煤層工作面小構(gòu)造無線電波透視探測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、我國(guó)的綜采工作面采煤得到了越來越廣泛的應(yīng)用，煤層工作面內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造的分布狀態(tài)、發(fā)育程度、空間位置對(duì)工作面的快速安全回采有著重要意義。與其他用于工作面構(gòu)造探測(cè)的物探方法相比，無線電波透視技術(shù)具有工作效率高、透距大、成本低的特點(diǎn)，為工作面地質(zhì)構(gòu)造探測(cè)最常用的方法。本文從坑透探測(cè)的觀測(cè)系統(tǒng)、模擬實(shí)驗(yàn)、資料處理技術(shù)等方面開展研究，結(jié)合實(shí)際的數(shù)據(jù)資料，開展小構(gòu)造探測(cè)的精細(xì)研究。
　　地面開展了小間距接收的地面坑透實(shí)驗(yàn)，對(duì)比了雙巷透視觀測(cè)系統(tǒng)和

2、四巷觀測(cè)系統(tǒng)的探測(cè)效果，表明四巷透視觀測(cè)系統(tǒng)結(jié)果對(duì)探測(cè)目標(biāo)的反映更加準(zhǔn)確，有利于小構(gòu)造的準(zhǔn)確探測(cè)。
　　利用工作面實(shí)際坑透數(shù)據(jù)及回采驗(yàn)證資料，對(duì)坑透成像方法、參數(shù)設(shè)置進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，得到的研究結(jié)果如下:
　　(1) ART、SIRT、LSQR三種層析成像反演技術(shù)，其結(jié)果為工作面網(wǎng)格單元的電磁波吸收系數(shù)值，該反演結(jié)果都對(duì)落差≥1/2煤厚的主要地質(zhì)異常平面范圍控制較好，對(duì)小構(gòu)造＜1/2煤厚的地質(zhì)異常三種反演結(jié)果均有一定程度反映

3、。相對(duì)來說SIRT反演結(jié)果與地質(zhì)異常的吻合程度更好一些。
　　(2)實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)分布圖、場(chǎng)強(qiáng)差值分布圖、場(chǎng)強(qiáng)比值分布圖三種場(chǎng)強(qiáng)值處理結(jié)果，其結(jié)果為工作面網(wǎng)格單元的場(chǎng)強(qiáng)值或場(chǎng)強(qiáng)衰減值，其成像結(jié)果較為相似，都對(duì)落差≥1/2煤厚的主要地質(zhì)異常范圍控制較好，對(duì)＜1/2煤厚的地質(zhì)異常有一定程度反映，對(duì)落差≤1/3煤厚的地質(zhì)異常反映不明顯;其中實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)分布圖反映了工作面實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)值的變化情況，對(duì)地質(zhì)異常程度的反映相對(duì)優(yōu)于衰減系數(shù)處理結(jié)果。
　

4、　(3)通過設(shè)置不同網(wǎng)格大小進(jìn)行SIRT反演并進(jìn)行對(duì)比分析，SIRT反演單元網(wǎng)格邊長(zhǎng)大小的選擇應(yīng)與實(shí)際接收數(shù)據(jù)間距相同時(shí)，反演結(jié)果對(duì)地質(zhì)異常的反映效果最佳。
　　(4)在工作面實(shí)際坑透時(shí)，采用5m的接收點(diǎn)間距比采用10m的接收點(diǎn)間距能夠獲取更多地可靠數(shù)據(jù)，對(duì)地質(zhì)異常邊界的有效控制距離顯然要更優(yōu);特別對(duì)小范圍的地質(zhì)異常，采用10m的接收點(diǎn)間距可能僅得到很少的異常場(chǎng)強(qiáng)值，而采用5m的接收點(diǎn)間距可得加倍的異常場(chǎng)強(qiáng)值，能夠更可靠準(zhǔn)確地圈定