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双频透射无线电波勘探方法及应用研究
被引量：
7
1
作者
傅先杰
胡泽安
+1 位作者
吴荣新
黎鹏
《煤田地质与勘探》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期138-144,共7页
煤层可作为高频电磁波的导波层,无线电波透视技术适用于工作面煤层内的地质构造探测。目前无线电波透视法通常采用单一频率进行探测,在煤层工作面勘探过程中常存在频率选择不当和探测精度不足等方面问题。为此,提出了双频透射无线电波...
煤层可作为高频电磁波的导波层,无线电波透视技术适用于工作面煤层内的地质构造探测。目前无线电波透视法通常采用单一频率进行探测,在煤层工作面勘探过程中常存在频率选择不当和探测精度不足等方面问题。为此,提出了双频透射无线电波勘探方法。基于理论分析,利用双频透视场强数据和衰减系数参数,推导了基于双频无线电波测量数据的煤岩介质吸收因子γ计算公式;采用有限元数值模拟方法,模拟并分析了无异常构造煤层和含断层煤层工作面两种工况。实验结果表明:利用双频法计算得到的吸收因子对煤层地质异常的响应更加敏感,验证了透射无线电波勘探方法的有效性。通过比对现场试验数据及回采钻探结果,再次验证了双频吸收因子γ对地质异常的响应特征优于单频衰减系数。研究结果表明,双频法可提高煤层工作面无线电波探测地质异常的效果,为无线电波精细化勘探和矿井地质透明化提供一个新的方法和思路。
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关键词
无线电波勘探
双频成像
吸收因子
电磁波衰减
数值模拟
综采工作面
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职称材料
煤矿无线电波透视信号滤波方法及参数研究
2
作者
胡泽安
李锡明
+2 位作者
吴荣新
田一凡
陈程
《中国矿业》
北大核心
2025年第6期162-172,共11页
在煤矿无线电波透视勘探中,金属导体和电气设备等会对无线电波信号产生较强干扰,影响无线电波透视数据的保幅性和成像的准确性。本文基于实测数据,分析了煤层工作面排水设备、通讯设备、定位器设备和大型电气设备四种常见干扰源的噪声...
在煤矿无线电波透视勘探中,金属导体和电气设备等会对无线电波信号产生较强干扰,影响无线电波透视数据的保幅性和成像的准确性。本文基于实测数据,分析了煤层工作面排水设备、通讯设备、定位器设备和大型电气设备四种常见干扰源的噪声信号特征。将四种干扰源噪声加入无线电波透视理论数据,采用中值滤波、Savitzky-Golay滤波和小波滤波法,定量分析三种滤波方法和不同参数的去噪效果。经中值滤波后(窗口5),数据的信噪比分别提升到6.72、6.42、6.33和6.15;经过Savitzky-Golay滤波后(窗口9),数据的信噪比分别提升到7.32、8.13、9.51和7.67;经过小波滤波后(db6,3层),数据的信噪比分别提升到8.49、7.68、8.21和11.63。经过大量滤波实验认识到,S-G滤波适合处理通讯设备和定位器设备噪声,小波滤波适合处理排水设备和大型电气设备噪声;中值滤波的最佳移动中位数窗口值为5,S-G滤波最佳拟合窗口值为9,小波滤波最佳小波基为db6。进一步将这三种滤波方法用于实测数据,三种方法滤波后的实测数据信噪比均得到有效提高。衰减系数层析成像结果中,YC4异常区受噪声干扰影响减小,异常区位置经滤波后划分更加准确。研究结果证明,三种滤波方法针对不同干扰源选取合适的滤波参数,可以有效提高无线电波透视数据信噪比和探测精度。
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关键词
无线电波勘探
干扰源噪声
滤波方法
信噪比
地质异常
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职称材料
回采工作面断层构造无线电波反射测量方法研究
被引量：
10
3
作者
顾焕琪
吴荣新
+1 位作者
沈国庆
胡泽安
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期125-131,共7页
矿井无线电波勘探可用于煤层地质构造探查,凭借其轻便和效果好等优势,成为煤层地质构造探查的常规和必备手段。现阶段无线电波信号在煤层中的能量衰减较快,大宽度煤层工作面透射无线电波探测面临制约。基于此,提出煤层工作面无线电波反...
