无线电波坑透技术在矿井中的研究与应用
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能源技术与管理2019年第44卷第5期172Energy Technology and Management Vol.44No.5Coi:10.3969/j.issn.l672—9943.2019.05.064无"电波坑透技恒源煤-4"9工作面的应用杨鷗(陕西金源招贤矿业公司,陕西宝鸡721599)[摘要]在工作面回采开展之前探明工作面地质异常区域,是提高采煤速度和质量、保证矿井安全生产的重要措施之一。
基于矿井无线电波坑透技术,对安徽恒源煤电股份有限公司489工作面进行探测,并圈定其地质异常区域。
通过与回采过程中实际揭露对比,探测结果与实际地质情况相符,且位置准确。
表明该技术可有效指导矿井回采工作,提高煤矿安全生产效率。
[关键词]无线电波;坑透技术;地质异常区[中图分类号]P631.8+12[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2019)05-0172£20引言我国煤炭工业进入了深部开采阶段,地质问题越来越复杂,其所带来的煤岩动力灾害也越来严重⑴。
如何更加准确地探明复杂的地质条件,保证矿井安全高效的生产,是急需解决的问题。
本文基于无线电波坑透技术,对安徽恒源煤电股份有限公司489工作面进行探测,查找工作面内有无隐伏地质构造发育体,从而进一步探查该工作面已知构造在面内的发育趋势及延伸范围,并与实际揭露对比得到相应结果,为下一步工作面回采提供指导和保障,同时也便于无线电波坑透技术在煤矿的推广。
1无线电波坑道透视基本原理无线电波坑透技术,坑无线电波透技术。
由于不同岩体和煤岩体有着不同的电性参,电波的煤岩,所的电磁波能量是有差异的⑵。
当电磁波穿透低阻煤岩体时,会对电磁波产生一种较强的吸收作用G电波,面产生作,,电波有的,的电波透其的现象,所以会在这种区域形成所谓的阴影异常区域(又称透射异常)。
而无线电波坑透技术的核内,是电波透的地质条件煤岩体时所造成的透视异常现象,来达到解释和预测所需探测区域的地质条件目的。
无线电波透视法及其应用摘要:预先探明待采工作面的地质构造以保证采煤特别是综采的顺利进行, 是矿井地质工作中的重要任务。
随着采煤机械化程度的提高, 要求在采前探清待采工作面内的地质构造及地质现象的程度越来越高。
只局限地应用传统的地质手段和方法已不能很好地适应现代化采煤的要求。
无线电波透视法是利用无线电波在钻孔和坑道中的发射和接收来确定地下介质特性和地质构造的一种物探方法。
当电磁波在地下有耗介质中传播时,遇到岩性不同的分界面就会产生不同的电磁波反射、折射、透射和频散、吸收等,通过研究接收到的电磁波的性质达到探测地下目标物的目的。
本文简述了该方法的理论,描述了方法的分类,概述了目前使用的发射天线、接收天线和常用的仪器,总结了井下工作方法和解释方法,最后给出了应用实例说明其应用效果。
关键词: 综采无线电波透视法发射接收资料解释1无线电波透视法技术原理1.1点电流元在无限均匀有耗介质中的场点电流元是指长度无限小或较波长甚小的线性电流单元,又称电偶极子或基本电阵子。
它本身不能单独存在,但是组成实际天线的基本单元。
设电偶极子位于球坐标系的原点,且沿坐标系的z 轴方向放置。
电偶极子的电流强度为I,是常数;dl 是电偶极子的长度,且电偶极子的长度dl≤el 和dl≤r(这里el 是导电介质中的波长,r 为收发距),因此,可以近视地认为电偶极子是位于坐标原点的点电源。
在钻孔无线电波透视法的实际应用中,一般要求接收天线位于发射天线的远区场,即当kr≥1 或r≥el 时,电场分量和磁场分量可由下式表示它们是电偶极子在远区场条件下产生的电磁场分量。
Hϕ表示的是磁场分量,E ϒ、Eϴ表示的是电场分量,电场分量与磁场分量之比为:η称为介质的波阻抗。
在自由空间中,ε= ε0,μ=μ0,易于求出η=η0=120π。
