基于探地雷达的工作面异常体精准探测技术

摘要：

在井下采煤工作面回采进程中,及时掌握工作面煤层前方的异常情况,是煤矿安全、高效生产的保障.探地雷达是一种高效、无损伤探测方法,被广泛应用在矿井.针对探地雷达探测异常体响应的图像解译精度与成像精度取得了显著的成果,而如何用探地雷达去圈定地质异常体位置与空间分布范围是研究的热点问题.提出一种多剖面与线性插值融合的采煤工作面内部异常体精准探测新方法.主要研究思路:首先,通过时域有限差分算法(finite-difference time-domain,简称FDTD)对构建煤层空洞、断层的三维模型进行正演模拟,通过克希霍夫偏移处理大致圈定异常体的响应范围;其次,获取存在异常体响应的单道波数据的多剖面图,通过线性插值确定异常体的精确位置坐标与具体尺寸,引入面积评价标准来验证探测结果的相似度;最后使用LTD-2600型的探地雷达与900 MHz的屏蔽天线对构建的空洞物理模型进行现场试验,将获得空洞计算剖面与实际空洞尺寸进行对比验证;并在斜沟煤矿18201工作面开展应用,验证方法的有效性.实践证明,应用此方法对雷达剖面图进行分析,分析结果表明实测空间位置与实际空间位置的误差均在10％以下,可相对准确圈定工作面异常体的具体尺寸与空间分布范围.

关键词：采煤工作面、探地雷达、超前探测、多剖面分析、Kirchhoff偏移

所属期刊栏目：43

分类号：TD163(矿山地质与测量)

资助基金：国家重点研发计划No.2018YFC0604503

在线出版日期：2023-01-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：3198-3208