無線電波透視技術(shù)總結(jié)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上無線電波透視（坑透）技術(shù)總結(jié)研究意義：1、本課題研究意義是熟悉復(fù)雜地質(zhì)條件下電磁波在煤層中傳播、反射和吸收的規(guī)律；對無線電波透視技術(shù)的現(xiàn)場觀測系統(tǒng)進行改進，實現(xiàn)“一發(fā)雙收”，從而更省時省力的勘探煤礦綜采工作面；編寫快速處理無線電波透視數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)，提高對煤礦綜采工作面內(nèi)各種地質(zhì)條件的勘探和預(yù)報的準(zhǔn)確率，努力為煤礦高產(chǎn)高效安全生產(chǎn)提供技術(shù)服務(wù)。2、煤層地質(zhì)構(gòu)造(小斷層、陷落柱等)的分布預(yù)測有助于機械化采煤設(shè)計及地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防,在開采前探明工作面內(nèi)隱藏地質(zhì)構(gòu)造具有重要意義。無線電波坑道透視法(坑透法)是常用的工作面地質(zhì)構(gòu)造探測方法之一，主要基于射線理論電磁波傳播原理，采用

2、聯(lián)合代數(shù)迭代重建法(SIRT)對介質(zhì)的電磁衰減系數(shù)進行層析像，從而推斷煤層內(nèi)的異常地質(zhì)構(gòu)造。概念：1、無線電磁波坑透技術(shù)(坑透法)是利用探測目標(biāo)與周圍介質(zhì)之間的電性差異來研究確定目標(biāo)體位置、形態(tài)、大小及物性參數(shù)的一種物探方法。2、坑道無線電波透視法是通過研究透射電磁波傳播過程中的衰減系數(shù)異常(煤層、各種巖石及地質(zhì)構(gòu)造對電磁波吸收能力不同)來進行地質(zhì)解釋的一種方法。該方法原理簡單，儀器輕便易操作，探測距離遠，可探測采煤工作面內(nèi)隱伏地質(zhì)構(gòu)造以及煤層厚度變化等，在煤礦地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?？偨Y(jié)：無線電磁波坑透技術(shù)(坑透法)是利用探測目標(biāo)與周圍介質(zhì)之間的電性差異來研究確定目標(biāo)體位置、形態(tài)、大小及物

3、性參數(shù)的一種物探方法。該方法原理簡單，儀器輕便易操作，探測距離遠，可探測采煤工作面內(nèi)隱伏地質(zhì)構(gòu)造以及煤層厚度變化等，在煤礦地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。地球物理基礎(chǔ)：1、電磁波在煤、巖層中傳播時,其強度、相位大小直接與煤、巖電阻率、介電常數(shù)、和磁導(dǎo)率等電磁參數(shù)有關(guān)。在煤礦井下巷道間進行透視時,電磁波傳播限制在層狀介質(zhì)中,層狀煤層與頂?shù)装鍘r層電阻率差異較大,所以電磁波順煤層方向傳播,在垂直方向上傳播距離很小,煤層頂?shù)装鍖嶋H上起著屏蔽作用。這就是無線電波透視技術(shù)的地球物理物理基礎(chǔ)。2、在井下煤、巖層中電磁波的傳播，其強度、相位大小直接與煤、巖電阻率、介電常數(shù)和磁導(dǎo)率等電磁參數(shù)有關(guān)。大量的現(xiàn)場實驗和實驗

