煤层工作面小构造无线电波透视探测技术研究

发布时间：2020-01-23 06:42

【摘要】：我国的综采工作面采煤得到了越来越广泛的应用,煤层工作面内地质构造的分布状态、发育程度、空间位置对工作面的快速安全回采有着重要意义。与其他用于工作面构造探测的物探方法相比,无线电波透视技术具有工作效率高、透距大、成本低的特点,为工作面地质构造探测最常用的方法。本文从坑测的观测系统、模拟实验、资料处理技术等方面开展研究,结合实际的数据资料,开展小构造探测的精细研究。地面开展了小间距接收的地面坑透实验,对比了双巷透视观测系统和四巷观测系统的探测效果,表明四巷透视观测系统结果对探测目标的反映更加准确,有利于小构造的准确探测。利用工作面实际坑透数据及回采验证资料,对坑透成像方法、参数设置进行了系统的研究,得到的研究结果如下:(1)ART、SIRT、LSQR三种层析成像反演技术,其结果为工作面网格单元的电磁波吸收系数值,该反演结果都对落差≥1/2煤厚的主要地质异常平面范围控制较好,对小构造1/2煤厚的地质异常三种反演结果均有一定程度反映。相对来说SIRT反演结果与地质异常的吻合程度更好一些。(2)实测场强分布图、场强差值分布图、场强比值分布图三种场强值处理结果,其结果为工作面网格单元的场强值或场强衰减值,其成像结果较为相似,都对落差≥1/2煤厚的主要地质异常范围控制较好,对1/2煤厚的地质异常有一定程度反映,对落差≤1/3煤厚的地质异常反映不明显;其中实测场强分布图反映了工作面实测场强值的变化情况,对地质异常程度的反映相对优于衰减系数处理结果。(3)通过设置不同网格大小进行SIRT反演并进行对比分析,SIRT反演单元网格边长大小的选择应与实际接收数据间距相同时,反演结果对地质异常的反映效果最佳。(4)在工作面实际坑透时,采用5m的接收点间距比10m的接收点间距能够获取更多地可靠数据,对地质异常边界的有效控制距离显然要更优;特别对小范围的地质异常,采用10m的接收点间距可能仅得到很少的异常场强值,而采用5m的接收点间距可得加倍的异常场强值,能够更可靠准确地圈定地质异常区。(5)在其他参数相同的条件下,迭代次数为50次以下,随迭代次数的增加,SIRT反演结果对地质异常反映越灵敏可靠;迭代次数50次以上,SIRT反演结果与50次迭代反演结果基本相同,因此,最大迭代次数的选择应在50次以上。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD166

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