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1、四邻及地质情况
10103工作面井下位于一采区东北部，开采9+10+11号煤层。西侧是回风大巷、运输大巷和轨道大巷，北侧是一、二采区边界，东侧28.5m是与新梦源矿的井田边界，南侧25m是10105掘进工作面回风顺槽。上距2号煤层82.5m。回采面高程1000.2-1096.8m，该工作面东西走向长1202m，南北倾向长177m，回采面积1147×170=194990㎡。
2、地层及地质构造情况
2.1 工作面顶底板情况岩性依次如表1-1
2.2 地质构造
(1)断层
表1-1 工作面顶底板情况岩性
本工作面回风顺槽揭露有F10、F11、F12三条正断层，运输顺槽揭露有F13逆断层和F14、F15正断层，其中F10断层(距回风大巷258m)落差0.3～0.2m，延伸约208m到运输顺槽；F11断层(距回风大巷831m)落差1.4m,倾角70～78°，断层附近有次生小断层，预计向工作面内延伸80m；F12断层(距回风大巷1206m)落差1.0m,倾角72°，导水，该断层在切眼内落差减小到0.6m,预计在工作面内延伸30m；F13逆断层(距运输大巷138m)落差0.4m，和巷道近似垂直；F14断层(距运输大巷760m)在揭露2#陷落柱前揭露，巷道右帮初见落差3.5m,左帮揭露落差0.3m,左帮钻探探测落差1.0m；F15断层(距运输大巷802m)落差0.7m，预计和F13断层在工作面内相互切割，延伸约30m。
(2)陷落柱
10103运输顺槽距运输大巷761～802m处揭露2号陷落柱，该陷落柱在巷道右帮揭露长度41m,陷落角28°左右，巷道左帮煤层没有完全陷落，其中11#煤层基本连续。陷落柱不导水，能见到溶洞，其中充填方解石。陷落柱破碎带上有灰岩碎块、泥岩包裹体和碎煤。煤岩层产状：走向158°,倾向68°，倾角2～15°。
二、无线电波透视基本原理
无线电波透视方法(也叫坑透法)最初是由苏联学者A.D彼德洛夫斯基于1929年提出的，他称之为无线电波阴影法。
无线电波透视技术是基于岩石的介电常数的差异为基础的。交替成层的含煤地层是非均匀介质，电磁波在含煤地层中传播可分解为垂直层理和平行层理方向，在垂直层理方向是非均匀介质，在同一煤层一定范围内平行层理方向上可近似认为是均匀的。采面巷道通常都是布置在同一煤层中，电磁波透视是在顺煤层的两巷道或两钻孔中进行，因此透视时的电磁波传播仍可利用均匀介质中的传播公式，假设辐射源(天线轴)中点0为原点，在近似均匀、各项同性煤层中，观测点P到0点的距离为r，P点的电磁波场强度Hp由下式表示：
(2)陷落柱
10103运输顺槽距运输大巷761～802m处揭露2号陷落柱，该陷落柱在巷道右帮揭露长度41m,陷落角28°左右，巷道左帮煤层没有完全陷落，其中11#煤层基本连续。陷落柱不导水，能见到溶洞，其中充填方解石。陷落柱破碎带上有灰岩碎块、泥岩包裹体和碎煤。煤岩层产状：走向158°,倾向68°，倾角2～15°。
二、无线电波透视基本原理
无线电波透视方法(也叫坑透法)最初是由苏联学者A.D彼德洛夫斯基于1929年提出的，他称之为无线电波阴影法。
无线电波透视技术是基于岩石的介电常数的差异为基础的。交替成层的含煤地层是非均匀介质，电磁波在含煤地层中传播可分解为垂直层理和平行层理方向，在垂直层理方向是非均匀介质，在同一煤层一定范围内平行层理方向上可近似认为是均匀的。采面巷道通常都是布置在同一煤层中，电磁波透视是在顺煤层的两巷道或两钻孔中进行，因此透视时的电磁波传播仍可利用均匀介质中的传播公式，假设辐射源(天线轴)中点0为原点，在近似均匀、各项同性煤层中，观测点P到0点的距离为r，P点的电磁波场强度Hp由下式表示：
图2 10103工作面无线电波透视法现场探测布置
三、质量保证措施
为了保证原始数据采集质量，在生产中采取一系列的技术保证措施：
1)YDT88无线电波透视仪探测工作严格按照《煤矿安全规程》有关规定执行。
2)详细了解探测任务，并根据探测任务，备齐仪器、器材。
3)探测过程中，需要断电，要使仪器尽量远离水、尘等，保证仪器工作正常，探测资料准确，严格按照仪器使用说明书有关规定执行。
4)探测线圈要严格按照施工设计方案的角度摆放，尽量远离金属、机电设备等，使探测资料准确可靠。
5)布置工作之前收集测区的巷道布置情况和地质资料。
6)确保测点位置记录准确无误。
7)遵循电磁法探测应避免布置在强干扰源、强磁场及金属干扰物分布的地域的原则。
8)原始记录整齐、规范。
9)按试验结果确定的参数选择仪器因素，保证仪器正常运行，仪器班报填写齐全、清晰，特别是记录周围存在干扰情况。