4、室煤、巖樣測定結(jié)果表明，礦區(qū)各煤層與項底板都有明顯的電磁性質(zhì)的差異，這就是采用無線電波透視的地質(zhì)地球物理基礎(chǔ)?？偨Y(jié)：電磁波在煤、巖層中的傳播，其強度、相位大小直接與煤、巖電阻率、介電常數(shù)和磁導(dǎo)率等電磁參數(shù)有關(guān)。煤礦井下巷道間，電磁波的傳播在層狀介質(zhì)中受到限制，其傳播方向沿順煤層方向進行，在垂直方向上傳播距離很小，礦區(qū)各煤層與頂?shù)装鍘r層電阻率差異較大，因此煤層頂?shù)装鍖嶋H上起著屏蔽作用。這就是無線電波透視技術(shù)地質(zhì)地球物理基礎(chǔ)。煤的電磁參數(shù)：煤的變質(zhì)程度對其電阻率有決定性的影響。在成煤過程中，隨著炭化作用的進行，煤的變質(zhì)程度增高。煤的含炭量逐漸增多，揮發(fā)物減少。煤的電阻率也相應(yīng)的減小。另外，煤與其它

5、巖層一樣其電阻率與濕度的關(guān)系密切，煤層及其頂?shù)装鍘r層中部分含有一定的水分。水溶解了煤和頂?shù)装鍘r石的礦物質(zhì)。呈一種帶極性分子的溶液存在于煤層及巖層空隙中，為離子導(dǎo)電物質(zhì)，因此對電阻率影響很大。水分越高，濕度越大，則電阻率變小，電磁能量的衰減增大。正因如此，井下利用無線電波透視可成功地探測含水破碎帶及斷層裂隙帶等地質(zhì)問題。原理：1、無線電波坑道透視技術(shù)是一種井下電磁波法。電磁波在地下煤巖層中傳播時，各種巖、礦石電性（電阻率，介電常數(shù)等）不同，對電磁波的能量吸收存在一定差異，電阻率低的巖、礦石具有較強的吸收能力。伴隨著陷落、斷裂等構(gòu)造出現(xiàn)的界面，能對電磁波產(chǎn)生折射、反射、散射等作用，也會使電磁波能量

6、衰減和損耗。因此，如果將透視儀的發(fā)射機和接收機分別放在采煤工作面的兩條順槽中，讓發(fā)射機發(fā)出的電磁波穿越工作面達到接收機，電磁波在穿越煤層的途徑中，當(dāng)存在與煤層電性不同的地質(zhì)體（如陷落柱、斷層、沖刷區(qū)等其他地質(zhì)構(gòu)造）時，電磁波能量就會被其部分吸收或完全屏蔽，造成信號明顯減弱，甚至接收不到，形成透視異常區(qū)。變換發(fā)射機與接收機的位置，重復(fù)測得同一異常區(qū)的陰影區(qū)，這些“陰影區(qū)”交匯的地方，就是異常的具體位置，然后根據(jù)異常的強弱、形態(tài)等特征來確定其地質(zhì)構(gòu)造。2、無線電波坑透探測(CT)技術(shù)是利用電磁波在地下巖層中傳播時，各種巖、礦石電性的不同，從而導(dǎo)致對電磁波能量吸收不同，低阻巖層對電磁波具有較強的吸收

7、作用，當(dāng)波前進方向遇到斷裂構(gòu)造或陷落柱、侵入體等地質(zhì)異常時，一方面電磁波在其界面上產(chǎn)生反射和折射，造成能量的消耗;另一方面，當(dāng)斷層落差較大時，電磁波傳播路徑將穿過一部分巖石，而巖石的電阻率比煤層的電阻率低得多，造成能量損耗；因此在井下，電磁波穿過煤層途中遇到斷層，陷落柱或者其他構(gòu)造時，波能量被吸收或完全被屏蔽，則在接收巷收到微弱信號或收不到投射信號，形成所謂的透視異常。研究采區(qū)煤層，各種構(gòu)造及地質(zhì)體對電磁波的影響所造成的各種無線電波透視異常，從而進行地質(zhì)推斷和解釋。3、坑透法是以無線電磁波發(fā)射為基礎(chǔ)，據(jù)電磁波傳播理論，電磁波在均勻介質(zhì)中的輻射場強隨距離呈一定規(guī)律變化。4、無線電渡透視法(也稱為

