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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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基于探地雷达的特厚煤层厚度动态探测技术

作者(Author):

  • 刘万里
  • 马修泽
  • 张学亮

作者单位:

  • 中国矿业大学 机电工程学院
  • 北京天地玛珂电液控制系统有限公司

关键词:

  • 探地雷达
  • 特厚煤层
  • 动态探测
  • 介电常数
  • 局部修正
  • 摘要
  • 论文图表
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煤层厚度动态探测对于提升工作面煤层三维模型局部精度及实现智能化精准开采具有重要意义。而现阶段煤厚探测普遍以薄煤层为主很少涉及特厚煤层,且在进行煤厚计算时主要使用单一的介电常数进行计算,探测方式大多为静态点测,探测效率较低且测点之间的探测精度难以控制。为提高特厚煤层三维模型局部建模精度,迫切需要对工作面两巷区域的特厚煤层信息进行动态探测。为此,在详细分析了目前特厚煤层厚度探测存在的问题基础上,提出基于带通滤波的煤岩界面识别技术、煤层介电常数精确校正技术、基于时间同步的探测数据定位技术,实现了两巷特厚煤层厚度的动态测量。主要研究思路是:首先,在钻孔位置利用探地雷达对煤厚信息进行静态探测获取煤岩分界面数据,利用钻孔数据与雷达探测煤岩界面信息对煤层的介电常数进行校正;其次,利用插值法获取相邻两钻孔之间的煤层介电常数,探地雷达结合单片机与加速度计测量信息实现对钻孔之间煤厚信息动态探测,精确计算出探地雷达位移量,并利用井下巷道开拓时已标记的距离信息对雷达位移进行校正;最后,基于时间同步原则将探测数据与位移进行匹配,实现探测数据精确定位,融合校正后的介电常数与带有位移信息的探测数据准确计算出各个探测位置的煤厚信息。在塔山煤矿试验结果表明特厚煤层动态探测误差小于10%,满足煤层三维模型局部建模垂向精度的要求,验证了该方法进行特厚煤层厚度动态探测的有效性。

刘万里,马修泽,张学亮.基于探地雷达的特厚煤层厚度动态探测技术[J].煤炭学报,2021,46(8):2706-2714. LIU Wanli,MA Xiuze,ZHANG Xueliang.Dynamic detection technology of extra-thick coal seam thickness based on ground penetrating radar[J].Journal of China Coal Society,2021,46(8):2706-2714.
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