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关键词：无线电波透视；回采工作面；地质构造探查
1 无线电波透视勘探技术方法原理
无线电波坑道透视是用来探测顺煤层两煤巷、两钻孔或煤巷与钻孔之间的各种地质构造异常体。发射机与接收机分别位于不同巷道或钻孔中，同时做等距离移动，逐点发射和接收。或发射机在一定时间内相对固定位置，接收机在一定范围内逐点观测其场强值。如图1所示。
图1 无线电波坑道透视原理图
（1）式中：Ho——在一定的发射功率下，天线周围煤层的初始场强；单位A/m。
β——煤层对电磁波的吸收系数；
r——P点到o点的直线距离，单位m；
f(θ)——方向性因子，θ是偶极子轴与观测点方向夹角，一般采用f(θ)=sin(θ)来计算。
在辐射条件不随时间变化时，Ho是一常数，吸收系数β是影响场强幅值的主要参数，它的值越大，场强变化就越大。吸收系数与电磁波频率和煤层的电阻率等电性参数有直接关系：在同一均匀煤层中，频率越高吸收系数就越大，电磁波穿透煤层距离就近；煤层电阻率越低，吸收系数也越大。
煤层中断裂构造的界面，构造引起的煤层破碎带、煤层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折射、反射和吸收，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、陷落柱、富含水带、顶板垮塌和富集水的采空区、冲刷、煤层产状变化带、煤层厚度变化和煤层破坏软分层带等地质异常体时，接收到的电磁波能量就会明显减弱，这就会形成透视阴影(异常区)。矿井电磁波透视技术，就是根据电磁波在煤层中的传播特性而研制的一种收、发电磁波的仪器和资料处理系统。
2 无线电波透视技术在山东某矿的应用案例
工程概况：枣庄矿业集团某矿23下616综放工作面走向长536.2～558.1m；倾斜宽123.6～138.0m；根据已施工巷道揭露资料，煤层赋存稳定,煤层倾角5～8°,平均6°，煤层结构简单。工作面呈一单斜构造形态，通过工作面巷道掘进及周边工作面开采揭露分析，预计工作面开采期间将揭露断层3条。
探测任务：采用井下无线电波透视技术探查柴里煤矿23下616综放工作面内可能存在的隐伏陷落柱、断层及薄煤带（顶底板附近破碎带）等地质异常体赋存情况，圈定煤层中异常体的范围，为工作面回采提供参考依据。 探测成果与地质解释：附图1～附图3分别为23下616工作面无线电波透视实测场强曲线图、实测场强分布成果图、吸收系数成果图。从工作面顺槽巷道间穿透后的场强大小及其形态变化反映了工作面内煤岩体介质电性的变化。正常煤层段场强大吸收系数小，地质异常区（构造区、煤厚变薄、夹矸增厚等）强减降低、吸收系数增大。且地质异常规模越大，如断层落差或断距越大，对透视场强影响越大，场强越小。
在附图1实测曲线图中，实测场强最大值为70dB，平缓段均值在60dB，异常段最小值23dB。通过对比场强和吸收系数的强弱差异，在工作面走向上划分出2处弱场强、高吸收系数异常段，编号为KT-1、KT-2，具体分析解释见表1，解释成果图见附图4。
表1 23下616工作面无线电波透视探测异常区综合信息表
结论：（1）本次无线电波透视分析面内存在两处构造异常区域，分别命名为KT-1、KT-2；
（2）KT-1位置在距离探测起始位置轨道巷0m-50m，回风巷0m-40m范围内，主要是受煤层产状变化所致；
（3）KT-2位置在距离探测起始位置轨道巷540m-610m，回风巷540m-630m范围内，主要是与F23616-2、F23-10断层有关；
（4）综合坑透物探资料，结合相关地质资料，未发现充足的可以判断工作面内存在隐伏陷落柱的判据。面内未见其它地质条件异常。
3 经验总结
无线电波透视是一种简单有效的地质异常体探测方法，同其他方法相比，具有以下特点：
1）探测方法简单，探测费用大大降低；
2）探测成果清晰直观，精度高，完全能够满足回采生产的技术要求；
3）该类地质条件下，工作面是否停电对工作面无线电波透视的数据质量有一定影响，但是仪器自带软件，还是能比较准确的反映出透视异常区的位置。有条件的情况下，工作面停电能提高无线电波透视的质量，更为准确的为探测成果解释提供依据；
4）对于工作面煤层倾角较大，走向距离较短的情况，应当根据现场情况，加密观测系统，设置合理的收、发点，增加收、发数据，从而提高成果解释精准性。
附图1 23下616工作面无线电波透视探测实测场强曲线图
附图2 23下616工作面无线电波透视探测实测场强分布成果图
附图3 23下616工作面无线电波透视探测吸收系数成果图
附图4 23下616工作面无线电波透视探测异常解释成果图
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