地質(zhì)工程畢業(yè)論文

本科畢業(yè)論文 張集礦 11-2 煤工作面無(wú) 線 電波透視資料分析研究 RADIO WAVES PERSPECTIVE MATERIAL ANALYSIS RESEARCH FOR THE MINE 13-1 FACE IN ZHANGJI COAL 學(xué)院（部）： 地球與環(huán)境學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 地質(zhì)工程 08-4 學(xué)生姓名： 韓旭 指導(dǎo)教師： 吳榮新教授 2012 年 05 月 30 日I 張 集礦 11-2 煤工作面無(wú)線電波透視資料分析研究 摘要 本文介紹了無(wú)線電波坑透儀的原理、測(cè)量方法、數(shù)據(jù)處理及分析方法。通過(guò)在張集煤礦 1122（ 1）和 1212（ 1）綜采工作面進(jìn)行坑透試驗(yàn)，圈定出該工作面存在的地質(zhì)異常區(qū)域，揭示了該工作面隱伏的小構(gòu)造的位置。 資料顯示了 賦存于張集礦 11-2工作面 的 17個(gè)異常區(qū)，異常區(qū) 內(nèi)大于 1個(gè)煤厚和大于 1/2小于 1個(gè)煤厚的斷層對(duì)煤礦回采有較大的影響。 通過(guò)回采對(duì)比，揭示了該工作面所有地質(zhì)異常區(qū)的存在，且位置準(zhǔn)確， 綜 合解釋準(zhǔn)確率在 80%以上， 很好的指導(dǎo)了煤礦安全生產(chǎn)工作 ,為工作面的采掘工作提供有效的保障。 關(guān)鍵詞 :無(wú)線電波， 地質(zhì)構(gòu)造 ， 地質(zhì)異常區(qū) II RADIO WAVES PERSPECTIVE MATERIAL ANALYSIS RESEARCH FOR THE MINE 13-1 FACE IN ZHANGJI COAL ABSTRACT This paper introduces the radio waves pit, the principle of the instrument through measurement, data processing and analysis method. Through ZhangJi coal mine in 1122 (1) and 1212 (1) fully mechanized working face to pit through test, the face of the existing delineating the geological anomaly area, revealed the face of the small structure concealed location. Material shows hosted by 11-2 predictted the 17 abnormality area, More than 1 in abnormal coal thick and greater than 1/2 less than 1 a thick coal mining coal mine of fault on a major influence. Through the recovery contrast, reveals the mining face all the existence geological anomalies, and accurate position, Comprehensive interpretation accuracy of 80% or more. Very good guidance to the work of safety production in coal mine, in the working face mining provide effective security work. KEYWORDS： Radio waves ， Geological structure ， Geological anomaly area i 目錄 摘要 . ABSTRACT . 緒論 . 1 1 概論 . 1 1.1 無(wú)線電波技術(shù)簡(jiǎn)介 . 1 1.2 無(wú)線電波基本原理 . 1-2 1.3 無(wú)線電波發(fā)展歷史 . 2 1.4 無(wú)線電波應(yīng)用現(xiàn)狀 . 2-3 2 資料處理 . 3 2.1 綜合曲線法 . 3-4 2.2 CT 成像法 . 4-5 3 施工方法技術(shù) . 5 3.1 同步法 . 5-6 3.2 定點(diǎn)法 . 6-7 4 儀器設(shè)備 . 7-8 5 張集礦 1122（ 1）工作面應(yīng)用實(shí)例分析 . 9 5.1 現(xiàn)場(chǎng)工作條件 . 9 5.2 質(zhì)量評(píng)述 . 10 5.3 實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)值曲線圖 . 10-11 5.4 無(wú)線電波透視實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)交會(huì)成像 . 12 5.5 無(wú)線電波透視 CT 成像 . 12 5.6 探測(cè)結(jié)論 . 12-24 6 張集礦 1212（ 1）工作面應(yīng)用實(shí)例分析 . 25 6.1 工程概況 . 25 6.2 實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)曲線圖 . 25-27 6.3 無(wú)線電波透視實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)交會(huì)成像 . 27 6.4 無(wú)線電波透視 CT 成像 . 27 6.5 探測(cè)結(jié)論 . 27-35 7 結(jié)論 . 36 參考文 獻(xiàn) . 36-37 謝辭 . 38 1 緒論 為了正確指導(dǎo)煤礦的采掘工作 ,要求隨著采掘巷道施工及時(shí)了解其構(gòu)造發(fā)育特征 ,以便進(jìn)行指導(dǎo)采煤工作。運(yùn)用無(wú)線電波坑道透視技術(shù)探測(cè)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(shì)。電磁波穿越途中遇到斷層 、陷落柱或煤層變薄帶時(shí)均可形成 “陰影區(qū) ” 3-7,16-17,有時(shí)斷層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)。 1、 概述 1.1 無(wú)線電 波技術(shù)簡(jiǎn)介 無(wú)線電波透視法：是利用探測(cè)目標(biāo)與周?chē)橘|(zhì)之間的電性差異來(lái)研究、確定目標(biāo)體位置、形態(tài)、大小及物性參數(shù)的一種井中物探方法。所用的頻率屬于高頻頻段，一般為一百千赫至幾十兆赫。無(wú)線電波透視法研究的是輻射場(chǎng)，它可以在真空及各種介質(zhì)中傳播。 無(wú)線電波透視法就是通過(guò)研究電磁波在鉆孔或坑道間傳播特性和被介質(zhì)吸收的情況來(lái)尋找、圈定各種目標(biāo)。通常情況下，煤層和頂?shù)装鍘r石對(duì)高頻電磁波的吸收作用是不同的。低電導(dǎo)率的巖石對(duì)電磁波能量吸收作用大 ,因而接收的信號(hào) (即場(chǎng)強(qiáng) ) 較弱，而高阻煤層吸收作用小，接收的信號(hào)強(qiáng)。斷層破碎帶 、陷落柱等則會(huì)使電磁波產(chǎn)生反射、折射和吸收，屬低電阻體 (高電導(dǎo)率 )。 1.2 無(wú)線電波基本原理 其基本原理： 無(wú)線電波透視法，又稱坑透法。電磁波在地下巖層中傳播時(shí)，由于各種巖、礦石電性（電阻率 和介電常數(shù) ）的不同，它們對(duì)電磁波能量吸收不同，低阻巖層對(duì)電磁波具有較強(qiáng)的吸收作用，當(dāng)波前進(jìn)方向遇到斷裂構(gòu)造所出現(xiàn)的界面時(shí)，電磁波將在界面上產(chǎn)生反射和折射作用，也造成能量的損耗，致使接收巷道中的電磁波信號(hào)十分微弱甚至接收不到透射信號(hào)，形成所謂的透射異常（又稱陰影異常，見(jiàn)圖 1） 4-9。研究采區(qū)煤層、各種構(gòu)造及地 質(zhì)體對(duì)電磁波的影響所造成的各種無(wú)線電波透視異常，從而進(jìn)行地質(zhì)推斷和解釋，這就是坑透法的基本原理。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 圖 1-1 坑透法示意圖 說(shuō)明：坑透儀接收機(jī)測(cè)得的是發(fā)射機(jī)所發(fā)射的電磁波在水平方向上電磁波的一個(gè)分量。當(dāng)發(fā)射機(jī)發(fā)送的電磁波穿越電磁性質(zhì)不同的介質(zhì)時(shí) , 就會(huì)造成電磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化 ；因此分析電磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化就可以預(yù)測(cè)工作面內(nèi)介質(zhì)的物性變化。 