8、坑透法)是向地下地質(zhì)體發(fā)射高頻無線電波，通過觀測電磁波在傳播過程中場強的衰減情況，以確定地質(zhì)異常體的位置和形態(tài)的一種勘探方法?？油阜ㄔ趦蓷l巷道(回風(fēng)巷和運輸巷)之間進行，接收透過被探測地質(zhì)體的電磁渡信號，當(dāng)電磁渡在穿過煤層途中遇到地質(zhì)異常區(qū)(特別是含水構(gòu)造)時，在相應(yīng)的接收點處能觀測到無線電渡場強的明顯衰減，通過改變發(fā)射點或接收點位置多次觀測，即可確定地質(zhì)異常體的位置和形態(tài)。坑透法在我國礦井中使用較多，對解決工作面內(nèi)斷層、陷落柱、含水裂腺、煤層變薄區(qū)或其它構(gòu)造等起到很好的作用。工作面無線電波坑道透視是用來探測順煤層兩煤巷、兩鉆孔或煤巷與鉆孔之問的各種地質(zhì)構(gòu)造異常體。發(fā)射機與接收機分別位于不同巷

9、道或鉆孔中，同時做等距離移動，逐點發(fā)射和接收?；虬l(fā)射機在一定時間內(nèi)相對固定位置，接收機在一定范圍內(nèi)逐點觀測其場強值。5、無線電波在煤(巖)層中傳播時，由于各種煤(巖)層電性的不同，它們對電磁波能量的吸收不同。當(dāng)無線電波在前進方向上遇到地質(zhì)構(gòu)造界面時，將在界面上產(chǎn)生反射和折射作用，造成能量的損耗，波能將被吸收或完全屏蔽，則在接收地點收到微弱信號或收不到透射信號，形成透視異常區(qū)，即為所要探測異常體的位置和范圍1。6、無線電波透視法本質(zhì)上屬于投影重建圖像技術(shù),根據(jù)在工作面(一般是煤層外部的測量數(shù)據(jù)(在這里為電場強度),通過一定的物理和數(shù)學(xué)關(guān)系(Radon 變換與其逆變換)反演內(nèi)部介質(zhì)的分布情況,并由

10、計算機進行層析成像5。該方法的物理基礎(chǔ)是煤層內(nèi)部電性存在差異,這種差異主要體現(xiàn)在對電磁波的吸收作用上,差異越大,反演解釋效果越好。電磁波傳播過程中,穿過的介質(zhì)會不斷地吸收波的能量,造成衰減,而電阻率低的巖礦石比電阻率高的巖礦石具有更強的吸收能力6。當(dāng)電磁波在前進方向上遇到斷層等地質(zhì)構(gòu)造時,會在該界面上產(chǎn)生反射、折射和繞射作用,這同樣造成能量的損耗,在計算機重建的圖像上,形成明顯的陰影異常(如圖 1-1)。無線電波透視法就是通過研究地下不同介質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造對電磁波傳播的影響,來尋找和確定工作面內(nèi)存在的各種地質(zhì)構(gòu)造異常的。無線電波透視法是利用地下介質(zhì)之間的電性差異來判斷目標(biāo)體位置、形態(tài)、大小及物性參

11、數(shù)的一種井中物探方法。實際工作中,在工區(qū)巷道兩端,一端激發(fā)電磁波,另一端接收,電磁波穿透目標(biāo)層,利用各處介質(zhì)的電磁性質(zhì)(電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、介電常數(shù))的較大差異,測量固定頻率的電磁波的電場(或磁場)振幅分量。電磁波傳播路徑上衰減系數(shù)的變化,造成電磁場強度的變化;反之,通過場強數(shù)據(jù),就可以推測測區(qū)介質(zhì)的物性變化4。第一個過程(求電磁場強度的變化)稱為正演,第二個過程(反推測區(qū)介質(zhì)的物性)稱為反演?？偨Y(jié)：電磁波在地下煤巖層中傳播時，各種巖、礦石電性（電阻率，介電常數(shù)等）不同，低阻巖、礦石對電磁波具有較強的吸收作用，當(dāng)波前進方向遇到斷裂構(gòu)造或陷落柱、侵入體等地質(zhì)異常時，一方面電磁波在其界面上產(chǎn)生反射、折

