3303工作面内构造情况及顶板含水层组水文物探成果报告

这样可获得前方一个扇形空间的信息。

图3-3-5瞬变电磁系统偶极及中心工作方式

巷道左侧帮巷道掘进头探测方向>5mTx发射线圈巷道右侧帮Rx接收线圈

图3-3-6 巷道掘进头TEM超前探测装置方式

3.2.4仪器选择

探测仪器采用北京华安奥特科技有限公司最新的专业瞬变电磁探测仪：YCS150型矿用瞬变电磁仪，如图3-3-7。该仪器具有抗干扰、轻便、自动化程度高等特点。数据采集由微机控制，自动记录和存储，并能实时成图。

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图3-3-7 YCS150型矿用瞬变电磁仪实物图

（1） 仪器特点

① 发射机、接收机、供电电源集成一体 ② 工作效率高，每天可完成数十至上百测深点 ③ 自动增益，双通道数据采集

④ 信噪比高，数字结合硬件滤波，提供抗干扰能力 ⑤ 穿透低阻能力强

⑥ 高密度、高分辨率、大动态范围的快速采样 ⑦ 功能齐全、操作灵活、使用方便 ⑧ 即时成工作面CT图像 ⑨ 性能稳定、可靠 ⑩ 多重的抗干扰技术 11 防水、防潮、防震、防爆 12 探测距离大：150m以上

13 关断电流的精确校正将提高早期阶段的精度和分辨率，提高浅层探

测能力。

（2）应用领域

① 在矿井探测含水层，断层含水性，煤层结构和陷落住 ② 在井下探测采区内部和外围以及掘进头前方的储水结构 （3）技术指标 主机及系统技术参数

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① CPU:低功耗ARM11 ② 操作系统：WINCE6.0

③ 屏幕：5寸LCD液晶屏800x480显示模式，触屏操作 ④ 供电电源：7.2V ⑤ 数据导出：无线传输

⑥ 主机尺寸：34CMX23CMX11CM ⑦ 重量：7kg ⑧ 接收机技术指标 ⑨ 高速A/D转换器：24bit ⑩ 动态范围：184dB 11 工频压制：-120dB 12 系统分辨率：29位 13 信号分辨率：24位 14 采样速率：1 us 15 叠加次数：64—10240 16 最小分辨率：10nV 17 同步方式：仪器内部同步 18 工作温度：﹣20℃---60℃ 19 发射机技术指标

20 关断时间：0.5?s（纯电阻负载），实际值依赖发射线 21 尺寸、匝数和发射电流大小 22 最大输出功率：18W 23 发射输出电压：7.2V 24 发射线圈尺寸：2x2m线框

25 发射频率：62.5HZ 25HZ 12.5HZ 6.25HZ 2.5HZ 0.25HZ 26 发射电流：2.5A

27 波形：占空比为1:1的双极性方波

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3.4无线电波透视探测原理

3.4.1 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。

3.4.2无线电波透视方法

3.4.2.1 透视工作方法

井下坑透法一般在两巷道间进行，如在回风巷布置发射点，向煤层中发射某一频率的电磁波，在运输巷安置接收机观测电磁场场强H信号，电磁波在煤层传播中遇到介质电性变化时，电磁波被吸收或屏蔽，接收信号显著减弱或收不到有效信号，如沿巷道多点观测，则形成所谓的透视异常。发射点和接收点可布置在回风巷、运输巷等易于通行和干扰小的地段。

井下观测方法有同步法和定点法两种方式。

同步法是发射天线和接收天线分别位于不同巷道中，同时等距离移动，逐点发射和接收，较少采用。如图3-4-1所示。

图3-4-1无线电波坑道透视同步法发射与接收示意图

定点法是发射机相对固定于某巷道事先确定好的发射点位置上，接收机在相邻巷道一定范围内逐点沿巷道观测场强值。又称定点交汇法。一般发射点距50m，

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