在無(wú)限均勻、各向同性介質(zhì)中， 距電磁波輻射源距離 r處的電磁場(chǎng)強(qiáng)度 H 為 : s in0 eHH H0-初始場(chǎng) 強(qiáng) , 它決定于發(fā)射機(jī)功率及周?chē)橘|(zhì) ； 煤層對(duì)電磁波能量的吸收系數(shù) ； r 測(cè)點(diǎn)到輻射源原點(diǎn)的距離 ； sin 方向因子 , 是天線軸線與觀測(cè)方向的夾角。 1.3無(wú)線電波發(fā)展歷史 該方法最初的設(shè)想是由前蘇聯(lián)科學(xué)院院士 A A彼得羅夫斯基在 20 年代提出的，開(kāi)始稱為陰影法，意即利用良導(dǎo)礦體對(duì)電磁波的強(qiáng)烈吸收造成的 “陰影 ”來(lái)尋找井間或坑道間的盲礦體。后來(lái)又稱為無(wú)線電波透視法、井中無(wú)線電波法。70 年代中期，美國(guó)已故測(cè)井專家 R J Lytle 等人率先把層析技術(shù)應(yīng)用于鉆孔電磁波法的數(shù)據(jù)處理，推動(dòng) 了全球范圍內(nèi)電磁波 CT 的研究和應(yīng)用，也進(jìn)一步促進(jìn)了鉆孔電磁波法的推廣和提高。 80 年代后期，美國(guó)勞倫斯利物莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（ LLNL）等單位聯(lián)合開(kāi)發(fā)了音頻電磁波數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和層析軟件，這一突破性進(jìn)展預(yù)示著無(wú)線電波透視法在油氣開(kāi)發(fā)工程中也有著廣泛的應(yīng)用前景。如今，這一方法除了繼續(xù)用于礦床勘探和采煤工作面地質(zhì)預(yù)報(bào)外，還在水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、城建地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)等眾多領(lǐng)域大顯身手。 1.4無(wú)線電波應(yīng)用現(xiàn)狀 無(wú)線電波坑道透視技術(shù)是研制最早、應(yīng)用最廣的一種探測(cè)技術(shù)。全國(guó)已有 100多個(gè)局（礦）裝備了無(wú)線電波坑道透視設(shè)備。 據(jù)近 3年的統(tǒng)計(jì)，已運(yùn)用了此項(xiàng)技安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 術(shù)探測(cè)采煤工作面 700多個(gè)；探測(cè)陷落柱的準(zhǔn)確率 90%以上；斷層和煤層變薄帶的探測(cè)準(zhǔn)確率達(dá) 80%以上。目前，國(guó)內(nèi)坑透技術(shù)水平已進(jìn)入世界先進(jìn)行列 13無(wú)線電波坑道透視技術(shù)（簡(jiǎn)稱坑透）是一種較為成熟的煤礦井下物探方法 。 無(wú)線電波透視法以其操作方便 , 成本低 , 能夠探測(cè)出斷層等地質(zhì)引起的異常 , 從而得到廣泛利用 18。與其他技術(shù)相比，無(wú)線電波透視因儀器輕便、資料采集方便迅速、所需人員較少、透距較大、探測(cè)效果顯著，成為綜采工作面有效的物探方法之一，為最普遍采用的探測(cè)方法。 自上世紀(jì)八 十年代問(wèn)世以來(lái)，其在儀器設(shè)備 施工方法 解釋軟件 應(yīng)用范圍等多個(gè)方面得到很大發(fā)展 然而，隨著煤礦工作面規(guī)模的不斷加大錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，井下探測(cè)環(huán)境條件與當(dāng)初發(fā)生了很大變化 1-2，坑透技術(shù)在應(yīng)用中遇到了許多新問(wèn)題 新情況，坑透技術(shù)如何適應(yīng)新的環(huán)境條件 如何滿足煤礦生產(chǎn)飛速發(fā)展的需求，有許多值得思考和探討的地方。 盡管無(wú)線電波透視法為國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的方法，但是對(duì)于無(wú)線電波透視的工作方法及電磁波透視理論等仍進(jìn)一步研究當(dāng)前在現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)中已經(jīng)暴露出一些問(wèn)題，例如： 對(duì)于回采退尺達(dá) 2 3 km以上的大型 工作面，常用的探測(cè)方式需探測(cè) 7 h 以上，而儀器的有效工作時(shí)間通常為 4 5 h，探測(cè)時(shí)間需要安排 2 d 以上，由于生產(chǎn)任務(wù)緊，所需探測(cè)時(shí)間時(shí)常難以安排； 其次，接收儀器人員需連續(xù)往返距離達(dá) 12 18 km 以上，勞動(dòng)強(qiáng)度很大，探測(cè)人員常常過(guò)于疲勞，在約定的時(shí)間內(nèi)不能完成規(guī) 定的發(fā)射或接收信號(hào)任務(wù)，導(dǎo)致部分?jǐn)?shù)據(jù)漏采，降低探測(cè)結(jié)果的可靠性。 同時(shí)，影響探查的干擾因素也是多種多樣的。如 : 積水影響、電纜影響及人為因素影響等 , 也會(huì)產(chǎn)生異常值 , 這些給資料解釋帶來(lái)困難 , 再加上主觀解釋的局限性 , 都會(huì)影 響資料解釋的準(zhǔn)確性。 目前已經(jīng)提出利用 “一發(fā)雙收 ”的方法來(lái)替代傳統(tǒng)的 “一發(fā)一收 ”，并且收到了良好的效果。 4 2、資料處理 無(wú)線電波透視資料的解釋方法有綜合曲線法和成析層像法，在各礦區(qū)主要采用綜合曲線和層析成像技術(shù)相結(jié)合的方法進(jìn)行處理解釋。 2.1、綜合曲線法 將各接收點(diǎn)實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng) H 值與相應(yīng)的理論計(jì)算場(chǎng)強(qiáng) H0值 (經(jīng)條件試驗(yàn)取得計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)值 )進(jìn)行對(duì)比 ,取得的數(shù)據(jù)稱為衰減系數(shù) ,即 =H/H0 或 lg=lgH-lgH0。取接收點(diǎn)點(diǎn)位為橫坐標(biāo) ,取 H、 H0和 的對(duì)數(shù)或算術(shù)值為縱坐標(biāo) , 將同一發(fā)射點(diǎn)對(duì)應(yīng)接收點(diǎn) 的實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng) H 值 ,理論強(qiáng)場(chǎng) H0值和衰減系數(shù) 值按比例繪制成圖 ,就得到關(guān)安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 于 H、 H0、 值的 3條曲線 ,稱為綜合曲線圖。在均勻各向同性介質(zhì)中 ,實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)等于理論場(chǎng)強(qiáng) ,即 H = H0， = 1， lg= 0。但是 ,由于煤層的非均一性 ,一般 值接近 1(或0)而不等于 1(或 0)。當(dāng)遇到 值遠(yuǎn)離 1或 0時(shí) ， 即出現(xiàn)負(fù)分貝值 , 說(shuō)明在透視距離內(nèi) ,遇到了地質(zhì)異常體 ,據(jù) 值的變化 ,并參考實(shí)測(cè)強(qiáng)場(chǎng) H和理論場(chǎng)強(qiáng) H0曲線 ,分析異常體的性質(zhì)并對(duì)其進(jìn)行解釋。 2.2、 CT成像法 工作面電磁波透視法采用偶極子天線發(fā)射 , 在介質(zhì)中任意點(diǎn)的磁場(chǎng)表達(dá) 式可表示為 : 式中： H 0決定于發(fā)射功率和天線周?chē)橘|(zhì)的初始場(chǎng)強(qiáng)； 介質(zhì)對(duì)電磁波能量的吸收系數(shù) r觀測(cè)點(diǎn)到輻射源的直線距離 sin 方向性因子 , 一般可認(rèn)為等于 1。 圖 2-1 坑透 CT成像單元離散示意圖 把坑透工作面劃分成有不同吸收系數(shù)的若干小單元 (像元 ) , 每一小單元內(nèi)可視為介質(zhì)均勻的。假設(shè)電磁波的第 i個(gè)傳播路徑為 ri, 則它可以表示為若干小單 s in0 reHH r mj iji dr 1安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 元的距離之和 : 對(duì)沒(méi)有射線 穿過(guò)的小單元 , 可視 dij= 0, 于是公式變成 ： 若在多個(gè)發(fā)射點(diǎn)上對(duì)場(chǎng)強(qiáng)分別進(jìn)行多重觀測(cè) ,便可形成矩陣方程 : XD=Y 式中： X未知數(shù)矩陣 ； D 系數(shù)矩陣 ； Y已知數(shù)矩陣 ,即實(shí)測(cè)值。 