1.2无线电波透视法工作原理无线电波透视法是根据电磁波在地下岩层中传播时,由于各种岩层和煤层的电性(电阻率ρ和介电常数ε) 的不同,它们对电磁波的吸收不一致的原理,来探测待采工作面内的地质异常体。
无线电法在资源勘探与开采的应用随着人们对地下资源的需求日益增加,资源勘探与开采成为了一个日益重要的行业。
而在这个行业中,无线电法是一种非常重要的勘探方法。
无线电法对于勘探与开采工作都有很大的帮助,本文将从原理、应用和局限性三个方面来介绍无线电法在资源勘探与开采中的应用。
一、原理无线电法是一种地球物理方法,它利用电磁场在地下产生的反应来获取地下物质的信息。
无线电法的原理可以概括为如下几个步骤:第一步,通过电极在地面上施加一个人造电场。
这个电场会在地下产生一系列电流,这些电流会沿着不同的路径传导到地表,从而形成一个电场分布。
第二步,利用电磁法对地下的电场分布进行测量。
电磁法可以探测到电场分布所产生的磁场,这样就可以获取地下物质的信息。
第三步,将获取的数据进行处理,得出地下物质的类型、含量和分布情况等参数。
二、应用无线电法在资源勘探与开采中有着广泛的应用。
下面将分别介绍无线电法在矿藏勘探、水资源勘探以及油气资源勘探中的应用。
1. 矿藏勘探在矿藏勘探中,无线电法可以用来探测金属矿床、非金属矿床和煤矿等。
例如,对于金属矿床勘探,无线电法可以探测到矿床的尺寸和深度,从而提高找矿的效率。
而且,由于金属矿床本身具有良好的导电性,因此无线电法对于金属矿床的探测与定位非常有效。
2. 水资源勘探在水资源勘探中,无线电法可以用来探测地下水和海水的含盐量。
例如,对于地下水勘探,无线电法可以测量地下水和周围土壤的电导率,从而判断地下水的分布情况和含盐量。
这对于水资源开发和管理非常重要。
3. 油气资源勘探在油气资源勘探中,无线电法可以用来探测油气藏的深度、形态和面积等参数。
例如,对于非常规天然气勘探,无线电法可以探测岩层的孔隙度和渗透性,从而预测天然气的分布和可采储量。
这对于油气资源勘探和开发非常重要。
三、局限性虽然无线电法在资源勘探与开采中有着广泛的应用,但是它也有一些局限性。
下面将分别介绍其局限性。
1. 数据处理困难无线电法所获取的数据比较复杂,因此数据的处理需要较高的技术和专业知识。
无线电通信技术在矿井中的应用研究矿井作为一种非常特殊、危险的工作环境,在无线电通信方面的需求是非常高的。
因为在矿井中,由于地下环境的复杂性,有可能会遇到无法传播的情况,这就需要通过合理的无线电通信方式来解决这个问题。
这篇文章将介绍无线电通信技术在矿井中的应用研究。
一、矿井无线电通信技术现状在矿井中应用无线电通信技术已经有一段时间了,但是当前无线电通信技术在矿井中的应用极限还没有被完全挖掘出来。
在大多数情况下,矿井通信主要通过线缆、光缆、水声和涡流通信方式来实现。
当前,许多矿井需要使用人工跟踪、人工检测等方式来保证矿井内工作者的安全。
而无线电通信技术可以实现对地下环境的快速感知、远程监控、追踪和调度等功能。
二、无线电通信技术在矿井中的应用前景分析目前,矿井中的无线电通信技术研究相对来说还比较少。
但是,随着大数据、人工智能等新技术的应用,以及无线电通信技术的深入发展,它在矿井的应用前景无疑是非常广阔的。
1、局域网通信在矿井中,“黑炭”问题十分严重,因为烟、煤尘较多,空气不流畅,很容易给工人带来安全隐患。
工人在矿井中的人员密度非常大,因此局域网通信方式是比较可行的手段。
使用调频、数字对讲来实现局域网通信,可以减少线路的制作难度,大小也比较灵活。
2、移动通信大多数情况下,矿井爆炸后,矿井内的所有通信线路都会被切断。
在这种情况下,移动通信技术就显得非常重要了。
无线电通信技术可以实现移动通信,不仅容易安装,而且可以接受远距离的信号。
3、无线传感器当前,很多矿井还停留在人工检测和人工跟踪的阶段。
但是,在未来,这种方式会被无线传感器所替代。
这种方式不仅可以大幅度提高矿工的安全性,而且还可以让矿工在更加安全地条件下工作。
三、矿井中无线电通信技术应用中需要解决的问题虽然无线电通信技术的应用前景很广,但是在其应用过程中还存在一些主要问题需要解决。