12、射和繞射，造成能量的消耗;另一方面，當(dāng)斷層落差較大時，電磁波傳播路徑將穿過一部分巖石，而巖石的電阻率比煤層的電阻率低得多，造成能量損耗；因此，如果將透視儀的發(fā)射機和接收機分別放在采煤工作面的兩條順槽中，讓發(fā)射機發(fā)出的電磁波穿越工作面達到接收機，電磁波在穿越煤層的途徑中，當(dāng)存在與煤層電性不同的地質(zhì)體（如陷落柱、斷層、沖刷區(qū)等其他地質(zhì)構(gòu)造）時，電磁波能量就會被其部分吸收或完全屏蔽，造成信號明顯減弱，甚至接收不到，在計算機重建的圖像上形成透視異常區(qū)。變換發(fā)射機與接收機的位置，重復(fù)測得同一異常區(qū)的陰影區(qū)，這些“陰影區(qū)”交匯的地方，就是異常的具體位置，然后根據(jù)異常的強弱、形態(tài)等特征來確定其地質(zhì)構(gòu)造。解釋

13、方法：綜合曲線法：將各接收點實測場強H 值與相應(yīng)的理論計算場強H0 進行對比，取得的數(shù)據(jù)稱為衰減系數(shù) ，即 = H/H0以接收點為橫坐標(biāo)，H、H0和為縱坐標(biāo)，將同一發(fā)射點對應(yīng)接收點的實測場強H、理論場強H0和衰減系數(shù)按比例繪制成圖，就得到3條曲線，稱為綜合曲線圖（見圖2）。圖中三條參數(shù)曲線相互關(guān)聯(lián)，缺一不可。理論場強曲線在綜合曲線中是一條標(biāo)準(zhǔn)線，而理論場強的正確性又取決于吸收系數(shù)和理論場強值，它們?nèi)〉迷浇咏鼘嶋H，就越能真實地反映異常。對煤系來說，由于成煤環(huán)境的差異，可能造成煤層的不均勻性。如煤變質(zhì)程度區(qū)域性變化、煤厚變化、煤物理狀態(tài)變化等，上述種種變化也將引起煤、巖層的電性變化，造成巖石的各向

14、異性。為了確定正常場，要盡可能根據(jù)不同地段，分別求吸收系數(shù)值和正常場。根據(jù)參數(shù)值在曲線上顯現(xiàn)的異常，可確定出異常體的邊界點（或中心點），將邊界點（或中心點）與對應(yīng)的發(fā)射點相連，此線就表示導(dǎo)電體的幾何陰影范圍。根據(jù)多條連線交匯，就可圈定出異常體的輪廓，得到交繪平面圖（見圖3）無線電波透視曲線交會法解釋示意圖層析成像法：目前，無線電波層析成像技術(shù)主要分為絕對衰減層析成像、相對衰減層析成像、平均法、中值法和評分法。這些方法都是基于場強的衰減，即介質(zhì)對電磁波衰減系數(shù)的差異進行反演成像。絕對衰減層析成像和相對衰減層析成像原理相同，都是將成像區(qū)域網(wǎng)格化，計算各網(wǎng)格點的場強衰減值，然后利用ART、SIRT算