3、施工方法技術(shù) 根據(jù)工作環(huán)境，無(wú)線電波透視法分為鉆孔電磁波法和坑道電磁波法。前者按工作方式，又可分為單孔、雙 孔、三孔和地 井方式；后者又有 同步法 和 定點(diǎn)法兩種 . 在實(shí)際透視工作前 , 還要選擇一種適合實(shí)際情況的觀測(cè)方法 , 這一點(diǎn)很重要。關(guān)系到工作的成功與否。 3.1、同步法 發(fā)射天線和接收天線分別位于不同巷道中，同時(shí)等距離移動(dòng)，逐點(diǎn)發(fā)射和接收，較少采用。 同步法包括 2種觀測(cè)方法 平行同步法：發(fā)射點(diǎn)與接收點(diǎn)在不同巷道內(nèi)一一對(duì)應(yīng) ,同時(shí)做等距離移動(dòng) ,逐點(diǎn)發(fā)射與接收。 斜同步法 :發(fā)射點(diǎn)與接收點(diǎn)在不同巷道內(nèi)錯(cuò)開(kāi) 2個(gè)或 3個(gè)點(diǎn)位 ,同時(shí)做等距離移動(dòng) ,逐點(diǎn)發(fā)射與接收。同樣對(duì)整個(gè)工作面進(jìn)行透視。返回測(cè)量時(shí) ,發(fā)射與接收錯(cuò)開(kāi) 2或 3個(gè)空位點(diǎn) ,繼續(xù)透視工作。這種方法具有交會(huì)異常的優(yōu)點(diǎn) 。 采用同步法透視 ,可以有效準(zhǔn)確地圈定較為簡(jiǎn)單的地質(zhì)構(gòu)造異常 ,如陷落柱 、煤層體 、火成巖柱體 。 下見(jiàn)同步法示意圖 idii reHHmjiji10 mj iiiiji rHHd10 )ln (安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 圖 3-1 同步法示意圖 3.2、定點(diǎn)法 用定點(diǎn)法觀測(cè)時(shí) , 發(fā)射機(jī)的位置在一定的時(shí)間內(nèi)相對(duì)固定 , 接收機(jī)在一定的范圍逐點(diǎn)觀測(cè)其場(chǎng)強(qiáng)值 , 即定點(diǎn)發(fā)射 , 多點(diǎn)接收。當(dāng)工作面長(zhǎng)度不大 , 形狀不規(guī)則 , 人工干擾體又可排除的情況下，就可以選擇用定點(diǎn)法進(jìn)行 觀測(cè)。采用這種觀測(cè)方法 , 可對(duì)工作面全面覆蓋兩次 , 不留盲區(qū) , 并能運(yùn)用兩巷定點(diǎn)交匯法 , 根據(jù)坑透綜合曲線圖 , 具體確定地質(zhì)異常體的性質(zhì)和空間位置及大小 , 便于有目的地進(jìn)行鉆探驗(yàn)證 , 且投資少 , 見(jiàn)效快。定點(diǎn)法是井下常用的觀測(cè)方法 1-12。 定點(diǎn)法又可以分為：一發(fā)一收： 即在 1條巷道中設(shè)置發(fā)射點(diǎn)，利用 1臺(tái)發(fā)射機(jī)發(fā)射電磁波信，在另 1條巷道中布置接收信號(hào)段，利用 1臺(tái)接收機(jī)接收電磁波場(chǎng)強(qiáng)，對(duì)工作面內(nèi)煤層形成透視探測(cè)。目前所采用的為定點(diǎn)法觀測(cè)方式。在探測(cè)開(kāi)始前設(shè)計(jì)好發(fā)射點(diǎn)和接收信號(hào)段，通常在探測(cè)前合適巷道位置約定 儀器工作時(shí)間，對(duì)好鐘表時(shí)間，到約定時(shí)間開(kāi)始進(jìn)行探測(cè)； 1 條巷道發(fā)射另一條巷道接收信號(hào)接束后，在開(kāi)切眼位置交換發(fā)射點(diǎn)接收點(diǎn)所在巷道，再進(jìn)行透視探測(cè)，完成整個(gè)工作面透視探測(cè)工作。 一發(fā)雙收： 該方法采用定點(diǎn)法觀測(cè)方式，對(duì)一條巷道中任一發(fā)射點(diǎn)采用 1臺(tái)發(fā)射機(jī)發(fā)射電磁波信號(hào)，在另一條巷道利用 2 臺(tái)接收機(jī)接收電磁波場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)，每臺(tái)接收機(jī)接收半段范圍； 沿工作面巷道施工到開(kāi)切眼后，交換發(fā)射和接收信號(hào)巷道，再進(jìn)行探測(cè)完成現(xiàn)場(chǎng)工作。經(jīng)過(guò)坑透儀器選型與調(diào)制，以及新的電磁安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 波數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，為 “一發(fā)雙收 ”方式的實(shí)現(xiàn)提供了所需的 儀器及處理軟件。裝置為定點(diǎn)法觀測(cè)方式，工作方式與傳統(tǒng)的 “一發(fā)一收 ”探測(cè)相類似，在 1 條巷道中布置發(fā)射點(diǎn)，采用 1 臺(tái)發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)，在對(duì)面相應(yīng)巷道中采用 2 臺(tái)接收機(jī)同時(shí)進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)值接收，各接收一半接收距離，接收機(jī)操作人員與發(fā)射機(jī)操作人員所走路程基本相等，為 “一發(fā)一收 ”方式接收行走距離的 1 /3 。 采用 “一發(fā)雙收 ”而不是 “一發(fā)多收 ”，一方面是考慮無(wú)線電波探測(cè)的優(yōu)勢(shì)之一就在于探測(cè)需要人員少； 另一方面，采用 “一發(fā)雙收 ”裝置在工作面行走時(shí)，均處于接收信號(hào)段，為最佳工作模式。而 “一發(fā)多收 ”裝置在工作面行走時(shí)，必 然存在一些無(wú)需接收信號(hào)段，造成資源浪費(fèi)。 圖 3-2 定點(diǎn)法示意圖 4、儀器設(shè)備 目前常用的設(shè)備是 wkt-6型無(wú)線電波坑道透視儀，此次實(shí)驗(yàn)采用的也是這種儀器。該儀器具有探測(cè)準(zhǔn)確度高、性能穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)。 wkt-6型無(wú)線電波坑道透視儀簡(jiǎn)介 wkt-6 型無(wú)線電波坑道透視儀 ，簡(jiǎn)稱坑透儀。其功能是利用電磁波在介質(zhì)中的傳播特性和探測(cè)礦井回采工作面內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造，如陷落住、斷層、火成巖、煤 層厚度變化、瓦斯富集區(qū)及突水構(gòu)造等。可減少大量鉆探工程量 ，節(jié)省費(fèi)用，提高采煤時(shí)對(duì)事故隱患的預(yù)知性，有效避免事故發(fā)生，減少損失，增加安全系數(shù)，提高產(chǎn)量和效益。 儀器技術(shù)指標(biāo) 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 (1)接收機(jī) 防爆形式：礦用本質(zhì)安全型 工作頻率： 365 KHz ， 965 KHz 顯示： 20*2 字符式液晶顯示器 鍵盤(pán)： 4*4 防水防塵有感式薄膜鍵盤(pán) 靈敏度 : 小于 0.06 微伏 終端分辨率： 0.1db 連續(xù)工作時(shí)間：大于 4 小時(shí) 帶寬： 40Hz 終端測(cè)量范圍： 0 &mdash； 102.1db 尺寸： 270*130*220(mm) 重量： 4.5kg （ 2)發(fā)射機(jī) 防爆形式：礦用本質(zhì)安全型 工作頻率： 365 Khz ， 965 Khz 顯示： 4 位半數(shù)字表頭，可顯示發(fā)射調(diào)諧值及電池電壓值 輸出功率： 1-2w 連續(xù)工作時(shí)間：大于 4 小時(shí) 尺寸： 270*130*220(mm) 重量： 4.5kg 圖 4-1 WKT-6型無(wú)線電波透視儀實(shí)物圖 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 5、 張集礦 1122(1)工作面 應(yīng)用實(shí)例分析 接下來(lái)讓我們分別對(duì) 1122(1)工作面的坑透資料進(jìn)行分析解釋。 本次無(wú)線電波透視 CT 工作采用 WKT-6 型無(wú)線電波坑道透視儀，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)為礦用本質(zhì)安全型。 WKT-6 型無(wú)線電波坑道透視儀，有 2 個(gè)頻點(diǎn) 0.365MHZ 和 0.965MHZ可供選用。根據(jù)工作面的實(shí)際情況，采用 0.365MHZ。 交會(huì)平面圖：在采區(qū)平面工程圖上，標(biāo)定各發(fā)射點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的接收點(diǎn)。