為了提高無(wú)線(xiàn)電磁波透視技術(shù)的探測(cè)精度,并且使該方法能夠在獨(dú)頭巷道進(jìn)行使用,確保煤礦的安全高效的開(kāi)采。研究了采用了礦井巷道發(fā)射,鉆孔接收電磁波信號(hào)的方式,借助鉆孔巖層的屏蔽作用,在降低接收信號(hào)的外部干擾的同時(shí),開(kāi)拓了無(wú)線(xiàn)電磁波透視技術(shù)新的使用方法,即孔-巷無(wú)線(xiàn)電磁波透視的探測(cè)方法。分析了傳統(tǒng)無(wú)線(xiàn)電磁波透視探測(cè)方法的特點(diǎn)及探測(cè)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題,根據(jù)目前礦井探測(cè)地質(zhì)任務(wù)的要求,提出了適用于復(fù)雜地質(zhì)條件下的孔-巷無(wú)線(xiàn)電磁波透視探測(cè)方法。研究了孔-巷無(wú)線(xiàn)電磁波透視的基本理論,認(rèn)為無(wú)線(xiàn)電磁波透視探測(cè)準(zhǔn)確性與電磁波入射角度有關(guān),無(wú)線(xiàn)電磁波透視的衰減系數(shù)與煤（巖）層電導(dǎo)率、介電常數(shù)有關(guān);研究了適用于孔-巷無(wú)線(xiàn)電磁波透視的專(zhuān)用接收天線(xiàn)裝置,研究了適用于孔-巷無(wú)線(xiàn)電磁波透視的施工布置方法;以掘進(jìn)巷道與鉆孔結(jié)合的地質(zhì)模型為例,通過(guò)模擬分別研究電磁波在煤層中遇到斷層和陷落柱時(shí)的波場(chǎng)特征及信號(hào)響應(yīng)規(guī)律,研究電磁波對(duì)地質(zhì)異常的響應(yīng)特征。發(fā)現(xiàn)孔-巷無(wú)線(xiàn)電磁波透視的探測(cè)方法與傳統(tǒng)礦用無(wú)線(xiàn)電磁波透視相比適用范圍更廣,并且能夠更加精確的探測(cè)隱伏構(gòu)造的賦存情況�，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和驗(yàn)證情況表明,礦井孔-巷無(wú)線(xiàn)電磁波透視技術(shù)能夠更... 

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衰減常數(shù)與入射角度變化關(guān)系

傳統(tǒng)無(wú)線(xiàn)電磁波透視采用兩個(gè)巷道分別發(fā)射與接收的探測(cè)方式,首先需要保證有兩個(gè)可供施工的巷道,如果只有一條掘進(jìn)巷道則無(wú)法開(kāi)展無(wú)線(xiàn)電磁波探測(cè)工作。提出的孔-巷無(wú)線(xiàn)電磁波透視是在只有一條獨(dú)頭掘進(jìn)巷道的情況下,利用巷道和巷道中的鉆孔形成工作條件,進(jìn)行無(wú)線(xiàn)電磁波透視,達(dá)到探測(cè)隱伏地質(zhì)構(gòu)造的目的。由于常規(guī)無(wú)線(xiàn)電磁波透視天線(xiàn)面積較大,無(wú)法適用于孔-巷探測(cè)的任務(wù)。為了解決這個(gè)問(wèn)題,需要針對(duì)鉆孔接收天線(xiàn)進(jìn)行重新設(shè)計(jì),根據(jù)孔-巷無(wú)線(xiàn)電磁波透視施工的需要,設(shè)計(jì)了孔-巷無(wú)線(xiàn)電磁波透視接收天線(xiàn),鉆孔接收天線(xiàn)電路原理如圖4所示。根據(jù)常規(guī)鉆孔規(guī)格,進(jìn)行設(shè)計(jì)的鉆孔天線(xiàn)的技術(shù)指標(biāo)如下:鉆孔接收天線(xiàn)設(shè)計(jì)適用于鉆孔深度不大于200 m;孔徑不小于70 mm;接收線(xiàn)圈外徑為50 mm;電壓分辨率為1 mV;等效接收面積約200 m2。圖5為鉆孔接收天線(xiàn)示意。

根據(jù)常規(guī)鉆孔規(guī)格,進(jìn)行設(shè)計(jì)的鉆孔天線(xiàn)的技術(shù)指標(biāo)如下:鉆孔接收天線(xiàn)設(shè)計(jì)適用于鉆孔深度不大于200 m;孔徑不小于70 mm;接收線(xiàn)圈外徑為50 mm;電壓分辨率為1 mV;等效接收面積約200 m2。圖5為鉆孔接收天線(xiàn)示意。由圖5可以看出,孔-巷無(wú)線(xiàn)電磁波透視接收天線(xiàn)外筒內(nèi)封裝信號(hào)接收電路、放大電路、濾波電路和電池,外筒前端封裝接收線(xiàn)圈和磁芯,接收線(xiàn)圈與信號(hào)放大電路相連,外筒一端設(shè)置有天線(xiàn)開(kāi)關(guān)與電纜接口。接收天線(xiàn)可有效提高天線(xiàn)的靈敏度,提高信號(hào)信噪比,為精細(xì)測(cè)量打好基礎(chǔ),適用于解決中、淺部地質(zhì)問(wèn)題。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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