15、法進行反演成像，便可得到吸收系數(shù)等值線圖或色譜圖（礦井無線電波透視資料處理技術(shù)研究進展 2013年第38卷第一期，能源技術(shù)與管理）。工作面電磁波透視法采用偶極子天線發(fā)射，在介質(zhì)中某點磁場強度表達式為H=H0e-rrsin 式中H 介質(zhì)中某點的實測場強；H0 決定發(fā)射功率和周圍介質(zhì)的初始輻射場強；sin 方向性因子，一般可認(rèn)為等于1。把坑透工作面劃分成有不同吸收系數(shù)的有限個小單元（像元）（見圖4），每一個小單元內(nèi)可視為介質(zhì)均勻。假設(shè)電磁波的第i 個傳播路徑為ri，則它可以表示為有限個小單元的距離之和ri=j=1ndij對沒有射線穿過的小單元，可視dij = 0，于是公式變成Hi=H0i-j=1n

16、idijri 兩端取對數(shù)，可得公式（3） j=1nidij=ln(H0iHi×ri)若在多個發(fā)射點上對場強分別進行多重觀測，便可變形為矩陣方程D·X=Y式中D j=1ndij系數(shù)矩陣；X 未知數(shù)矩陣；Y 已知數(shù)矩陣，即實測值。利用SIRT算法，計算矩陣方程可以反演各像元吸收系數(shù)值，從而實現(xiàn)工作面成像區(qū)內(nèi)吸收系統(tǒng)反演成像。利用反演計算結(jié)果可以繪制成像區(qū)吸收系數(shù)等值線圖和色譜圖。絕對層析成像對構(gòu)造的橫向定位比較準(zhǔn)確，但在縱向上有將構(gòu)造“礦大”的趨勢；相對層析成像在橫向上有將構(gòu)造“縮小”的趨勢，易造成真實構(gòu)造的缺失。層析成像（局限性）：目前，煤礦常規(guī)無線電波是單頻電磁波,其工作頻

17、率范圍約為幾百千赫茲到幾兆赫茲，電磁波模擬和處理的物理原理基于射線理論，層析方法采用聯(lián)合代數(shù)迭代重建法(SIRT)。因采用的頻率范圍內(nèi)的電磁波波長較大，用射線理論近似可能存在局限性,且 SIRT 層析方法要求足夠角度的觀測范圍和密度，但受礦井觀測方式及信號信噪比的限制，其電磁波“發(fā)-收”角度有限,且密度較小，不能滿足 SIRT 方法的觀測要求,導(dǎo)致層析反演結(jié)果的準(zhǔn)確性和分辨率降低。解釋原則：坑道無線電磁波透視CT解釋主要依據(jù)吸收衰減系數(shù)成像結(jié)果來進行解釋，不同的地質(zhì)條件和不同的地質(zhì)現(xiàn)象所引起的電磁波衰減特征不同。一般來說，正常煤層對電磁波吸收較圍巖對電磁波的吸收小，而當(dāng)煤層破碎、煤層中裂隙發(fā)育

18、以裂隙含水時，就會造成吸收衰減增大，甚至其引起的衰減較圍巖大的多，工作面中隱伏斷層視其落差大小引起的衰減也不一樣，落差大于煤厚的斷層較落差小于煤厚的斷層引起的衰減大，落差小于煤厚的斷層引起的衰減隨落差的減少而減少。當(dāng)煤層厚度變薄以及煤層中存在夾矸時，電磁波的衰減隨煤層變薄和夾矸增厚而增大。當(dāng)煤層有火成巖侵入體存在時，其衰減依據(jù)火成巖的電性特征不同而不同，出現(xiàn)低值異常和高值異常都是可能的，但對同一采面內(nèi)的侵入體具有單一性。工作面中陷落柱同樣引起高吸收衰減。從吸收系數(shù)異常范圍來說，斷層引起的異常范圍一般呈條帶狀，落差大的斷層較落差小的斷層異常帶寬，煤層厚度變化區(qū)、夾矸增厚、煤層破碎區(qū)的異常范圍一般