根據(jù)綜合曲線確定邊界點(diǎn)，將該點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的發(fā)射點(diǎn)連線，于是由不同發(fā)射點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的接 收點(diǎn)繪出相應(yīng)的邊界射線，各射線所圍定的范圍便為異常體的平面位置 。 圖 5-1 無(wú)線電波透視曲線交會(huì)法解釋示意圖 在運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷發(fā)射點(diǎn)布置 發(fā)射點(diǎn)，對(duì)每個(gè)發(fā)射點(diǎn)接收 22 個(gè)實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)值。發(fā)射點(diǎn)間距平均為 80m，接收點(diǎn)間距 10m。現(xiàn)場(chǎng)發(fā)射及接收射線， 如圖所示，共布置 48 個(gè)測(cè)點(diǎn)。 對(duì)工作面覆蓋程度高，采集數(shù)據(jù)滿足交會(huì)及反演要求。 圖 5-2 無(wú)線電波透視曲線交會(huì)法解釋示意圖 5.1 現(xiàn)場(chǎng)工作條件 回風(fēng)巷和運(yùn)輸巷均鋪設(shè)有電纜、金屬管路，工作面為封閉的金屬錨網(wǎng)支護(hù)。測(cè)量時(shí)對(duì)電纜采取了停電處理，干擾現(xiàn)象不明顯?？傮w上測(cè)量數(shù)據(jù)較穩(wěn)定，效果較好。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 5.2 質(zhì)量評(píng)述 為了采集到高質(zhì)量的第一手資料，現(xiàn)場(chǎng)采取如下技術(shù)措施： A 本次坑透工作在采面內(nèi) 采用對(duì)發(fā)對(duì)收，每 10 米一個(gè)接收點(diǎn)，即一個(gè)物理測(cè)點(diǎn)，每 80 米布設(shè)一個(gè)發(fā)射點(diǎn)。 B 對(duì)應(yīng)每個(gè)發(fā)射點(diǎn)，在另一巷的扇形對(duì)稱區(qū)間接收 21 個(gè)點(diǎn)，以確保面內(nèi)各物理測(cè)點(diǎn)有兩次以上的覆蓋。 C 采天線離開(kāi)電纜 0.5m 以上。 D 檢查點(diǎn)不少于 5%。 E 嚴(yán)格按照計(jì)劃表施工，作好記錄并標(biāo)注出實(shí)際發(fā)射時(shí)間和實(shí)際接收時(shí)間。為確保原始資料質(zhì)量，施工嚴(yán)格按照 “煤田電法勘探標(biāo)準(zhǔn) ”進(jìn)行，檢查點(diǎn)不少于 5%的要求，原始資料質(zhì)量準(zhǔn)確可靠。 5.3 實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)值曲線圖 無(wú)線電波透視實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)值如附圖 5-3 所示，總體上該煤層實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)值變化范圍很大。最高場(chǎng)強(qiáng)值約 5565， 最小值僅 1015 左右，透視性較強(qiáng)。從實(shí)測(cè)數(shù)值來(lái)看，背景測(cè)試值很低，與最高場(chǎng)強(qiáng)值相比，均有較大的變化范圍，說(shuō)明本次采集數(shù)據(jù)信噪比較高，采集數(shù)據(jù)較可靠。 下見(jiàn)附圖。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 圖 5-3 張集礦 1122（ 1） 面無(wú)線電波透視 CT 實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)圖 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 5.4 無(wú)線電波透視 實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng) 交 會(huì)成像 無(wú)線電波 實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng) 幾何交 會(huì)成像 見(jiàn)附圖 5-4， 藍(lán)綠 色調(diào)區(qū) 越深代表場(chǎng)強(qiáng)值越低。 圖 5-4 張集礦 1122（ 1） 面 無(wú)線電波透視 CT 實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)交會(huì)成像圖 5.5 無(wú)線電波透視 CT 成像 無(wú)線電波透視 CT 成像圖表達(dá)參數(shù)為煤巖層電磁波吸收系數(shù)值圖，數(shù)據(jù)值大小如圖上色標(biāo)所示：藍(lán)綠（冷）色調(diào)為高電磁波吸收系數(shù)值。本次反演采用SIRT 反演（附圖 5-5），更為形象直觀地反映地質(zhì)異常變化情況。 圖 5-5 張集礦 1122（ 1） 面無(wú)線電波透視 SIRT 反演電磁波吸收系數(shù)成像圖 5.6 探測(cè)結(jié)論 根據(jù)實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)值變化特征和巖石吸收系數(shù) CT 成像圖綜合分析，得出探測(cè)區(qū) 地質(zhì)解釋如附圖 5-6 所示，主要有 11 個(gè)透視異常區(qū)（品紅線圈定范圍），對(duì)實(shí)見(jiàn)較大斷層的延展進(jìn)行了分析 (藍(lán)線為異常中心區(qū) ) 1#異常區(qū) 2#異常區(qū) 3#異常區(qū) 4#異常區(qū) 5#異常區(qū) 6#異常區(qū) 7#異常區(qū) 8#異常區(qū) 9#異常區(qū) 10#異常區(qū) 11#異常區(qū) 1#異常區(qū) 2#異常區(qū) 3#異常區(qū) 4#異常區(qū) 5#異常區(qū) 6#異常區(qū) 7#異常區(qū) 8#異常區(qū) 9#異常區(qū) 11#異常區(qū) 10#異常區(qū) 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 圖 5-6 張集礦 1122（ 1） 面無(wú)線電波透視 CT 成像資料解釋圖 探測(cè)結(jié)果 見(jiàn)表 5-1 表 5-1 異常區(qū)說(shuō)明 序號(hào) 退尺位置 (m) 說(shuō)明 1#異常區(qū) 0130 為斷層影響區(qū)。實(shí)見(jiàn)斷層 Fy201（ H=1.0m）， Fs216(H=02m)在該異常區(qū)內(nèi)，切眼段反映該范圍煤層與夾矸結(jié)構(gòu)變化較大。該異常區(qū)內(nèi)斷層或裂隙帶發(fā)育，局部煤層可能變薄，影響程度 H1/2 煤厚。對(duì)回采影響較小，異常區(qū)較可靠。 2#異常區(qū) 310380 為斷層影響區(qū)。實(shí)見(jiàn)斷層 Fg201（ H=2.0m），異常影響程度 H1/2煤厚，面內(nèi)延伸長(zhǎng)度 50m； Fg202（ H=1.0m），異常影響程度 H1/2煤厚，面內(nèi)延伸長(zhǎng)度 120m；異常區(qū)內(nèi)局部煤層有所變薄 1.52m。對(duì)回采影響較大，異常區(qū)可靠。 3#異常區(qū) 380430 為斷層影響區(qū)。實(shí)見(jiàn)斷層 Fy202（ H=13m），異常影響程度 H1煤厚，面內(nèi)延伸長(zhǎng)度 150m。異常區(qū)內(nèi)斷層及裂隙發(fā)育，局部煤層變薄為 02m。對(duì)回采影響較大 ，異常區(qū)可靠。 4#異常區(qū) 680710 為斷層影響區(qū)。實(shí)見(jiàn)斷層 Fg204（ H=1.2m），異常影響程度 H1/2煤厚，面內(nèi)延伸長(zhǎng)度 100m。對(duì)回采影響小，異常區(qū)較可靠。 5#異常區(qū) 740770 為斷層影響區(qū)。實(shí)見(jiàn)斷層 Fy204（ H=0.50.8m），異常影響程度H1/2 煤厚，面內(nèi)延伸長(zhǎng)度 120m。對(duì)回采影響小，異常區(qū)較可靠。 6#異常區(qū) 760810 為斷層影響區(qū)。實(shí)見(jiàn)斷層 Fg205（ H=1.51.8m），異常影響程度H1 煤厚，面內(nèi)延伸長(zhǎng)度 60m。異常區(qū)內(nèi)斷層及裂隙發(fā)育 ,局部煤層有所 變薄。對(duì)回采影響較大，異常區(qū)較可靠。 1#異常區(qū) 2#異常區(qū) 3#異常區(qū) 4#異常區(qū) 5#異常區(qū) 6#異常區(qū) 7#異常區(qū) 8#異常區(qū) 9#異常區(qū) 10#異常區(qū) 11# 異常區(qū) 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 7#異常區(qū) 8001030 為斷層影響區(qū)。