陕西某地煤矿斜井病害探测

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陕西某地煤矿斜井病害探测

1、探测原理
地质雷达方法基于电磁波在不同介质中的传播特性。电磁波的传播取决于介质的电性,介质的电性主要有电导率μ和介电常数ε,前者主要影响电磁波的穿透(探测)深度,在电导率适中的情况下,后者决定电磁波在该物体中的传播速度。

地质雷达探测原理

 

因此,所谓电性介面也就是电磁波传播的速度介面。不同的地质体(物体)具有不同的电性,因此,当发射天线发射的高频电磁波遇到介电常数不同的界面时,都会产生反射回波,根据接收天线接收到反射回波的时间和形式,能够确定反射界面的距离及判定反射体的可能性质,地质雷达探测原理如图所示。

 

电磁波在特定介质中的传播速度是不变的,因此根据地质雷达记录的电磁波传播时间ΔT,即可据下式算出异常介质的埋藏深度H:

 

式中,V是电磁波在介质中的传播速度,其大小由下式表示:  

 

 

式中,C是电磁波在大气中的传播速度,约为3.0×108m/s;ε为相对介电常数,不同的介质其介电常数亦不同。雷达波反射信号的振幅与反射系统成正比,在以位移电流为主的低损耗介质中,反射系数可表示为:

 

 

反射信号的强度主要取决于上、下层介质的电性差异,电性差越大,反射信号越强。雷达波的穿透深度主要取决于地下介质的电性和波的频率。电导率越高,穿透深度越小;频率越高,穿透深度越小。

 

2、实地探测

副斜井测试现场图

 

副斜井雷达图谱

 

副井地面300-400米

 

副斜井左侧墙面300米到400米

 

副斜井右侧墙面400米到300米倒拉

 

主斜井测试现场图

 

主斜井雷达图谱

主井右侧墙面200-300米

主井左侧墙面200-300米

 

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