19、較大。工作面中侵入體及陷落柱引起的異常范圍與其形狀基本一致。儀器：煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院生產(chǎn)的WKT-E型坑透儀，其工作頻段有0.3MHz、0.50.3MHz和1.50.3MHz；河北廊坊中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘察儀器研制中心研制生產(chǎn)的WKT-6，其工作頻段有0.365 MHz和0.965 MHz；福州華虹智能科技開發(fā)有限公司生產(chǎn)的YDT88，其工作頻段有0.088 MHz、0.158 MHz、0.365 MHz 和0.965 MHz。頻率：低頻電磁波其穿透距離相對較長，高頻電磁波易衰減穿透距離有限，工作面寬度越大電磁波的穿透性越差，需選用適合的低頻。吸收系數(shù)：在同一均勻沒煤層中，

20、頻率越高吸收系數(shù)越大，煤層電阻率越低，吸收系數(shù)也越大。斷層：1、斷層走向：發(fā)現(xiàn)傾向斷層或近傾向斷層，其斷層延展越大，探測效果越好，斷層延展越小探測效果越差；走向斷層或近走向斷層，斷層延展越大，探測效果越差。不同落差、不同煤層中的斷層、雖然都會使穿過斷層的電磁波衰減、但不盡相同。無線電波坑透曲線特征探討斷層解釋：工作面中隱伏斷層視其落差大小引起的衰減也不一樣，落差大于煤厚的斷層較落差小于煤厚的斷層引起的衰減大，落差小于煤厚的斷層引起的衰減隨落差的減少而減少。從吸收系數(shù)異常范圍來說，斷層引起的異常范圍一般呈條帶狀，落差大的斷層較落差小的斷層異常帶寬，煤層厚度變化區(qū)、夾矸增厚、煤層破碎區(qū)的異常范圍一

21、般較大。工作面中侵入體及陷落柱引起的異常范圍與其形狀基本一致。干擾因素：煤層厚度、測試工作頻率、地質(zhì)構(gòu)造特征、人工導(dǎo)體（電纜、水管、風(fēng)管、接地的鐵軌、電溜子、金屬支架、等）在綜采工作面無線電波透視中，電磁波在每層傳播時，由于煤層存在著各向異性和順層房上的不均一性以及地質(zhì)體引起電磁波傳播規(guī)律變化。當(dāng)變化程度較大時，便給無線電波透視資料解釋帶來困難而成為干擾，影響探測結(jié)果。1）煤層為層狀的沉積礦層，同一煤層由于結(jié)構(gòu)和煤巖組分的不同，往往可以分成若干厚度不一的分層，其電性具有明顯差異。這就使煤層在垂直層面方向和順層延伸方向，存在著各向異性的特點。垂直層面的電阻率往往為順層方向電阻率的23倍。因此，對

22、于較厚煤層和含有夾矸的復(fù)雜煤層而言，測量會有很大差異。2）電磁波在煤層中傳播，即使在同一順層方向也不可能是完全均勻。這種不均一性是由于煤質(zhì)、礦化程度、結(jié)構(gòu)、含水性、裂隙、夾矸以及頂?shù)装宓淖兓鸬?，超過一定的限度就成為干擾因素。3）在無線電波透視中，電磁波傳播遇到地質(zhì)體會產(chǎn)生反射、散射現(xiàn)象也影響直達波強度。局限性：實際工作中也發(fā)現(xiàn)了坑透技術(shù)的一些局限性?？油柑綔y工作面地質(zhì)構(gòu)造的探測效果取決于工作面現(xiàn)場工作條件，如巷道中人工導(dǎo)體(電纜、水管、金屬錨網(wǎng)等)的干擾，巷道巖性、工作面煤層產(chǎn)狀、構(gòu)造的發(fā)育分布及構(gòu)造性質(zhì)和儀器設(shè)備的性能。人工導(dǎo)體的干擾可以采取措施最大程度地降低，在儀器性能一定的情況下，