實(shí)見(jiàn)斷層 Fg207（ H=2.0m），異常影響程度 H1煤厚，面內(nèi)延伸長(zhǎng)度 180m； Fg208（ H=2.0m），異常影響程度H1 煤厚，面內(nèi)延伸長(zhǎng)度 200m；異常區(qū)內(nèi)局部煤層有所變薄M=0.52.0m。對(duì)回采影響很大，異常區(qū)可靠。 8#異常區(qū) 13601400 為斷層影響區(qū)。實(shí)見(jiàn)斷層 Fy207（ H=1.21.6m），異常影響程度H2/3 煤厚，面內(nèi)延伸長(zhǎng)度 150m；異常區(qū)內(nèi)局部煤層有所變薄M=0.52.0m。對(duì)回采 影響較大，異常區(qū)可靠。 9#異常區(qū) 14101440 為隱伏異常區(qū)。異常區(qū)內(nèi)小斷層或裂隙發(fā)育，局部煤層可能變薄，異常影響程度 H1/2 煤厚。對(duì)回采影響小，異常區(qū)較可靠。 10# 異常區(qū) 16901780 為斷層影響區(qū)。實(shí)見(jiàn)斷層 Fg210-1（ H=0.8m），異常影響程度 H1/2煤厚，面內(nèi)延伸長(zhǎng)度 150m；實(shí)見(jiàn)斷層 Fg210-2（ H=0.60.7m），貫穿工作面，異常影響程度 H1/2 煤厚；異常區(qū)內(nèi)局部煤層有所變薄 M=0.52.0m。對(duì)回采影響較大，異常區(qū)可靠。 11# 異常區(qū) 18401880 為隱伏異常區(qū)。異常區(qū)內(nèi)小斷層或裂隙發(fā)育，局部煤層可能變薄，異常影響程度 H1/2 煤厚。對(duì)回采影響較小，異常區(qū)較可靠。 接下來(lái)讓我們對(duì)這 11 個(gè)異常區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)具體的分析 接下來(lái)讓我們首先分析 1#異常區(qū) ， 下見(jiàn) 1#異常區(qū)附圖 圖 5-7 張集礦 1122（ 1）工作面圖 圖 5-8 張集礦 1122（ 1）坑透圖 從上圖中我們可以清晰的看到，由藍(lán)色虛線圍成的區(qū)域?yàn)榭油笇?shí)驗(yàn)圈定的1#異常區(qū)。 1#異常區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)值在 2235db 之間， 1#異常區(qū)周?chē)鷪?chǎng)強(qiáng)值在 4050db之間。 從中我們還 可以看到 Fs216 斷層和 Fy213 斷層。 異常影響程度 H1/2 煤安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 厚， Fs216(H=02m 45500), Fy213(H=1.0m 500)。 從工作面的圖可以看出，由于異常影響程度 H1/2 煤厚，對(duì)回采影響不大。 1#異常區(qū)為斷層影響區(qū)。實(shí)見(jiàn)斷層 Fy213（ H=1.0m）， Fs216(H=0 2m)在該異常區(qū)內(nèi)，切眼段反映該范圍煤層與夾矸結(jié)構(gòu)變化較大。該異常區(qū)內(nèi)斷層或裂隙帶發(fā)育，局部煤層可能變薄，影響程度 H1/2 煤厚。向工作面內(nèi)延伸走向長(zhǎng)度約 130m，影響回采長(zhǎng)度約 140m。 經(jīng)回采驗(yàn)證，異常區(qū)內(nèi)煤 層厚度受 Fy213（ H=1.0m）斷層影響，局部地段有所變薄，最薄處煤厚有 2.0m，面內(nèi)三維地震解釋的隱伏斷層 Fs216(H=0 2m)并不存在，此異常區(qū)對(duì)回采影響不大。 接下來(lái)讓我們分析 2#異常區(qū) 下見(jiàn) 2#異常區(qū)附圖 圖 5-9 張集礦 1122（ 1） 工作面圖 圖 5-10 張集礦 1122（ 1）坑透圖 從上圖中我們可以清晰的看到，由藍(lán)色虛線 （藍(lán)色實(shí)線為異常中心區(qū)） 圍成的區(qū)域?yàn)榭油笇?shí)驗(yàn)圈定的 2#異常區(qū)， 2#異常區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)值在 2137db 之間， 2 #異常區(qū)周?chē)鷪?chǎng)強(qiáng)值大于 40db。 從中我們可以發(fā)現(xiàn) 斷層 Fg212（ H=2.0m 400），異常影響程度 H1/2 煤厚，面內(nèi)延伸長(zhǎng)度 50m； Fg211（ H=1.4 m 40500），異常影響程度 H1/2 煤厚，面內(nèi)延伸長(zhǎng)度 120m。 經(jīng)回采驗(yàn)證異常區(qū)內(nèi)局部煤層有所變薄 1.5 2.0m。 由于影響程度 H1/2煤厚，因此在回采的過(guò)程中并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的異常區(qū)域。 向工作面內(nèi)延伸走向長(zhǎng)度約 150m，影響回采長(zhǎng)度約 80m。經(jīng)回采驗(yàn)證此異常區(qū)比預(yù)計(jì)的影響范圍安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 要小，實(shí) 際影響面積 1865m2。 接下來(lái)讓我們分析 3#異常區(qū) 下見(jiàn) 3#異常區(qū)附圖 圖 5-11 張集礦 1122（ 1） 工作面圖 從上圖中我們可以清晰的看到，由藍(lán)色虛線 （藍(lán)色實(shí)線為異常中心區(qū)） 圍成的區(qū)域?yàn)榭油笇?shí)驗(yàn)圈定的 3#異常區(qū)， 3 #異常區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)值在 2135db 之間， 3 #異常區(qū)周?chē)鷪?chǎng)強(qiáng)值大于 40db。 由粉紅色實(shí)線圍成的區(qū)域則為實(shí)踐 揭露的 煤層變薄的異常區(qū)域 。 在此異常區(qū)域中實(shí)見(jiàn)斷層 Fy212（ H=1 3m 0400），異常影響程度 H1煤厚，面內(nèi)延伸長(zhǎng)度 150m。異常區(qū)內(nèi)斷層及裂隙發(fā)育，局部煤層變薄為 0 2m。向工作面內(nèi)延伸走向長(zhǎng)度約 210m，影響回采長(zhǎng)度約 45m。 從圖中我們也可以辨認(rèn)出實(shí)驗(yàn)圈定的區(qū)域和實(shí)踐揭露的區(qū)域形狀面積相似，僅僅是位置上有所不同 。經(jīng)回采驗(yàn)證此異常區(qū)比預(yù)計(jì)的影響范圍要大致一致，位置稍微有點(diǎn)變化，異常區(qū)預(yù)計(jì)較準(zhǔn)確，實(shí)際影響面積 7343m2。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 接下來(lái)讓我們分析 4#異常區(qū)域 下見(jiàn) 4#異常區(qū)附圖 圖 5-12 張集礦 1122（ 1） 工作面圖 從上圖中我們可以清晰的看到，由藍(lán)色虛線 （藍(lán)色實(shí)線為異常中心區(qū)） 圍成的區(qū)域?yàn)榭油笇?shí)驗(yàn)圈定的 4#異常區(qū)， 4 #異常區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)值在 3035db 之間， 4 #異常區(qū)周?chē)鷪?chǎng) 強(qiáng)值在 4560db 之間。 由粉紅色實(shí)線圍成的區(qū)域則為實(shí)踐揭露的煤層變薄的異常區(qū)域。 從圖中實(shí)見(jiàn)斷層 Fg209（ H=1.2m 40500），異常影響程度 H1/2 煤厚，向工作面內(nèi)延伸走向長(zhǎng)度約 100m，影響回采長(zhǎng)度約 30m。異常區(qū)內(nèi)煤層的厚度在 1.7m 左右。 從上圖中可以看出，實(shí)驗(yàn)圈定的異常區(qū)域和實(shí)踐揭露的異常區(qū)域形狀面積相似，僅位置不同，經(jīng)回采驗(yàn)證此異常區(qū)與預(yù)計(jì)的影響范圍大致一致。 下面讓我們分析 5#異常區(qū)域 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 下見(jiàn) 5#異常區(qū)附圖 圖 5-13 張集礦 1122（ 1） 工作面 圖 從上圖中我們可以清晰的看到，由藍(lán)色虛線 （藍(lán)色實(shí)線為異常中心區(qū)） 圍成的區(qū)域?yàn)榭油笇?shí)驗(yàn)圈定的 5#異常區(qū)， 5 #異常區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)值在 1520db 之間，由粉紅色實(shí)線圍成的區(qū)域則為實(shí)踐揭露的煤層變薄的異常區(qū)域 . 從圖中可實(shí)見(jiàn)斷層 Fy209（ H=0.5 0.8m 650），異常影響程度 H1/2 煤厚，面內(nèi)延伸長(zhǎng)度 120m。