质异常和潜在的安全隐患，为矿山安全生产提供保障。
在煤炭开采过程中，无线电波透视勘探有助于减少对周边环境的破坏和污染，降低环境风险。
030201无线电波透视勘探的重要性无线电波透视勘探技术起源于20世纪50年代，经过多年的研究和发展，已经成为一种成熟、高效的地球物理勘探方法。
历史随着计算机技术和信号处理技术的进步，无线电波透视勘探的精度和效率不断提高，应用范围也不断扩大。
未来，无线电波透视勘探技术将继续朝着高分辨率、高精度、快速探测等方向发展。
发展无线电波透视勘探的历史与发展02无线电波透视勘探的基本原理电磁波是由变化的电场和磁场相互激发而产生的波动，具有波粒二象性。
电磁波在空间中传播时，其频率、波长和速度之间满足关系式：$c = lambda f$，其中$c$为光速，$lambda$为波长，$f$为频率。
无线电波属于电磁波的一种，其频率范围一般在3000米以下。
电磁波传播原理电磁波在煤层中的传播特性煤层作为一种天然的电导体，对无线电波具有较好的吸收和散射作用。
无线电波在煤层中传播时，其传播路径、能量衰减和传播速度受煤层厚度、电导率、含水率等因素的影响。
随着煤层厚度的增加，无线电波的传播速度逐渐减小，能量衰减加快。
无线电波透视技术在煤矿安全生产中的应用——以双柳煤矿为例
＼ ＼
＼
折 射 、 射 和吸 收 ， 反 造成 电磁 波 能量 的损 耗 。如果 发射 源 发 射 的 电磁波穿 越煤 层途 径 中 ， 存在 断层 、 落柱 、 陷 富含 水带 、 顶 板垮 塌 和 富集 水 的采 空 区 、 冲刷 、 层 产状 变 化 带 、 煤 煤层
ｆ ｆ 删 ｛ Ｉ ｛
煤 层 中断 裂构 造 的界 面 ， 造 引起 的煤 层破 碎带 、 层 构 煤
删 ｆ 嘲 Ｉ ｌ ｆ ＼ｊ ＼＼＼ ＝ ｛ 中 ｌ ｜ ｜ 、 … ｆ ｔ ＝ ＝
一
破 坏 软 分 层 带 以 及 富 含 水 低 电 阻 率 带 等 都 能 对 电 磁 波 产 生
ｔ
矿 井 电磁 波透 视 技 术 ， 是根 据 电磁波 在 煤层 中 的传 播特 就
生 产提 供 相 应 的指 导 。 关键 词 ： 线 电 波坑 透 ； 据 采 集 ； 井 构 造 ； 文 地 质 无 数 矿 水
中 图分 类 号 ： ９ １ Ｃ ３
文 献 标 志 码 ： 文章 编 号 ：０ ０ ８ ７ （０ ２ ０ — １ １０ Ａ １０ — ７ ２２ １ ）２ ０ ７ — ２
Ｈ ｐ由 下 式 表 示 ：
ＨＩＨ 一 ［ ｆＯ ） 。－ （） ＝ ｅ３ ｒ
ｒ
式 中： 决定于发射功率 和天线周围煤层 的初始场强 ； Ｈ厂・
Ｂ 煤层对电磁波的吸收系数 ； Ｐ 一 ｒ —＿ 点到 ０点的直线距离（ ； ｍ）ｆ （） ０ 一方 向性因子 ， ０是偶极子轴与观测点方向的夹角 。 在 辐射 条 件 不 随 时 问变 化 时 ， Ｈｏ是 一 常数 ， 收 系数 吸 Ｂ是 影 响 场 强 幅值 的主 要 参 数 ， 的值 越 大 ， 强 变 化 就 它 场 越 大 。 收 系数 与 电磁 波 频率 和 煤层 的电 阻率 等 电性参 数 吸 有 直接 关 系 ： 同一 均 匀 煤 层 中 ， 在 频率 越 高 吸 收 系数 就 越 大， 电磁 波 穿透 煤 层距 离 就 近 ； 层 电阻率 越 低 ， 收 系数 煤 吸
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。