23、地質(zhì)因素在很大程度上決定探測精度。結(jié)合上述基本原理及現(xiàn)場工作中遇到的實際地質(zhì)問題，坑透技術(shù)在煤礦應(yīng)用中地質(zhì)解析的局限性主要表現(xiàn)在疊加效應(yīng)等幾方面。1、疊加效應(yīng) 地質(zhì)構(gòu)造的發(fā)育和分布受構(gòu)造應(yīng)力和巖層的巖性特征決定，不同成因不同性質(zhì)的構(gòu)造往往伴生發(fā)育。如果在同一個“陰影”區(qū)即異常區(qū)中存在兩個以上構(gòu)造時，構(gòu)造之間存在相互屏蔽作用，規(guī)模較大的斷層往往掩蓋規(guī)模較小的斷層或斷層和陷落柱之間相互掩蓋。而這種“復(fù)合”構(gòu)造測量儀器無法定性具體分辨開，其構(gòu)造規(guī)模只能解析為疊加效應(yīng)，無法一一定量確定。因此，地質(zhì)解析只能定性地圈定為一個整體異常區(qū)域(一個“陰影區(qū)”)。2、異常區(qū)邊界界定 在工作面掘進中有時揭露規(guī)模較大

24、且近工作面走向的斷層，甚至貫穿工作面，由于斷層規(guī)模較大，限制了發(fā)射和接收的正?？刂品秶?，而且巷道在掘進穿過斷層時一般揭露一定距離的巖巷，而巖巷地段電磁場信號一般比較弱，甚至被完全吸收成“陰影區(qū)”。如果“陰影區(qū)”內(nèi)存在派生斷層或斷層走向發(fā)生變化也無法分辨。這種情況只能將整個“陰影區(qū)”罔定為一個異常區(qū)，異常區(qū)內(nèi)的構(gòu)造情況無法進行精確的地質(zhì)解析，而且圈定的異常區(qū)范圍一般情況下比實際的要大。3、 探測精度 實踐證明，運用坑透技術(shù)探測工作面內(nèi)構(gòu)造時，不是任何地質(zhì)構(gòu)造都會反映出來，只有當(dāng)構(gòu)造達到一定規(guī)模時，電磁場的衰減特征才能有效地反映出來。一般情況下坑透探測技術(shù)要求為：斷層落差>12正常煤厚；陷落

25、柱長軸直徑>15m；煤層變薄帶煤厚<12正常煤厚。所以，實際工作中一些小的斷層如落差13煤厚時沒有明顯反映，一般情況不做地質(zhì)解析，因為可靠性相對較低。4、 構(gòu)造性質(zhì) 如果工作面屬于簡單的單斜構(gòu)造，透視效果一般比較好。如果位于褶皺構(gòu)造發(fā)育區(qū)域，煤層產(chǎn)狀變化很大，電磁波在工作面內(nèi)傳播途中，勢必會穿越與煤層巖性有明顯差異的頂?shù)装鍘r層而衰減，甚至無有效信號而造成假異常。因此，在褶皺構(gòu)造較發(fā)育的工作面，坑透會受到很大制約。5、定性解析 運用坑透技術(shù)探測煤層工作面內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造分布情況，是依據(jù)電磁波穿越工作面內(nèi)部后的衰減趨勢。電磁波穿越途中遇到斷層、陷落柱或煤層變薄帶時均可形成“陰影區(qū)”，有時斷層

26、和陷落柱的特征比較明顯，可以準(zhǔn)確分辨其構(gòu)造性質(zhì)，有時異常區(qū)特征不太明顯，如隱伏斷層近工作面走向延伸，這時只能結(jié)合礦區(qū)及工作面的已知地質(zhì)資料進行地質(zhì)推斷，不能準(zhǔn)確定性分析異常的構(gòu)造性質(zhì)(斷層、陷落柱還是煤層變薄帶)。6、定量解析異常區(qū)是相對于正常區(qū)而言的，這是任何物探方法地質(zhì)解析的前提。坑透進行異常解析也是基于整個工作面正常的背景場。有的地質(zhì)構(gòu)造如斷層的場強曲線在穿越構(gòu)造界面時會出現(xiàn)突變的拐點，異常邊界明顯，此時構(gòu)造的延伸位置可以較準(zhǔn)確推斷。有時延伸較遠、落差漸變的斷層，場強曲線在穿越構(gòu)造時沒有明顯的拐點，當(dāng)落差<12煤厚時，信號反映不明顯，異常邊界準(zhǔn)確推斷就比較困難，此時斷層延伸位置的預(yù)

