矿井孔-巷无线电磁波透视探测方法
发布时间：2021-08-22 01:49
为了提高无线电磁波透视技术的探测精度,并且使该方法能够在独头巷道进行使用,确保煤矿的安全高效的开采。研究了采用了矿井巷道发射,钻孔接收电磁波信号的方式,借助钻孔岩层的屏蔽作用,在降低接收信号的外部干扰的同时,开拓了无线电磁波透视技术新的使用方法,即孔-巷无线电磁波透视的探测方法。分析了传统无线电磁波透视探测方法的特点及探测过程中存在的主要问题,根据目前矿井探测地质任务的要求,提出了适用于复杂地质条件下的孔-巷无线电磁波透视探测方法。研究了孔-巷无线电磁波透视的基本理论,认为无线电磁波透视探测准确性与电磁波入射角度有关,无线电磁波透视的衰减系数与煤（岩）层电导率、介电常数有关;研究了适用于孔-巷无线电磁波透视的专用接收天线装置,研究了适用于孔-巷无线电磁波透视的施工布置方法;以掘进巷道与钻孔结合的地质模型为例,通过模拟分别研究电磁波在煤层中遇到断层和陷落柱时的波场特征及信号响应规律,研究电磁波对地质异常的响应特征。发现孔-巷无线电磁波透视的探测方法与传统矿用无线电磁波透视相比适用范围更广,并且能够更加精确的探测隐伏构造的赋存情况。现场试验和验证情况表明,矿井孔-巷无线电磁波透视技术能够更...
【文章来源】：煤炭学报. 2020,45(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
衰减常数与入射角度变化关系
传统无线电磁波透视采用两个巷道分别发射与接收的探测方式,首先需要保证有两个可供施工的巷道,如果只有一条掘进巷道则无法开展无线电磁波探测工作。提出的孔-巷无线电磁波透视是在只有一条独头掘进巷道的情况下,利用巷道和巷道中的钻孔形成工作条件,进行无线电磁波透视,达到探测隐伏地质构造的目的。由于常规无线电磁波透视天线面积较大,无法适用于孔-巷探测的任务。为了解决这个问题,需要针对钻孔接收天线进行重新设计,根据孔-巷无线电磁波透视施工的需要,设计了孔-巷无线电磁波透视接收天线,钻孔接收天线电路原理如图4所示。根据常规钻孔规格,进行设计的钻孔天线的技术指标如下:钻孔接收天线设计适用于钻孔深度不大于200 m;孔径不小于70 mm;接收线圈外径为50 mm;电压分辨率为1 mV;等效接收面积约200 m2。图5为钻孔接收天线示意。
根据常规钻孔规格,进行设计的钻孔天线的技术指标如下:钻孔接收天线设计适用于钻孔深度不大于200 m;孔径不小于70 mm;接收线圈外径为50 mm;电压分辨率为1 mV;等效接收面积约200 m2。图5为钻孔接收天线示意。由图5可以看出,孔-巷无线电磁波透视接收天线外筒内封装信号接收电路、放大电路、滤波电路和电池,外筒前端封装接收线圈和磁芯,接收线圈与信号放大电路相连,外筒一端设置有天线开关与电缆接口。接收天线可有效提高天线的灵敏度,提高信号信噪比,为精细测量打好基础,适用于解决中、浅部地质问题。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LBA-BP的矿井瞬变电磁法岩层富水性的定量预测研究[J]. 程久龙,赵家宏,董毅,董倩芸. 煤炭学报. 2020(01)
[2]回采工作面多频率无线电波透视探测研究[J]. 肖玉林,吴荣新,严家平,张平松. 煤田地质与勘探. 2016(05)
[3]工作面煤厚及宽度对坑透综合曲线图的影响[J]. 吴荣新,肖玉林,张世阔,汪国胜. 建井技术. 2015(06)
[4]中国矿井物探技术发展现状和关键问题[J]. 刘盛东,刘静,岳建华. 煤炭学报. 2014(01)
[5]基于改进振幅衰减常数的无线电波透视层析成像研究[J]. 刘鑫明,刘树才,姜志海,刘英,杨光,易洪春. 地球物理学进展. 2013(02)
[6]无线电波坑道透视探测的定性分析及其应用[J]. 梁庆华,吴燕清,宋劲. 重庆大学学报. 2010(11)
