關于如何提高無線電波透視的探測精度的研究

張許輝

（平煤神馬集團勘探工程處物探測繪隊，河南平頂山 467000）

關于如何提高無線電波透視的探測精度的研究

張許輝

（平煤神馬集團勘探工程處物探測繪隊，河南平頂山 467000）

礦井地質安全保障就是在綜合地質分析的基礎上，使用物探技術及裝備對煤礦采區(qū)、綜采工作面和掘進前方地質條件進行綜合勘探和評價，快速準確查明影響開采的各種地質異常，為煤礦生產工作提供安全技術保障。本文簡要介紹了煤礦生產過程中無線電波透視技術應用的重要性及其工作原理，提出了幾點如何提高無線電波透視的探測精度的方法，包括壓制干擾、頻率的選擇和功率的調節(jié)等。

無線電波透視 探測精度 壓制干擾 頻率 功率

1　引言

在煤礦生產過程中，預先探明采煤工作面的地質構造以保證采煤是礦井地質工作的重要任務。隨著采煤機械化成都的提高，要求在采煤錢探清地質構造及地質現(xiàn)象的程度越來越高，這就要求我們要提高無線電波透視的探測精度來滿足煤礦生產的需要。

無線電波透視技術（又稱坑透）是煤礦中常用的一種物探勘探技術，它對工作面內陷落柱、斷層、薄煤區(qū)等地質異常體探查效果良好。無線電波透視技術與地震和直流電法比，具有儀器輕便、非接觸式探測、透距大和成本低等特點。

2　工作原理

電磁波在不同介質中傳播，其衰減系數(shù)是不同的。在低阻巖層中衰減系數(shù)大，高阻巖層中衰減系數(shù)小。煤層電阻率較高，頂?shù)装迥鄮r或砂質泥巖電阻率較低。因此在礦井地質條件下，如果發(fā)射源發(fā)射的電磁波在穿過煤層途中遇到斷層、陷落柱、含水裂隙、煤層變薄區(qū)或其它構造時，波能量將被吸收或完全屏蔽，從而形成透視異常段，變換發(fā)射機位置，測得同一異常區(qū)，這些異常交匯的地方就是異常區(qū)的位置，也就是與煤層電性不同的地質體或構造帶的位置即為所要探測異常體的位置。

3　提高探測精度的方法

3.1壓制干擾

巷道中一般會有電纜、排水管道、鐵軌、動力機械等良導體的存在。這些良導體可以使電磁波沿導體傳播，并作為二次輻射源輻射出電磁波，對坑透工作造成了極大干擾，而且消耗了穿透煤層的電磁波能量，極大地影響著坑透的地質效果，因而井下工作時應注意避讓。井下工作時，將電纜、水管斷開，如可能將其拆下放置于巷道底幫一側，對于金屬導體來說，二次輻射場源在其周圍衰減梯度大，遠離0.5m以上即可避免金屬導體干擾的影響。如干擾體不可拆除放下時，接收天線環(huán)中心應盡可能與導體的高度前后保持一致，并且盡量遠離導體進行。

3.2頻率的選擇

在儀器的研制過程中始終把儀器重要指標的改進放在首位，提高接收機的靈敏度、信噪比，增大發(fā)射機功率及頻率的穩(wěn)定性，以便發(fā)射穩(wěn)定的電磁波信號，提高透視的地質效果。研制多頻點，以滿足不同煤礦，同一煤礦不同煤層的需要。

表1和表2就是同一個發(fā)射點，相同的接收點，用不同的頻率0.3MHZ和0.5MHZ得到的兩組數(shù)據(jù)，在10號接收點揭露的一條落差為0.8米的正斷層，由表二很容易推斷該斷層延伸到6號接收點左右，而表1不明顯，由此可以看出，在滿足透視距離的前提下盡量選擇高頻，否則就會造成發(fā)射信號的波長過大，由于繞射作用，把地質小異常漏掉。

3.3功率的調節(jié)

表3和表4就是同一個發(fā)射點，相同的接收點，相同的頻率，不同的發(fā)射功率得到的兩組數(shù)據(jù)，整個區(qū)域都在薄煤區(qū)（煤厚為0.5～0.8米），表3的發(fā)射功率為15μA，表4的發(fā)射功率為65μA，很明顯表3說明電磁波沒有穿透采面，由此可以看出功率調節(jié)的重要性，而我們常用的方法是通過調諧來達到目的，而很多情況下通過調諧達不到我們要求的發(fā)射功率，導致表3的情況出現(xiàn)，而經過我們多次試驗發(fā)現(xiàn)調節(jié)線圈的大小既可以滿足發(fā)射功率的要求，也能滿足后期處理數(shù)據(jù)的要求。

3.4其他方法

（1）發(fā)射天線展布面積盡量保持穩(wěn)定，不好懸掛處要記錄原因；

（2）發(fā)射功率盡量保持一致，減少因發(fā)射功率而造成接收數(shù)據(jù)的變化；

（3）在構造復雜區(qū)段加密發(fā)射點，增加接收點數(shù)，做到多次覆蓋，使異常得到有效控制；

（4）同現(xiàn)場生產技術部門加強聯(lián)系與溝通，及時搜集采掘資料，綜合解釋，使物探異常和地質異常得到最大的、有效的區(qū)分。

4　結語

提高無線電波透視的探測精度，人是決定性因素，無論壓制干擾、頻率的選擇、功率的調節(jié)還是其他提高精度的方法都需要人來完成，只要大家齊心協(xié)力，牢記“安全為天，質量為本”宗旨，加以技術人員頑強的工作作風，嚴禁、認真的工作態(tài)度，務實、奮進的精神，我們無線電波透視的探測精度會有提高，我們的物探效果也會有很大的改觀。

表1　

表2　

表3　

表4