異常區(qū)內(nèi)煤層厚度變薄 1.0 1.8m。 從上圖可以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)圈定的區(qū)域和實(shí)踐揭露的異常區(qū)域發(fā)生一定偏差，而且實(shí)驗(yàn)圈定的異常區(qū)域要明顯大于實(shí)踐揭露的異常區(qū)域。 經(jīng)回采驗(yàn)證，異常區(qū)位置發(fā)生較大偏差，實(shí)際異 常區(qū)內(nèi)煤層厚度變薄 1.01.8m，實(shí)際影響面積 4324m2。 下面讓我們分析 6#異常區(qū)域 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 下見(jiàn) 6#異常區(qū)附圖 圖 5-14 張集礦 1122（ 1） 工作面圖 從上圖中我們可以清晰的看到，由藍(lán)色虛線 （藍(lán)色實(shí)線為異常中心區(qū)） 圍成的區(qū)域?yàn)榭油笇?shí)驗(yàn)圈定的 6#異常區(qū)， 6 #異常區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)值在 1520db 之間。由粉紅色實(shí)線圍成的區(qū)域則為實(shí)踐揭露的煤層變薄的異常區(qū)域。 從上圖的 異常區(qū) 可 見(jiàn)斷層 Fg208（ H=1.5 1.8m 400），異常影響程度 H1煤厚，面內(nèi)延伸長(zhǎng)度 60m。異常區(qū)內(nèi)斷層及裂隙發(fā)育 ,局部煤層有所變薄。 從圖中實(shí)驗(yàn)圈定的異常區(qū)域?qū)Ρ葘?shí)踐揭露的區(qū)域來(lái)看，位置面積相差不大，基本吻合。經(jīng)回采驗(yàn)證，該異常區(qū)與預(yù)計(jì)的影響范圍一致。 接下來(lái)讓我們分析 7#異常區(qū)域 下見(jiàn) 7#異常區(qū)附圖 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 圖 5-15 張集礦 1122（ 1） 工作面圖 從上圖中我們可以清晰的看到，由藍(lán)色虛線 （藍(lán)色實(shí)線為異常中心區(qū)） 圍成的區(qū)域?yàn)榭油笇?shí)驗(yàn)圈定的 7#異常區(qū)。 7#異常區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)值在 1520db 之間。 從圖中可見(jiàn)斷層 Fg206（ H=3.0m），異常影響程度 H1 煤厚，面內(nèi)延伸長(zhǎng)度 180m； Fg205（ H=2.0m） ，異常影響程度 H1 煤厚，面內(nèi)延伸長(zhǎng)度 200m。異常區(qū)內(nèi)局部煤層有所變薄 M=0.5 2.0m。 通過(guò)上圖可以看出，實(shí)驗(yàn)圈定的異常區(qū)域影響范圍要大于實(shí)踐揭露的異常區(qū)域，不過(guò)位置驗(yàn)證準(zhǔn)確。經(jīng)回采驗(yàn)證，此異常區(qū)實(shí)際影響范圍較小，異常區(qū)內(nèi)煤層變薄 M=0.8 1.8m，實(shí)際影響面積 2839m2。 接下來(lái)讓我們分析 8#異常區(qū) 下見(jiàn) 8#異常區(qū)附圖 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 5-16 張集礦 1122（ 1） 工作面圖 從上圖中我們可以清晰的看到，由藍(lán)色虛線（藍(lán)色實(shí)線為異常中心區(qū)）圍成的區(qū)域?yàn)榭油笇?shí)驗(yàn)圈定的 8#異常區(qū)， 8 #異常區(qū)的場(chǎng)強(qiáng) 值在 2033db 之間， 8 #異常區(qū)周?chē)鷪?chǎng)強(qiáng)值在 3550db 之間。 由粉紅色實(shí)線圍成的區(qū)域則為實(shí)踐揭露的煤層變薄的異常區(qū)域。 圖中可 見(jiàn)斷層 Fy202（ H=1.2 1.6m 400），異常影響程度 H2/3 煤厚，面內(nèi)延伸長(zhǎng)度 150m；異常區(qū)內(nèi)局部煤層有所變薄 M=0.5 2.0m。 從圖中可以清晰辨認(rèn)出實(shí)驗(yàn)圈定的范圍無(wú)論是位置還是面積和實(shí)踐揭露的異常區(qū)域影響范圍相差無(wú)幾。位置和范圍均驗(yàn)證準(zhǔn)確。經(jīng)回采驗(yàn)證，此異常區(qū)的影響范圍與預(yù)計(jì)影響范圍大致一致，但煤層變薄程度要更為嚴(yán)重 M=0.22.2m，實(shí)際影響面積 7884m2。 下面讓我們分析 9#異常區(qū)域 下見(jiàn) 9#異常區(qū)附圖 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 5-17 張集礦 1122（ 1） 工作面圖 從上圖中我們可以清晰的看到，由藍(lán)色虛線（藍(lán)色實(shí)線為異常中心區(qū)）圍成的區(qū)域?yàn)榭油笇?shí)驗(yàn)圈定的 9#異常區(qū) ，其中 9#異常區(qū)為隱伏異常區(qū)。 9#異常區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)值在 3035db 之間， 9 #異常區(qū)周?chē)鷪?chǎng)強(qiáng)值大于 40db。 坑透資料顯示 ： 異常區(qū)內(nèi)小斷層或裂隙發(fā)育，局部煤層可能變薄，異常影響程度 H1/2 煤厚。 從圖中可以清晰看出，由于 H1/2 煤厚，因此并不會(huì)對(duì)回采造成影響。 經(jīng)回采驗(yàn)證，此異常區(qū)不存在。 下面讓我 們分析 10#異常區(qū) 下見(jiàn) 10#異常區(qū)附圖 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 5-18 張集礦 1122（ 1） 工作面圖 從上圖中我們可以清晰的看到，由藍(lán)色虛線（藍(lán)色實(shí)線為異常中心區(qū)）圍成的區(qū)域?yàn)榭油笇?shí)驗(yàn)圈定的 10#異常區(qū)。 10#異常區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)值在 2535db 之間。 從圖中可見(jiàn)斷層 Fg203（ H=0.8m 300）和 Fg202（ H=0.8m 40500）， 其中 Fg202（ H=0.8m 40500） 貫穿工作面，異常影響程度 H1/2 煤厚，面內(nèi)延伸長(zhǎng)度 150m。異常區(qū)內(nèi)局部煤層有所變薄 M=0.5 2.0m。 經(jīng)回采驗(yàn)證，異常區(qū)內(nèi) Fg203（ H=0.8m）斷層對(duì)回采影響不大，橫跨整個(gè)工作面的 Fg202（ H=0.6 0.8m）斷層對(duì)回采幾乎沒(méi)造成影響，回采很順利通過(guò)。 接下來(lái)讓我們分析 11#異常區(qū) 下見(jiàn) 11#異常區(qū)附圖 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 圖 5-19 張集礦 1122（ 1） 工作面圖 從上圖中我們可以清晰的看到，由藍(lán)色虛線圍成的區(qū)域?yàn)榭油笇?shí)驗(yàn)圈定的11#異常區(qū)。其中 11#異常區(qū)為隱伏異常區(qū)。 11#異常區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)值在 2535db 之間 。 坑透資料顯示：異常區(qū)內(nèi)小斷層或裂隙發(fā)育，局部煤層可能變薄，異常影響程度 H1/2 煤厚。圖中可見(jiàn)斷層 Fd202(H=1.5m 570)。 因?yàn)?異常影響程度 H1/2 煤厚 ，所以在回采過(guò)程中不會(huì)造成明顯的影響。經(jīng)回采驗(yàn)證此異常區(qū)不存在。 綜上所述，坑透資料根據(jù)三維地震提供的并經(jīng)順槽實(shí)際揭露的斷層所圈定的異常區(qū)及順槽實(shí)際揭露的斷層所圈定的 異常區(qū)，解釋的準(zhǔn)確率高；隱伏構(gòu)造所圈定的異常區(qū)解釋的準(zhǔn)確率低，如 9#異常區(qū)不存在，有可能是受煤層頂板破碎影響，在回采時(shí)沒(méi)有實(shí)見(jiàn)到。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 6、 張集礦 1212（ 1）工作面 應(yīng)用實(shí)例分析 6.1 工程概況 1212(1)工作面北以 F217 斷層防水煤柱為界 ,南至 11-2 煤層三條主要大巷。東與 1211(1)已回 采工作面為鄰。所采煤層為 11-2 煤，以塊狀為主， 局部 片狀及粉末狀 ；煤巖類型以暗煤為主，含有鏡煤和亮煤條帶，屬半暗半亮型。煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，局部含有 0 1 層夾矸 (厚 00.3m)，巖性以碳質(zhì)泥巖、泥巖為主。受斷層、層滑等構(gòu)造影響，局部煤層可能有變薄現(xiàn)象。