矿井无线电波勘探可用于煤层地质构造探查,凭借其轻便和效果好等优势,成为煤层地质构造探查的常规和必备手段。现阶段无线电波信号在煤层中的能量衰减较快,大宽度煤层工作面透射无线电波探测面临制约。基于此,提出煤层工作面无线电波反射勘探方法。首先,数值模拟构建二维含煤地层电性模型,对无线电波Hx分量信号的场强值进行分析。模拟结果显示:无线电波在正常煤层巷道中Hx分量信号的场强值衰减与传播距离呈现近似线性关系,为无线电波反射成像算法奠定理论基础。其次,在模型中距巷道5、10、15、20、25、30 m处设置断层异常区。与正常无断层煤层相比:Hx分量场强值在断层处会发生数值突变,场强值先增大再减小,并且随着断层距巷道距离的增大反射场强值整体减小;当断层距巷道25 m以后,场强值变化不明显。最后,利用某煤矿工作面进行现场试验。试验采用0.965 MHz的频率进行整条巷道的无线电波反射探测,探测结果中地质异常附近无线电波场强值异常升高,显示出明显的直达波和反射波相叠加的现象。通过回采揭露验证,场值异常处与断层位置吻合较好,试验取得良好的效果。综上所述,无线电波在正常煤层巷道中场强值衰减与传播距离呈近似线性关系,当工作面内存在构造异常时会产生直达波和反射波相叠加的现象,其场值会发生跳跃升高。采用反射无线电波法进行煤层工作面地质异常探测具有可行性和有效性,为煤层工作面地质构造探查提供一种新的方法和思路。
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关键词
无线电波勘探
煤层地质构造
反射
无线电波
无线电波
数值模拟
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职称材料
题名
双频透射无线电波勘探方法及应用研究
被引量：
7
1
作者
傅先杰
胡泽安
吴荣新
黎鹏
机构
中煤新集能源股份有限公司
安徽理工大学地球与环境学院
出处
《煤田地质与勘探》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期138-144,共7页
基金
中煤新集能源股份有限公司科技基金项目(ZMXJ-LZ-JS-2022-21)
煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心(安徽理工大学)开放基金项目(EC2022010)
安徽省高校优秀青年人才支持计划项目(gxyq2021180)。
文摘
煤层可作为高频电磁波的导波层,无线电波透视技术适用于工作面煤层内的地质构造探测。目前无线电波透视法通常采用单一频率进行探测,在煤层工作面勘探过程中常存在频率选择不当和探测精度不足等方面问题。为此,提出了双频透射无线电波勘探方法。基于理论分析,利用双频透视场强数据和衰减系数参数,推导了基于双频无线电波测量数据的煤岩介质吸收因子γ计算公式;采用有限元数值模拟方法,模拟并分析了无异常构造煤层和含断层煤层工作面两种工况。实验结果表明:利用双频法计算得到的吸收因子对煤层地质异常的响应更加敏感,验证了透射无线电波勘探方法的有效性。通过比对现场试验数据及回采钻探结果,再次验证了双频吸收因子γ对地质异常的响应特征优于单频衰减系数。研究结果表明,双频法可提高煤层工作面无线电波探测地质异常的效果,为无线电波精细化勘探和矿井地质透明化提供一个新的方法和思路。
关键词
无线电波勘探
双频成像
吸收因子
电磁波衰减
数值模拟
综采工作面
Keywords
radio wave-based exploration
dual-frequency imaging
absorption factor
electromagnetic wave attenuation
numerical simulation
fully mechanized mining face
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
TD745 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
煤矿无线电波透视信号滤波方法及参数研究
2
作者
胡泽安
李锡明
吴荣新
田一凡
陈程
机构
安徽理工大学地球与环境学院
深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室
出处
《中国矿业》
北大核心
2025年第6期162-172,共11页
基金
煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心(安徽理工大学)开放基金项目资助(编号:EC2022010)
安徽省高校优秀青年人才支持计划项目资助(编号:gxyq2021180)。
文摘