1、室内遮蔽在矿井中,电波遇到地层不断变化、狭窄、弯曲、阻塞等遮蔽环境,这就导致无线电波的传播难度非常大。
煤厚探测中无线电波透视勘探方法汇报人:2023-12-28•无线电波透视勘探方法概述•无线电波透视勘探的基本原理•无线电波透视勘探的实践应用目录•无线电波透视勘探的优缺点分析•无线电波透视勘探的未来发展展望01无线电波透视勘探方法概述定义与特点无线电波透视勘探是一种利用无线电波在地下传播过程中遇到不同介质时发生的反射、折射和吸收等物理现象,来探测地下地质结构和矿产资源分布的地球物理勘探方法。
特点无线电波透视勘探具有非破坏性、高分辨率和高效率等优点,适用于大面积覆盖和复杂地质条件的勘探。
无线电波透视勘探能够快速准确地确定煤层厚度和分布范围,为煤炭资源开发和利用提供重要依据。
资源勘查安全生产环境保护通过无线电波透视勘探,可以及时发现地质异常和潜在的安全隐患,为矿山安全生产提供保障。
在煤炭开采过程中,无线电波透视勘探有助于减少对周边环境的破坏和污染,降低环境风险。
030201无线电波透视勘探的重要性无线电波透视勘探技术起源于20世纪50年代,经过多年的研究和发展,已经成为一种成熟、高效的地球物理勘探方法。
历史随着计算机技术和信号处理技术的进步,无线电波透视勘探的精度和效率不断提高,应用范围也不断扩大。
未来,无线电波透视勘探技术将继续朝着高分辨率、高精度、快速探测等方向发展。
发展无线电波透视勘探的历史与发展02无线电波透视勘探的基本原理电磁波是由变化的电场和磁场相互激发而产生的波动,具有波粒二象性。
电磁波在空间中传播时,其频率、波长和速度之间满足关系式:$c = lambda f$,其中$c$为光速,$lambda$为波长,$f$为频率。
无线电波属于电磁波的一种,其频率范围一般在3000米以下。
电磁波传播原理电磁波在煤层中的传播特性煤层作为一种天然的电导体,对无线电波具有较好的吸收和散射作用。
无线电波在煤层中传播时,其传播路径、能量衰减和传播速度受煤层厚度、电导率、含水率等因素的影响。
随着煤层厚度的增加,无线电波的传播速度逐渐减小,能量衰减加快。
无线电波透视法及其应用摘要:预先探明待采工作面的地质构造以保证采煤特别是综采的顺利进行, 是矿井地质工作中的重要任务。
随着采煤机械化程度的提高, 要求在采前探清待采工作面内的地质构造及地质现象的程度越来越高。
只局限地应用传统的地质手段和方法已不能很好地适应现代化采煤的要求。
无线电波透视法是利用无线电波在钻孔和坑道中的发射和接收来确定地下介质特性和地质构造的一种物探方法。
当电磁波在地下有耗介质中传播时,遇到岩性不同的分界面就会产生不同的电磁波反射、折射、透射和频散、吸收等,通过研究接收到的电磁波的性质达到探测地下目标物的目的。
本文简述了该方法的理论,描述了方法的分类,概述了目前使用的发射天线、接收天线和常用的仪器,总结了井下工作方法和解释方法,最后给出了应用实例说明其应用效果。
关键词: 综采无线电波透视法发射接收资料解释1无线电波透视法技术原理1.1点电流元在无限均匀有耗介质中的场点电流元是指长度无限小或较波长甚小的线性电流单元,又称电偶极子或基本电阵子。
它本身不能单独存在,但是组成实际天线的基本单元。
设电偶极子位于球坐标系的原点,且沿坐标系的z 轴方向放置。
电偶极子的电流强度为I,是常数;dl 是电偶极子的长度,且电偶极子的长度dl≤el 和dl≤r(这里el 是导电介质中的波长,r 为收发距),因此,可以近视地认为电偶极子是位于坐标原点的点电源。
在钻孔无线电波透视法的实际应用中,一般要求接收天线位于发射天线的远区场,即当kr≥1 或r≥el 时,电场分量和磁场分量可由下式表示它们是电偶极子在远区场条件下产生的电磁场分量。
Hϕ表示的是磁场分量,E ϒ、Eϴ表示的是电场分量,电场分量与磁场分量之比为:η称为介质的波阻抗。
在自由空间中,ε= ε0,μ=μ0,易于求出η=η0=120π。
1.2无线电波透视法工作原理无线电波透视法是根据电磁波在地下岩层中传播时,由于各种岩层和煤层的电性(电阻率ρ和介电常数ε) 的不同,它们对电磁波的吸收不一致的原理,来探测待采工作面内的地质异常体。