本面煤層厚度為 1.4 3.5m,平均煤厚 2.8m。工作面退尺長(zhǎng)約 2200m，面寬為 240m。 本次采用無(wú)線電波透視 CT 成像法來(lái)探測(cè)工作面內(nèi)地質(zhì)異常區(qū)的賦存情況。主要內(nèi)容為： （ 1）采用無(wú)線電波透視 CT 技術(shù)探測(cè)工作面內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造賦存情況； （ 2）查明巷道揭露落差大 于 1/2 正常煤厚斷層的延展情況； （ 3）查明工作面內(nèi)落差大于 1 個(gè)正常煤厚的隱伏斷層賦存情況 ； （ 4）查明工作面內(nèi)煤厚小于 1/2 正常煤厚的薄煤區(qū)賦存情況。 6.2 實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)值曲線圖 各段情況為： 退尺 0120m 段：最高場(chǎng)強(qiáng)值多小于 35，最小值 1520，穿透性較差。這種現(xiàn)象表明，該段煤巖層對(duì)無(wú)線電波的吸收系數(shù)較大，運(yùn)輸巷道及切眼實(shí)際揭露為斷層影響。 退尺 120400m 段：最高場(chǎng)強(qiáng)值 45 左右，最小值多大于 30，穿透性好，僅個(gè)別數(shù)據(jù)較小。基本代表了正常煤巖層無(wú)線電波場(chǎng)強(qiáng)的典型值。工作面內(nèi)無(wú)顯著地質(zhì)異常體。 退尺 4001200m 段：最高場(chǎng)強(qiáng)值多小于 35，最小值 1520，穿透性較差。這種現(xiàn)象表明，該段煤巖層對(duì)無(wú)線電波的吸收系數(shù)較大，部分地段很低，為較大斷層帶影響；總體來(lái)說(shuō)，該范圍煤巖層裂隙較為發(fā)育。 退尺 12001800m 段：最高場(chǎng)強(qiáng)值 45 左右，最小值多大于 30，穿透性好，僅個(gè)別數(shù)據(jù)較小。基本代表了正常煤巖層無(wú)線電波場(chǎng)強(qiáng)的典型值。工作面內(nèi)無(wú)顯著地質(zhì)異常體。 退尺 18002100m 段：最高場(chǎng)強(qiáng)值多小于 35，最小值 1520，穿透性較差。這種現(xiàn)象表明，該段煤巖層對(duì)無(wú)線電波的吸收系數(shù)較大 ，為較大斷層帶影響，該范圍煤 巖層裂隙較為發(fā)育。 實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)值曲線圖見(jiàn)附圖 6-1 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 圖 6-1 張集礦 1212（ 1） 面無(wú)線電波透視 CT 實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)圖 6.3 無(wú)線電波透視 實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng) 交 會(huì)成像 無(wú)線電波實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)幾何交會(huì)成像見(jiàn)附圖 6-2，藍(lán)色調(diào)區(qū)越深代表場(chǎng)強(qiáng)值越低，各段情況反映結(jié)果基本與實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)曲線結(jié)果一致，不再敘述。 101820222426283035404550 圖 6-2 張集礦 1212（ 1） 面無(wú)線電波透視 CT 實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)交會(huì)成像圖 6.4 無(wú)線電 波透視 CT 成像 無(wú)線電波透視 CT 成像圖表達(dá)參數(shù)為煤巖層電磁波吸收系數(shù)值圖，數(shù)據(jù)值大小如圖上色標(biāo)所示：藍(lán)綠（紅）色調(diào)為高電磁波吸收系數(shù)值。本次反演采用SIRT 反演（附圖 6-3），更為形象直觀地反映地質(zhì)異常變化情況。 圖 6-3 張集礦 1212（ 1） 面無(wú)線電波透視 SIRT 反演電磁波吸收系數(shù)成像圖 6.5 探測(cè)結(jié)論 根據(jù)實(shí)測(cè)場(chǎng)強(qiáng)值變化特征和巖石吸收系數(shù) CT 成像圖綜合分析，得出探測(cè)區(qū) 地質(zhì)解釋如附圖 6-4、附圖 6-5 所示，主要有 6 個(gè)透視異常區(qū)（ 粉 紅 色 線圈定范圍），對(duì)實(shí)見(jiàn) 10 條較大斷層的延展進(jìn)行了分 析。 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100運(yùn)輸巷回風(fēng)巷0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100運(yùn)輸巷回風(fēng)巷安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 附圖 （ 16） 張集礦 1212（ 1）面無(wú)線電波透視 CT 成像資料解釋圖 圖 6-4 張集礦 1212（ 1）面無(wú)線電波透視 CT 成像資料解釋圖 附圖（ 17）張集礦 1212（ 1）面無(wú)線電波透視地質(zhì)異常解釋圖 圖 6-5 張集礦 1212（ 1）面無(wú)線電波透視地質(zhì)異常解釋圖 探測(cè)結(jié)果如表 6-1： 表 6-1 異常區(qū)說(shuō)明 序號(hào) 退尺位置 (m) 說(shuō)明 1#異常區(qū) 0100 為斷層影響區(qū)，沿工作面傾向展布。異常區(qū)內(nèi)裂隙發(fā)育或小斷層，局部煤層有所變薄，底部煤層夾矸發(fā)育。切眼及運(yùn)輸 順槽實(shí)見(jiàn)小斷層相連，為 Fjs1 斷層 (H=11.6m)，影響程度 H=12m。對(duì)回采影響較大。 2#異常區(qū) 400500 為斷層影響區(qū)，沿工作面傾向展布。 Fjs2 斷層，為軌順實(shí)見(jiàn) Fg13斷層（ H=0.51.6m），影響程度 H=02m，延伸長(zhǎng)約 150m； Fjs3斷層，為透視異常區(qū)中心位置 , 可能為隱伏斷層或裂隙發(fā)育中心區(qū)， H=02m，延伸長(zhǎng)約 150m；局部煤層有所變薄（ M=2.03.0m）。對(duì)回采影響較大。 3#異常區(qū) 610740 為斷層影響區(qū)，沿工作面傾向展布。 Fjs4 斷層，為運(yùn)輸順槽實(shí) 見(jiàn)1#異常區(qū) 2#異常區(qū) 3#異常區(qū) 3#異常區(qū) 2#異常區(qū) 1# 異常區(qū) 4#異常區(qū) 4#異常區(qū) 5#異常區(qū) 5#異常區(qū) 6#異常區(qū) 6#異常區(qū) 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 斷層（ H=35m），面內(nèi)延展長(zhǎng)度約 130m； Fjs5 斷層，為軌順及運(yùn)輸順槽實(shí)見(jiàn)較大落差斷層（ H=1.86m）連線，代表斷層帶主軸方向及位置；該范圍兩巷道實(shí)見(jiàn)小斷層及裂隙發(fā)育。異常區(qū)內(nèi)斷層及裂隙發(fā)育，局部煤層變薄。對(duì)回采影響很大。 4#異常區(qū) 10501200 為斷層影響區(qū)。 Fjs6 斷層，為運(yùn)輸巷實(shí)見(jiàn)斷層， H=22.5m，延伸長(zhǎng)約 180m。異常區(qū)內(nèi)小斷層或裂隙發(fā)育，影響程度 H3m。對(duì)回采影響較大。 5#異常區(qū) 10301220 為斷層影響區(qū)。 Fjs7 斷層，為軌順實(shí)見(jiàn) Fg7 斷層， H=11.5m，延伸長(zhǎng)約 120m； Fjs8 斷層，為軌順實(shí)見(jiàn) Fg6 斷層， H=1.52m，延伸長(zhǎng)約 100m；巷道實(shí)見(jiàn)煤層厚度變薄為 1.52.5m。該異常區(qū)斷層及裂隙發(fā)育，影響程度 H3m， M=1.02.5m。對(duì)回采影響較大。 6#異常區(qū) 18202090 為斷層影響區(qū)。運(yùn)輸巷實(shí)見(jiàn) Fjs9 斷層（ H=1m），影響程度 H1.5m，延伸長(zhǎng)約 100m； Fjs10 斷層，為軌順實(shí)見(jiàn) Fg1、 Fg2 斷層組（ H=1.41.8m）延伸， H=03m，延伸長(zhǎng)約 260m。異常區(qū)內(nèi)斷層或裂隙發(fā)育，局部煤層變薄。對(duì)回采影響較大。 接下 來(lái)附圖對(duì)張集礦 1212（ 1）工作面無(wú)線電波坑透資料進(jìn)行具體分析，首先讓我們來(lái)看下 1#異常區(qū) 圖 6-6 張集礦 1212（ 1）工作面圖 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 從上圖中我們可以清晰的看到， 由藍(lán)色虛線 （藍(lán)色實(shí)線為異常中心區(qū)） 圍成的區(qū)域?yàn)榭油笇?shí)驗(yàn)圈定 1#異常區(qū) 。 