２０１１年第１２期 中州煤炭 总第１９２期
无线电波坑透技术在裴沟煤矿的应用
舒社会 （郑煤集团公司，河南郑州４５００４２）
摘要：在煤矿生产中，地质构造是影响煤矿安全、高效生产的主要因素，如果工作面内存在不明地质构造，就 会影响工作面的回采速度与煤炭质量，严重者还会诱发其他灾害事故。介绍了无线电波坑透仪的原理、探测 方法。通过在裴沟煤矿３１０７１综采工作面进行坑透试验，圈定出该工作面存在的地质异常区域，并通过回采 对比，揭示了该工作面所有地质异常区的存在，且位置准确。 关键词：坑透技术；断层；地质异常区 中图分类号：ＴＤ１７８ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００３—０５０６（２０１１）１２—００７５—０２
郑煤集团公司裴沟煤矿由裴沟井田、杨河井田、
樊寨井田３部分组成，属华北型含煤地层，目前主采
的二叠系山西组二 煤层属典型的豫西三软不稳定 厚煤层。现生产采区主要为杨河井田３２、３１采区，
其中３１０７１综采工作面为３１采区的首采工作面。
随着矿井向深部区域的延伸开采以及煤矿开采机械
化程度的提高，工作面的宽度不断增加，地质构造已 逐渐成为制约裴沟煤矿高产高效及煤炭质量的主要
因素之～。因此，在煤炭开采过程中，必须全面掌握
工作面内的地质构造发育情况，以便提前采取有针 对性的安全技术措施指导生产。为此，特邀请煤炭
科学技术研究总院重庆分院于２０１１年４月１４日对
该矿３１０７１综采工作面进行无线电波坑道透视探测 试验工作。其目的在于：对比分析３１０７１工作面内
探测结果与实际揭露地质构造情况的吻合程度，分 析判断是否可以推广利用该探测技术查明工作面内
地质构造的发育情况，以便指导煤矿安全、高效、经
济回采。
１ 无线电波坑道透视基本原理
无线电波在煤（岩）层中传播时，由于各种煤 （岩）层电性的不同，它们对电磁波能量的吸收不
同。当无线电波在前进方向上遇到地质构造界面
时，将在界面上产生反射和折射作用，造成能量的损
煤
６８ ＣＯＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ 炭 科 技
＆ＴＥＣＨＮ０ＬＯＧＹ ＭＡＧＡＺＩＮＥ ２０１４年第３期
Ｎｏ．３ ２０ｌ４
文章编号：１００８—３７３１（２０１４）０３—００６８—０４
无线电波坑透探测及机械钻探在煤矿的应用
杨洪兴 ，唐睿
（１．达州职业技术学院，四川达州６３５０００；２川煤集团达竹公司，四川达州６３５０００）
摘 要：针对金刚煤矿地质构造，提出了无线电波坑道透视探测及机械钻探相结合在井下
３１１８综采工作面的应用，减少了工作面因盲目开采遇到陷落柱而被迫撤面带来的安全威胁和
部分支架无法回撤带来的经济损失。
关键词：无线电波；探测；机械钻探；工作面；应用
中图分类号：ＴＤ１６６ 文献标志码：Ｂ
川煤集团达竹公司金刚煤矿位于四川省达州市
石板镇境内，始建于１９５９年，１９７２年建成投产。该
矿地质构造复杂，资源赋存条件差，自然灾害严重，
井田内岩溶陷落柱发育。自建井以来，在开采范围
内已发现岩溶陷落柱３１个，严重影响工作面正常开
采，对工作面安全、生产影响较大。近年来，该矿坚
持安全发展、科技兴矿，在开采前预先采用无线电波
坑道透视（坑透）和机械钻探工作，探明地质构造，为
安全生产打下了良好基础。下面介绍无线电波坑道
透视（坑透）和机械钻探工作在该矿（以３１１８综采工
作面为例）中的实践应用。
１ 无线电波坑道透视基本原理
无线电波坑道透视用来探测顺煤层两煤巷、两
钻孔或煤巷与钻孔之间的各种地质构造异常体。发
射机与接收机分别位于不同巷道或钻孑Ｌ中，同时做
等距离移动，逐点发射和接收；或发射机在一定时间
内相对固定位置，接收机在一定范围内逐点观测其
场强值。其原理如图１所示。
图１ 无线电波坑道透视原理 含煤地层是非均匀介质，电磁波在含煤地层中
传播可分解为垂直层理和平行层理方向，在垂直层
理方向是非均匀介质，在同一煤层一定范围内平行 层理方向上可近似认为是均匀的。电磁波透视是在
