煤矿一直以来都有着生产环境复杂并且危险度高的特点,在过去煤矿生产中由于生产设备、生产环境因素的限制,使煤矿生产效率以及生产安全性难以达到既定的目标。而在社会对煤炭资源需求量不断增强、煤矿开采难度持续增加等因素的影响下,也需要煤矿生产中能通过无线电波类型坑道透视仪的使用达到促进煤矿生产良好发展的目标。

1 案例情况分析

在对无线电波类型坑道透视仪和其在煤矿生产中实际作用进行分析的时候引入了某一案例,以达到更好的阐述、分析效果。的某地一煤矿存在时间较长,最初在1981年的时候就开始投产运营,在不断发展的条件下已经发展为了实际年产煤量300万吨以上的大型煤矿,从最初的发展阶段一路走来,该煤矿引进了现代矿井生产技术,使煤矿的产能保持稳定。但在煤矿开采工作的不断向下延伸,生产矿井所面对的生产难题越来愈多,实际煤矿井下情况愈发的复杂,增加了煤矿地下开采工作的任务量,限制了煤矿开采工作效率的提升。尤其是在煤矿煤生产进行到回采操作阶段并遇到落差数值偏大的断层结构的时候,会直接给煤矿生产作业的正常进行创造较大的难度、阻碍了煤矿开采工作的正常进行。当遇到这种落差过大的断层结构的时候,一般需要开采单位临时开设跳眼,在对井下生产环境进行重新评估之后,重新对煤矿井下生产方案进行部署,通过相应的方式让煤矿井下开采队伍绕开断层区域。这样的处理方案虽然能让煤煤矿生产工作继续进行,但也会由于施工难度的增加而付出更多的生产成本,对正常的生产秩序产生了干扰。这一问题的出现也表示过去的煤矿勘察生产技术已经不能满足当代煤矿生产工作的需要,在煤矿生产勘察方面需要有一种新技术来保证煤矿勘察工作的顺利开展,而无线电波类型坑道透视仪恰恰填补了煤矿井下勘察、生产方面的需要,以新技术拉动了煤矿生产工作的长远发展。从案例矿井工作面情况来看,该煤矿矿井结构较为复杂,其中煤层的伪顶部分是厚度在0.2米以下的灰色块状类型砂质泥岩,煤矿矿井直接底部分是厚度为5.7米的砂质泥岩。该煤矿矿井的水文地质情况较为简单,在大量分析后可判断该部分在进行回采操作时候不会出现大量涌水。

2 煤矿井下环境探测方法分析

2.1 无线电波类型坑道透视仪概述。无线电波坑道透视是一种比较先进的物探手段,能够对工作面内的地质构造进行有效探测。在对煤矿井下环境进行分析研究的阶段中使用了无线电波类型坑道透视仪,这一设备在实际的探测操作中具有操作简单、携带方便的特点,满足了矿井井下环境分析研究工作对设备型号、性能的各方面要求。从设备的勘察性能方面来看,该无线电波类型坑道透视仪的最大透视距离深度为300米,在抗干扰能力和穿透能力方面有突出表现,在矿山资源勘查中已有较为广泛的运用。无线电波类型坑道透视仪在使用中主要有三个工作频率区间,也就是0.3兆赫频段、0.5兆赫频段以及1兆赫频段,这些频段在实际的使用中各具特点,而在案例分析中主要采用0.5兆赫的频段的开展工作,以达到对矿区地下环境进行准确勘察的目标基本原理分析。当前无线电波类型坑道透视仪运行时候主要利用的是电磁波型号来完成地下岩层勘察,电磁波在地下岩层环境中传播的阶段中会受到地下岩层中各种矿物质或者特殊地质的影响,这些特殊物质本身有着各不相同的电参数,所以这些物质对于电磁波的吸收也就存在差异,将这些差异数据化就能让人们掌握地下矿层各种物质的分布情况。各种物质对电磁波所产生的差别具有一定的规律,比如空气以及高阻类型岩石对于电磁波的吸收程度较弱,这些强化变化将会成为无线电波类型坑道透视仪进行勘察工作的关键数据支持。使用无线电波类型坑道透视仪放射电磁波对矿山地下环境进行分析的时候,电磁波在地下环境中的传播能量较弱,并且还会随着勘察距离的不断增大而产生几何类型的外衰,在这个阶段中也会出现不同类型介质对电磁波所产生的吸收效果有强弱之分。在无线电波类型坑道透视仪发挥作用的阶段中,电磁波的实际吸收系数数值以及频率数值和矿山煤层当中电阻率数值有着直接性的关系,通常会表现为电磁波所具备的频率越高,那么电磁波的实际吸收数值也就越大；如果电磁波所能穿透煤层的深度越浅,电阻率数值越低,那么相应的吸收系数也就会越大。若想在使用无线电波类型坑道透视仪的时候增大设备的透视距离,那么就应选择使用低频工作状态,从而使设备的勘察范围增加。而如果想达到增加勘察结果分辨率的目标,那么就选择使用高频的工作状态,让勘察的结果更为精炔嫉悴僮鞣治觥＝邮盏愕牟贾眯枰菔导实那榭鲋贫ㄏ嗍视Φ姆桨?使接收点的布置既能满足矿山勘察工作的需要又能有良好稳定性。案例中的矿山工作面当中的机风巷在安装方面全部采用了的“工”字类型的钢结构以及支护网结构进行加固,在巷道的一个侧面中安置了电缆、工作用信号灯应水管等人工制造导体。在分析了煤矿资源开采面特征以及开采工作需要之后,本次接收点安置工作选择了采定点交叉类型的安置方法,以最初的切眼为起始点,逐渐向机风巷的外部延伸,以10米为间距,向外布置相应的接收点。同时间隔50米或者70米安置一个发射点,这种安置规格下,一共在矿山中安置了7个信号发射点以及105个信号接收点信息资料处理。无线电波类型坑道透视仪所获得的数据信息还需要经过进一步的加工才能被人们所使用,在本次对无线电波类型坑道透视仪所采集到的数据进行分析的时候选择了CAD处理系统。首先使用CAD系统的绘制操作面来构建已知框架,为后续的数据分析做基础。其次,要将无线电波类型坑道透视仪所采集到的各种信息全部输入CAD系统当中,利用计算机对数据信息强大的分析编辑能力,对所输入的数据将进行分析处理。在这一处理阶段中,会对之前输入的信息中存在错误的部分进行删除,保证分析数据的真实性以及有效性。也要将之前数据输入中丢失的数据内容填补上。最后,计算机在按照既定的分析程序、分析方式进行有效分析之后就能将收集到的数据信息转换成分析曲线,其中包括勘察工作初始阶段场强以及煤层的实际吸收系数。以这两个为基础性的分析数据来展现出整个矿山地下矿层的部分情况。

文章来源：《电波科学学报》 网址: http://www.dbkxxbzz.cn/qikandaodu/2021/0409/549.html