1#異常區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)值在 2025db 之間， 1#異常區(qū)周?chē)鷪?chǎng)強(qiáng)值在 3550db 之間。 在 1#異常區(qū)內(nèi)由于斷層 Fg2019、 Fy214和 Fy213 的發(fā)育 ，煤層厚度變薄 。斷層 Fg2019 的落差 H=1.6m，角度介于 25-45度之間 ,斷層 Fy214 的落差 為 1m，角度為 35 度， Fy213 的落差為 1m，角度為45 度。 由于斷層的落差 H1/2 煤厚，因此在回采過(guò)程中并沒(méi)有揭露影響范圍大的明顯區(qū)域。 1#異常區(qū)：為斷層影響區(qū)，沿工作面傾向展布。為切眼實(shí)見(jiàn)斷層Fg2019(H=1.6m 25 45)， 運(yùn)順實(shí)見(jiàn)斷層 Fy214 斷層 (H=1.0m 35)， 運(yùn)順實(shí)見(jiàn)斷層 Fy213 斷層 (H=1.0m 45)。 經(jīng)回采驗(yàn)證此異常區(qū)實(shí)際影響范圍與坑透資料比較影響范圍要小，對(duì)回采影響較小。 接下來(lái)附圖分析 1212（ 1）工作面 2#異常區(qū) 下見(jiàn) 2#異常區(qū)坑透附圖 圖 6-7 張集 礦 1212（ 1）工作面圖 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 從上圖中我們可以清晰的看到，由藍(lán)色虛線 （藍(lán)色實(shí)線為異常中心區(qū)） 圍成的區(qū)域?yàn)榭油笇?shí)驗(yàn)圈定的 2#異常區(qū) ， 2#異常區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)值在 2227db 之間， 2 #異常區(qū)周?chē)鷪?chǎng)強(qiáng)值在 3550db 之間。 而經(jīng)實(shí)踐揭露的異常區(qū)為粉紅色實(shí)線圍成的區(qū)域 ，由粉紅色實(shí)線圍成的區(qū)域?yàn)槊簩幼儽〉膮^(qū)域，分布在 3 個(gè)區(qū)域 。通過(guò)上圖可以看出，斷層 Fg217 和斷層 Fg216 發(fā)育，落差小于 1/2 煤厚，后經(jīng)實(shí)踐證明，對(duì)回采影響不大 2#異常區(qū)：斷層影響的煤層變薄區(qū)，為軌順實(shí)見(jiàn)斷層 Fg217、 Fg216 和 Fy212斷層 斷層向面內(nèi)延 展部分，異常區(qū)內(nèi)裂隙或小斷層發(fā)育，局部煤層變薄。對(duì)回采影響大，影響面積約 13576m2。經(jīng)回采驗(yàn)證工作面受斷層影響的煤層變薄區(qū)域不大，實(shí)際影響范圍與坑透解釋比較影響范圍小，實(shí)際影響面積約 3588m2，對(duì)回采有一定影響。 接下來(lái)是 3#異常區(qū)的坑透資料分析 下見(jiàn) 3#異常區(qū)坑透附圖 圖 6-8 張集礦 1212（ 1）工作面圖 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 從上圖中我們可以清晰的看到，由藍(lán)色虛線 （藍(lán)色實(shí)線為異常中心區(qū)） 圍成的區(qū)域?yàn)榭油笇?shí)驗(yàn)圈定的 3#異常區(qū)， 3#異常區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)值在 1622db 之間， 3 #異常區(qū)周?chē)?場(chǎng)強(qiáng)值在 3035db 之間。 而由粉紅色實(shí)線圍成的區(qū)域則是 實(shí)踐揭露的 煤層變薄 異常 區(qū)，煤層變薄區(qū)的平均厚度在 1.3m。 3#異常區(qū)實(shí)見(jiàn)斷層Fy211(H=05m 550) 和斷層 Fy209(H=05m 650) 和斷層Fy208(H=01.5m 250)。 3#異常區(qū)：斷層影響區(qū)，局部煤層變薄，沿工作面傾向展布。為軌順及運(yùn)順實(shí)見(jiàn)較大落差斷層的連線，該范圍兩巷道實(shí)見(jiàn)近走向延伸斷層及裂隙發(fā)育，預(yù)測(cè)該范圍隱伏走向小斷層及裂隙發(fā)育，可能有淋水現(xiàn)象，對(duì)回采影響很大。經(jīng)回采驗(yàn)證工作面受斷層影響的煤層變薄區(qū)域較大，實(shí)際影響范 圍與坑透解釋比較基本相符，實(shí)際影響面積約 25247m2。 接下來(lái)是 4#異常區(qū)的坑透資料分析 下見(jiàn) 4#異常區(qū)坑透附圖 圖 6-9 張集礦 1212（ 1）工作面圖 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 從上圖中我們可以清晰的看到，由藍(lán)色虛線 （藍(lán)色實(shí)線為異常中心區(qū)） 圍成的區(qū)域?yàn)榭油笇?shí)驗(yàn)圈定的 4#異常區(qū)， 4 #異常區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)值在 2127db 之間， 4 #異常區(qū)周?chē)鷪?chǎng)強(qiáng)值在 3743db 之間。 而經(jīng)實(shí)踐揭露的異常區(qū)為粉紅色實(shí)線圍成的區(qū)域 ， 由粉紅色實(shí)線圍成的區(qū)域?yàn)槊簩幼儽〉膮^(qū)域，并且有斷層的發(fā)育 Fn3（ H=1.0-1.1m） 。 此外，在 異常區(qū)，經(jīng)實(shí)踐揭露的還有斷層 Fy204、 Fy205和 Fn4 ， Fy204 （ H=0.92.5m, 25300 ） ， Fy205 斷層（ H=0.4m, 400） ,Fn4(H=1.8m)。 7#異常區(qū)：斷層影響區(qū)，為運(yùn)順實(shí)見(jiàn)斷層 Fy204 斷層向面內(nèi)延展部分，局部煤層變薄。異常區(qū)對(duì)回采影響大，影響面積約 5452m2。經(jīng)回采驗(yàn)證工作面受斷層影響的煤層變薄區(qū)域不大，實(shí)際影響范圍與坑透解釋比較影響范圍小，實(shí)際影響面積約 2431m2，對(duì)回采有一定影響。 接下來(lái)是 5#異常區(qū)的坑透資料分析 下見(jiàn) 5#異常區(qū)坑透附圖 圖 6-10 張集礦 1212（ 1）工作面圖 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 從上圖中我們可以清晰的看到，由藍(lán)色虛線 （藍(lán)色實(shí)線為異常中心區(qū)） 圍成的區(qū)域?yàn)榭油笇?shí)驗(yàn)圈定的 5#異常區(qū)， 5 #異常區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)值在 2128db之間， 5 #異常區(qū)周?chē)鷪?chǎng)強(qiáng)值均大于 35db。 而經(jīng)實(shí)踐揭露的異常區(qū)為粉紅色實(shí)線圍成的區(qū)域 ， 由粉紅色實(shí)線圍成的區(qū)域?yàn)槊簩幼儽〉膮^(qū)域，并且有斷層 Fg207、 Fg206和 Fg205向面內(nèi)延展部分，局部煤層變薄。 Fg207（ H=0.7 m, 300）， Fg206（ H=1 m, 200），F(xiàn)g205（ H=1.5 m, 300） 8#異常區(qū)：煤層變薄區(qū) ，為軌順實(shí)見(jiàn)斷層 Fg207、 Fg206 和 Fg205 斷層向面內(nèi)延展部分，局部煤層變薄，變薄區(qū)內(nèi)煤厚 M=1.0 2.5m。異常區(qū)對(duì)回采影響大，影響面積約 9634m2。經(jīng)回采驗(yàn)證工作面受斷層影響的煤層變薄區(qū)域較小，實(shí)際影響范圍與坑透解釋比較影響范圍小，實(shí)際影響面積約 1074m2，對(duì)回采有一定影響。 接下來(lái)是 6#異常區(qū)的坑透資料分析 下見(jiàn) 6#異常區(qū)坑透附圖 圖 6-11 張集礦 1212（ 1）工作面 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 從上圖中我們可以清晰的看到，由藍(lán)色虛線 （藍(lán)色實(shí)線為異常中心區(qū)） 圍成的區(qū)域?yàn)榭油笇?shí)驗(yàn)圈定的 6#異常區(qū) ， 6 #異常區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)值在 2028db 之間， 6 #異常區(qū)周?chē)鷪?chǎng)強(qiáng)值在 3550db 之間。 而由粉紅色實(shí)線圍成的區(qū)域則是煤層變薄 異常 區(qū)。運(yùn)順實(shí)見(jiàn)斷層 Fy201 斷層，軌順實(shí)見(jiàn)斷