WKT-E⽆线电波透视仪（坑透仪）使⽤说明书
ISO9001:2000认证企业
煤炭科学研究总院重庆分院
产品使⽤说明书WKT-E具通讯功能⽆线电波透视仪
感谢您选购本产品！为了保证安全并获得最佳效能，安装、使⽤产品前，请详细阅读本使⽤说明书并妥善保管，以备今后参考。
执⾏标准：Q/MKC 114—2005 版本号： 2.0版
出版⽇期：2006-11-2006 编写：胡运兵⽅有令
概述
⼀、概述1.型号及名称使⽤环境条件及应⽤范围
WKT-E具通讯功能⽆线电波透视仪
型号的组成及其代表意义：使⽤环境条件及应⽤范围W K T – E
编号
透视
坑道
⽆线电波
说明：WKT系列⽆线电波坑道透视仪从上世纪70年代开始在煤矿应⽤，WKT已被⼴⼤⽤户认同为⽆线电波坑道透视的专⽤词，⽆线电波坑道透视仪的型号从现在以⾄今后只在编号上改动, WKT不变。2.系统组成
WKT-E型具通讯功能⽆线电波坑道透视系统由便携式井下WKT-E型⽆线电波坑道透视仪和地⾯资料处理系统组成，见下图。
WKT-E型具通讯功能⽆线电波坑道透视仪由井下发射机、接收机、发射天线、接收天线、钻孔发射探头、钻孔接收探头及地⾯充电器组成；地⾯资料处理系统由计算机、打印机及软件系统等组成。
该系统整机重量轻；操作简单；仪器为数字
显⽰；⾃动纪录和存储；并由分析软件处理
成图。仪器探测距离100～300M，最⼤350M。
获煤炭部科学技术进步⼆等奖。WKT-E系列⽆线电波坑道透视系统
3.应⽤情况
WKT-E型⽆线电波坑道透视系统在全国已经推⼴应⽤了150多套。除了西⼭、阳泉、⼤同、潞安、晋城、汾西、霍州、开滦、峰峰、邯郸、平顶⼭、义马、焦作、永城、徐州、淮北、淮南、皖北、新汶、兖州、肥城、铜川、韩城、神华、⽯炭井、⽯嘴⼭、
靖远、乌海、鸡西、南桐、攀枝花等矿务局部分煤矿应⽤外，中国矿业⼤学、⼭东科技⼤学、焦作⼯业学院、淮南矿业学院、⿊龙江矿业学院、西安⼯程学院、西安分院等院校购买该系统作为教学设备和⼯程探测设备。4.使⽤环境条件及应⽤范围4.1 使⽤环境条件
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无线电波透视技术在大倾角薄煤层工作面的应用
作者：叶坤辉 张孝建 曹建辉 黄祥宽 陈文生 董戈
来源：《中国新技术新产品》2016年第01期
摘 要：本文基于矿用无线电波透视仪理论研究和现场实践，提出以矿用无线电波透视法为技术手段，在大倾角薄煤层工作面的应用。
关键词：无线电波透视法；电磁波；断层；陷落柱
中图分类号：TD823 文献标识码：A
针对矿井工作面存在的地质构造异常体的探测方法，总体上可以分为地震波和电磁法两大类。其中以透视方法为主，主要包括震波和槽波CT 方法，直流电法、音频电透视和无线电波透视技术等方法。无线电波透视方法技术应用较早，其技术方法成熟，操作便捷，因此在煤矿工作面地质异常探查中发挥着重要的作用。但是，由于技术本身及煤层地质条件的影响，无线电波透技术在大倾角薄煤层工作面的应用中还存在诸多问题，如勘探距离及分辨能力均存在一定的不足之处。笔者通过广旺矿区无线电波透视方法的应用与实践，对电磁波透视技术在大倾角薄煤层中的穿透距离，勘探效果，煤层厚度、构造特征对勘探结果引起的差异等内容进行分析与讨论，力求为无线电波透视技术在大倾角薄煤层工作面的应用提供有效的技术参数，进一步提高工作面内地质构造异常探查的精度和准确率。
1 无线电波透视法基本原理
电磁波在地下岩层中传播时，由于各种岩、矿石电性的不同，它们对电磁波能量吸收不同，低阻岩层对电磁波具有较强的吸收作用，当波前进方向遇到断裂构造所出现的界面时，电磁波将在界面上产生反射和折射作用，也造成能量的损耗。因此，在矿井下，电磁波穿过煤层途中遇到断层、陷落柱或其它构造时，波能量被吸收或完全被屏蔽，则在接收巷道收到微弱信号或收不到透射信号，形成所谓的透视异常。研究采区煤层、各种构造及地质体对电磁波的影响所造成的各种无线电波透视异常，从而进行地质推断和解释。