[7]矿井工作面无线电波透视“一发双收”探测与应用[J]. 吴荣新,张平松,刘盛东,徐翀,黄晖. 煤炭学报. 2010(S1)
[8]工作面无线电波透视实测场强成像分析及应用[J]. 吴荣新,刘盛东,肖玉林,徐翀. 岩土力学. 2010(S1)
[9]双巷并行三维电法探测煤层工作面底板富水区[J]. 吴荣新,刘盛东,张平松. 煤炭学报. 2010(03)
[10]双巷网络并行电法探测工作面内薄煤区范围[J]. 吴荣新,张平松,刘盛东. 岩石力学与工程学报. 2009(09)
本文编号：3356756
【文章来源】：煤炭学报. 2020,45(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
衰减常数与入射角度变化关系
传统无线电磁波透视采用两个巷道分别发射与接收的探测方式,首先需要保证有两个可供施工的巷道,如果只有一条掘进巷道则无法开展无线电磁波探测工作。提出的孔-巷无线电磁波透视是在只有一条独头掘进巷道的情况下,利用巷道和巷道中的钻孔形成工作条件,进行无线电磁波透视,达到探测隐伏地质构造的目的。由于常规无线电磁波透视天线面积较大,无法适用于孔-巷探测的任务。为了解决这个问题,需要针对钻孔接收天线进行重新设计,根据孔-巷无线电磁波透视施工的需要,设计了孔-巷无线电磁波透视接收天线,钻孔接收天线电路原理如图4所示。根据常规钻孔规格,进行设计的钻孔天线的技术指标如下:钻孔接收天线设计适用于钻孔深度不大于200 m;孔径不小于70 mm;接收线圈外径为50 mm;电压分辨率为1 mV;等效接收面积约200 m2。图5为钻孔接收天线示意。
根据常规钻孔规格,进行设计的钻孔天线的技术指标如下:钻孔接收天线设计适用于钻孔深度不大于200 m;孔径不小于70 mm;接收线圈外径为50 mm;电压分辨率为1 mV;等效接收面积约200 m2。图5为钻孔接收天线示意。由图5可以看出,孔-巷无线电磁波透视接收天线外筒内封装信号接收电路、放大电路、滤波电路和电池,外筒前端封装接收线圈和磁芯,接收线圈与信号放大电路相连,外筒一端设置有天线开关与电缆接口。接收天线可有效提高天线的灵敏度,提高信号信噪比,为精细测量打好基础,适用于解决中、浅部地质问题。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LBA-BP的矿井瞬变电磁法岩层富水性的定量预测研究[J]. 程久龙,赵家宏,董毅,董倩芸. 煤炭学报. 2020(01)
[2]回采工作面多频率无线电波透视探测研究[J]. 肖玉林,吴荣新,严家平,张平松. 煤田地质与勘探. 2016(05)
[3]工作面煤厚及宽度对坑透综合曲线图的影响[J]. 吴荣新,肖玉林,张世阔,汪国胜. 建井技术. 2015(06)
[4]中国矿井物探技术发展现状和关键问题[J]. 刘盛东,刘静,岳建华. 煤炭学报. 2014(01)
[5]基于改进振幅衰减常数的无线电波透视层析成像研究[J]. 刘鑫明,刘树才,姜志海,刘英,杨光,易洪春. 地球物理学进展. 2013(02)
[6]无线电波坑道透视探测的定性分析及其应用[J]. 梁庆华,吴燕清,宋劲. 重庆大学学报. 2010(11)
[7]矿井工作面无线电波透视“一发双收”探测与应用[J]. 吴荣新,张平松,刘盛东,徐翀,黄晖. 煤炭学报. 2010(S1)
[8]工作面无线电波透视实测场强成像分析及应用[J]. 吴荣新,刘盛东,肖玉林,徐翀. 岩土力学. 2010(S1)
[9]双巷并行三维电法探测煤层工作面底板富水区[J]. 吴荣新,刘盛东,张平松. 煤炭学报. 2010(03)
[10]双巷网络并行电法探测工作面内薄煤区范围[J]. 吴荣新,张平松,刘盛东. 岩石力学与工程学报. 2009(09)
本文编号：3356756
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