27、測范同一般比實際要小。陷落柱的邊界一般為不對稱的橢圓形，而用定點交會法圈定的異常區(qū)域為多邊形，因此，圈定的陷落柱邊界與實際情況會有一定出入。WKT-E儀器及WKTCT處理軟件缺陷：現(xiàn)有無電波透視技術(shù)都是一臺發(fā)射機發(fā)射一臺接收機接收的收發(fā)裝置。這種方法是典型的參數(shù)：發(fā)射點間距50m，接收點間距10m；一個發(fā)射點發(fā)射4min，搬站lmin，接收范圍100m。這樣的觀測系統(tǒng)不適應(yīng)現(xiàn)在大、中型煤礦綜采工作面(走向長2000m)無線電波透視，現(xiàn)在綜采工作面走向長度很多大于2000m。目前，儀器配套的無線電透視數(shù)據(jù)處理軟件使用起來不是很方便，坐標(biāo)的輸入嚴(yán)格要求接收點間距10m以及要求0號點從切眼位置開始，

28、這些要求都不能真實反映現(xiàn)場布置；儀器配套的軟件還有一些使用不方便，這就需要重新編寫一套無線電波透視數(shù)據(jù)處理軟件，克服以上缺點。觀測系統(tǒng)：地質(zhì)構(gòu)造的曲線特征：1陷落柱異常曲線特征由于煤系底部可溶性巖體中巖溶空洞塌陷形成的陷落柱破壞了煤層結(jié)構(gòu)，使煤層缺失，而且大小不一，棱角分明、零亂的上覆巖層堆積物代之，使其和周圍煤層的電性有明顯差異(電阻率比煤層低的多)。而且，陷落柱的形成往往伴隨著臨近煤層的產(chǎn)狀變化、裂隙發(fā)育、小斷層增多、甚至大量充水等。這樣的構(gòu)造能夠大量地吸收電磁波能量，反映在透視曲線上有明顯的特征。電磁波遇到陷落柱，其衰減系數(shù)與實測場強曲線呈漏斗形，或因透視距離關(guān)系呈半漏斗成“V"

29、;字形。當(dāng)發(fā)射機靠近陷落柱一側(cè)透視時，就會出現(xiàn)大范圍的陰影區(qū)，場強值接近背景值。在淮南礦區(qū)探測的工作面，還沒有碰到陷落柱。2斷層異常曲線特征斷層破壞了煤層的正常結(jié)構(gòu)，它使煤層發(fā)生錯動與移位，在斷層面附近煤層破碎和裂隙發(fā)育，而電磁波遇到各種規(guī)則或者不規(guī)則界面便產(chǎn)生折射、反射或散射等物理現(xiàn)象，比起正常煤層一般會對電磁波能量更大的吸收。如果斷層充水，使斷層附近煤層電阻率降低，吸收系數(shù)增大，電磁波能量也將被低阻介質(zhì)吸收而衰減，對斷距大的斷層，會使斷層一盤的煤層完全與另一盤煤層頂或底板接觸，而多數(shù)煤層頂?shù)装鍘r層的電阻率較低，因此，也會不同程度的屏蔽電磁波而形成低值透視異常。只要發(fā)射點和接收點布置的合適，根據(jù)透視異常曲線，綜合分析資料，可以圈定工作面內(nèi)的斷層的位置，及某些斷層的相互關(guān)系。隱伏斷層的存在常給回采造成嚴(yán)重影響，地質(zhì)工作一般無法預(yù)料和推斷。采用無線電波透視預(yù)測隱伏斷層，具有很重要