在煤矿无线电波透视勘探中,金属导体和电气设备等会对无线电波信号产生较强干扰,影响无线电波透视数据的保幅性和成像的准确性。本文基于实测数据,分析了煤层工作面排水设备、通讯设备、定位器设备和大型电气设备四种常见干扰源的噪声信号特征。将四种干扰源噪声加入无线电波透视理论数据,采用中值滤波、Savitzky-Golay滤波和小波滤波法,定量分析三种滤波方法和不同参数的去噪效果。经中值滤波后(窗口5),数据的信噪比分别提升到6.72、6.42、6.33和6.15;经过Savitzky-Golay滤波后(窗口9),数据的信噪比分别提升到7.32、8.13、9.51和7.67;经过小波滤波后(db6,3层),数据的信噪比分别提升到8.49、7.68、8.21和11.63。经过大量滤波实验认识到,S-G滤波适合处理通讯设备和定位器设备噪声,小波滤波适合处理排水设备和大型电气设备噪声;中值滤波的最佳移动中位数窗口值为5,S-G滤波最佳拟合窗口值为9,小波滤波最佳小波基为db6。进一步将这三种滤波方法用于实测数据,三种方法滤波后的实测数据信噪比均得到有效提高。衰减系数层析成像结果中,YC4异常区受噪声干扰影响减小,异常区位置经滤波后划分更加准确。研究结果证明,三种滤波方法针对不同干扰源选取合适的滤波参数,可以有效提高无线电波透视数据信噪比和探测精度。
关键词
无线电波勘探
干扰源噪声
滤波方法
信噪比
地质异常
Keywords
radio wave-based exploration
interference source and noise
filtering method
signal-tonoise ratio
geological anomaly
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
回采工作面断层构造无线电波反射测量方法研究
被引量：
10
3
作者
顾焕琪
吴荣新
沈国庆
胡泽安
机构
安徽理工大学地球与环境学院
矿山地质灾害防治与环境保护安徽普通高校重点实验室
出处
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期125-131,共7页
基金
安徽省自然基金项目(2008085QD185)
安徽理工大学2020年研究生创新基金项目(2020CX2002)。
文摘
矿井无线电波勘探可用于煤层地质构造探查,凭借其轻便和效果好等优势,成为煤层地质构造探查的常规和必备手段。现阶段无线电波信号在煤层中的能量衰减较快,大宽度煤层工作面透射无线电波探测面临制约。基于此,提出煤层工作面无线电波反射勘探方法。首先,数值模拟构建二维含煤地层电性模型,对无线电波Hx分量信号的场强值进行分析。模拟结果显示:无线电波在正常煤层巷道中Hx分量信号的场强值衰减与传播距离呈现近似线性关系,为无线电波反射成像算法奠定理论基础。其次,在模型中距巷道5、10、15、20、25、30 m处设置断层异常区。与正常无断层煤层相比:Hx分量场强值在断层处会发生数值突变,场强值先增大再减小,并且随着断层距巷道距离的增大反射场强值整体减小;当断层距巷道25 m以后,场强值变化不明显。最后,利用某煤矿工作面进行现场试验。试验采用0.965 MHz的频率进行整条巷道的无线电波反射探测,探测结果中地质异常附近无线电波场强值异常升高,显示出明显的直达波和反射波相叠加的现象。通过回采揭露验证,场值异常处与断层位置吻合较好,试验取得良好的效果。综上所述,无线电波在正常煤层巷道中场强值衰减与传播距离呈近似线性关系,当工作面内存在构造异常时会产生直达波和反射波相叠加的现象,其场值会发生跳跃升高。采用反射无线电波法进行煤层工作面地质异常探测具有可行性和有效性,为煤层工作面地质构造探查提供一种新的方法和思路。
关键词
无线电波勘探
煤层地质构造
反射
无线电波
无线电波
数值模拟
Keywords
radio wave exploration
coal seam geological structure
reflected radio wave
numerical simulation of radio wave
分类号
P631.8 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
双频透射无线电波勘探方法及应用研究
傅先杰
胡泽安
吴荣新
黎鹏
《煤田地质与勘探》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
7
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职称材料
2
煤矿无线电波透视信号滤波方法及参数研究
胡泽安
李锡明
吴荣新
田一凡
陈程
《中国矿业》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
回采工作面断层构造无线电波反射测量方法研究
顾焕琪
吴荣新
沈国庆
胡泽安
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2022
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