10)接收场强值波动异常时，进行重复观测。
11)工作面无线电波透视时，对工作面两个巷道进行停电。
四、探测结果分析
1、电磁波探测数据分析与评价
本次探测仪器工作稳定，接收数据较稳定，接收数据较完整。对工作面局部存在金属体干扰，但不影响观测结果的数据，进行了保留。从综合曲线图上可看出，该工作面大部分曲线完整，说明本次探测数据采集合格。
2、工作面探测成果
本次探测以10103工作面内陷落柱为主要目标异常体进行分析。图3a为10103回风顺槽无线电波透视实测场强曲线图，图3b为10103运输顺槽无线电波透视实测场强曲线图，分析图3a与图3b可得，工作面的正常场强值为70db左右。图3a显示在回风顺槽测点号30～40区间(图3a显示1区段)，场强有衰减，局部发射接收点对衰减值大于15db，衰减状态成紊乱状发育；图3b显示在运输顺槽测点号32～39区间(图3b显示2区段)，场强值有明显衰减，所有发射接收点对衰减值均大于15db，衰减状态程均一状发育。综合分析图3a与图3b，根据场强衰减值大于15db判断以上描述区域为陷落柱发育导致的异常，其所对应横向位置为陷落柱的横向发育范围，根据场强的衰减状态，定义紊乱状为陷落柱纵向接近巷道发育特征，定义均一状为陷落柱纵向远离巷道发育特征，以此来推断圈定陷落柱在工作面内相对准确发育范围，如图5标准范围。
五、结论及建议
(1)本次无线电波透视共探测出一处异常区，结合各方法处理结果、原始场强数据及地质资料综合分析，推断为陷落柱引起的场强异常衰减，范围如图5所示。
(2)地质构造薄弱带和煤层变化带应力集中，利于水和瓦斯的积聚，建议对异常区域探明情况，加强水文、瓦斯和矿压的监测，采取必要的安全保障措施，保证煤矿安全生产。
附图
1)YDT88无线电波透视仪探测工作严格按照《煤矿安全规程》有关规定执行。
2)详细了解探测任务，并根据探测任务，备齐仪器、器材。
3)探测过程中，需要断电，要使仪器尽量远离水、尘等，保证仪器工作正常，探测资料准确，严格按照仪器使用说明书有关规定执行。
4)探测线圈要严格按照施工设计方案的角度摆放，尽量远离金属、机电设备等，使探测资料准确可靠。
5)布置工作之前收集测区的巷道布置情况和地质资料。
6)确保测点位置记录准确无误。
7)遵循电磁法探测应避免布置在强干扰源、强磁场及金属干扰物分布的地域的原则。
8)原始记录整齐、规范。
9)按试验结果确定的参数选择仪器因素，保证仪器正常运行，仪器班报填写齐全、清晰，特别是记录周围存在干扰情况。
10)接收场强值波动异常时，进行重复观测。
11)工作面无线电波透视时，对工作面两个巷道进行停电。
四、探测结果分析
1、电磁波探测数据分析与评价
本次探测仪器工作稳定，接收数据较稳定，接收数据较完整。对工作面局部存在金属体干扰，但不影响观测结果的数据，进行了保留。从综合曲线图上可看出，该工作面大部分曲线完整，说明本次探测数据采集合格。
2、工作面探测成果
本次探测以10103工作面内陷落柱为主要目标异常体进行分析。图3a为10103回风顺槽无线电波透视实测场强曲线图，图3b为10103运输顺槽无线电波透视实测场强曲线图，分析图3a与图3b可得，工作面的正常场强值为70db左右。图3a显示在回风顺槽测点号30～40区间(图3a显示1区段)，场强有衰减，局部发射接收点对衰减值大于15db，衰减状态成紊乱状发育；图3b显示在运输顺槽测点号32～39区间(图3b显示2区段)，场强值有明显衰减，所有发射接收点对衰减值均大于15db，衰减状态程均一状发育。综合分析图3a与图3b，根据场强衰减值大于15db判断以上描述区域为陷落柱发育导致的异常，其所对应横向位置为陷落柱的横向发育范围，根据场强的衰减状态，定义紊乱状为陷落柱纵向接近巷道发育特征，定义均一状为陷落柱纵向远离巷道发育特征，以此来推断圈定陷落柱在工作面内相对准确发育范围，如图5标准范围。
五、结论及建议
(1)本次无线电波透视共探测出一处异常区，结合各方法处理结果、原始场强数据及地质资料综合分析，推断为陷落柱引起的场强异常衰减，范围如图5所示。
(2)地质构造薄弱带和煤层变化带应力集中，利于水和瓦斯的积聚，建议对异常区域探明情况，加强水文、瓦斯和矿压的监测，采取必要的安全保障措施，保证煤矿安全生产。
附图
图3a 10103回风顺槽无线电波透视实测场强曲线图
图3b 10103运输顺槽无线电波透视实测场强曲线图
图4 10103工作面无线电波CT成果图
图5 10103工作面无线电波CT成果图与CAD结合图
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