短工作面陷落柱无线电波透视探测关键技术及应用

本文主要探讨了短工作面陷落柱的无线电波透视探测技术的研究与应用。无线电波探测是地质勘查中的重要手段，特别是在复杂矿井环境中，如霍尔辛赫回采工作面，其地质构造复杂，存在隐伏陷落柱等不稳定因素。研究者运用无线电波的基本理论和层析成像方法，针对霍尔辛赫工作面的特性，建立了一个典型的陷落柱正演模型。这个模型模拟了电磁波在遇到陷落柱时的传播行为，以便于理解其对无线电信号的影响。 正演模型的建立基于SIRT算法，这是一种迭代求解技术，用于反演地层参数，如衰减系数，从而揭示陷落柱的存在及其特性。通过对综合曲线变化和衰减系数变化规律的深入分析，研究人员能够识别出陷落柱导致的信号特征变化。在实际探测中，场强曲线和平面图显示了显著的模式：在均匀煤层中，场强值呈现中心对称的上凸圆弧分布；而当电磁波穿透陷落柱时，场强值会在陷落柱周围形成明显的“V”型下凹对称分布，这对于定位陷落柱的位置非常关键。 相对衰减系数成果图揭示了陷落柱异常区的分布特征，表现为条带状，这有助于进行精确的三维空间定位。特别是当工作面长度较短时，优化观测系统和增加数据密度可以显著提高无线电波透视探测的纵向分辨率，从而更准确地识别和预测工作面内部的隐伏陷落柱。 这项研究不仅提供了有效的方法来探测短工作面下的陷落柱，而且为地质学家和采矿工程师提供了一种实用的工具，以确保在开采过程中安全有效地管理潜在的地质风险。这项工作的研究成果对于提升煤炭行业的安全性和生产效率具有重要的实践价值。