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技术支持中心 骆彬
在煤矿工作面回采过程中，影响工作面安全高效回采的地质异常体有断层、陷落柱、岩浆岩侵入区、煤厚变化区、冲刷带、褶曲等，而这些地质异常体都是煤矿工作者常见的，也给实际的安全生产工作带造成很大的影响和威胁。仅仅通过地面三维物探结果对这些异常体的位置和形态的控制精度还达不到煤矿实际生产的需求，因此需要结合矿井物探的方式来达到预测预报的效果，更好的为工作面回采提供指导。
无线电波透视探测是目前矿井物探较成熟的一种物探技术，凭借施工的简便和探测效果的直观优势，是目前煤矿工作面内地质构造探测的主要物探技术。在长期的现场实践过程中，我们总结出一些不同地质异常体在无线电波透视中呈现出不同的反映特征，通过这种方式可进一步分辨工作面内隐伏构造的类别，能更好的为矿方决策提供帮助。
1 陷落柱异常曲线特征
岩溶陷落柱的成因是以奥灰岩层中地下水的强烈交替为条件，岩溶发育为基础，岩体自重重力、地应力集中以及溶洞内的真空负压三重作用为动力，经过迅速垮落、间歇、溶蚀、搬运塌陷、冒落等周而复始过程，分阶段逐步形成陷落柱。由于煤系底部可溶性岩体中岩溶空洞塌陷形成的陷落柱破坏了煤层结构，使煤层缺失，而且大小不一，棱角分明、零乱的上覆岩层堆积物代之，使其和周围煤层的电性有明显差异(电阻率比煤层低的多)。而且，陷落柱的形成往往伴随着临近煤层的产状变化、裂隙发育、小断层增多、甚至大量充水等。这样的构造能够大量地吸收电磁波能量，反映在透视实测曲线上有明显的特征。根据观测系统的设置（定点法，发射机在一定的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，即定点发射多点形成扇形接收，此方法速度快、效率高和易于协调工作，是无线电波透视的主要观测方法），电磁波遇到陷落柱，其衰减系数（实测场强与理论场强差值）与实测场强曲线呈漏斗形，或因透视距离关系呈半漏斗、呈“V”字形。当发射机靠近陷落柱一侧透视时，就会出现大范围的阴影区，场强值接近背景值。
下面的a、b、c、d四个案例是来自晋煤地区不同工作面的探测，分别用现场的实测场强曲线来说明陷落柱的反映特征，同时验证情况与实际揭露或地面三维地震结果相吻合（c案例中三维地震探测的陷落柱在实际掘进巷道中没有揭露，综合推测陷落柱偏移至工作面内，如探测结果的异常位置）。
a、晋煤凤凰山矿155302工作面坑透探测
203巷实测场强曲线204巷实测场强曲线
155302综采工作面无线电波透视法探测CT成像图
155302综采工作面无线电波透视法探测结果与验证结果对比图
b、凤凰山矿91311工作面坑透探测
无线电波透视法探测CT成像图
无线电波透视法探测结果与验证结果对比图
c、兰花集团唐安矿3#煤3301工作面坑透探测
无线电波透视法探测CT成像图
无线电波透视法探测结果与验证结果对比图
d、阳泉上社煤业9211工作面坑透探测
回风巷实测场强曲线图
进风巷实测场强曲线图
无线电波透视法探测CT成像图
无线电波透视法探测结果与验证结果对比图 2 断层异常曲线特征
断层是地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂，并沿破裂面有明显相对移动的构造。断层破坏了煤层的正常结构，它使煤层发生错动与移位，在断层面附近煤层破碎和裂隙发育，而电磁波遇到各种规则或者不规则界面便产生折射、反射或散射等物理现象，比起正常煤层一般会对电磁波能量有更大的吸收。如果断层充水，使断层附近煤层电阻率降低，吸收系数增大，电磁波能量也将被低阻介质吸收而衰减，对断距大的断层，会使断层一盘的煤层完全与另一盘煤层顶板或底板接触，而多数煤层顶底板岩层（泥岩、沙岩、灰岩或其他含金属矿物）的电阻率较低，因此，会不同程度的屏蔽电磁波而形成低值透视异常。根据现场实际情况，布置相应观测系统，接收实测场强，根据透视的异常曲线，综合分析资料，可以圈定工作面内的断层的位置，及某些断层的相互关系。
隐伏断层的存在常给回采造成严重影响，地质工作一般无法预料和推断。采用无线电波透视预测隐伏断层，具有很重要的意义。尤其走向长的隐伏断层是很难判断的，走向很长的隐伏断层的曲线表现为在隐伏断层内的测得场强比较低，而在隐伏断层外场强变化很大。如下图e案例为贵州某矿1803工作面的实测场强曲线，从该曲线图上可以看出在40～79#点的场强值低于0～39#点的场强值。该段场强值较低，穿透性较差，表明该段煤岩层对无线电波的吸收系数较大，部分地段很低，可能为近走向断层带或裂隙带发育影响。
e、贵州某矿1803工作面坑透探测
两巷巷实测场强曲线图
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