本文主要探讨的是工作面电磁波高精度层析成像技术及其在地质勘探中的应用。这项技术主要用于矿井地质构造的探测,特别是对于综合机械化采煤作业前的地质条件查明,以确保开采过程的安全和顺利进行。
传统的坑道无线电波透视方法,如定点交会法,虽然操作简单直观,但存在一些缺点,如异常范围圈定过大,异常叠加时难以区分,不同发射点的异常幅度不具备可比性,导致解释精度较低。为了解决这些问题,研究新的工作方法和高精度处理解释系统显得尤为重要。
电磁波层析成像(CT技术)是一种借鉴自医学影像技术的方法,80年代开始应用于地球物理学领域,并取得了显著成果。CT技术通过代数迭代法进行图像重建,即基于射线原理,首先设定一个初始模型,然后计算观测值与理论值的残差,将残差按穿过每个网格的路径长度分摊到相应网格中,反复迭代直到满足收敛条件。这种方法可以提高成像的精确度和可信度,增强对地质异常的识别能力。
在工作面电磁波透视法中,采用偶极子天线发射电磁波,通过测量实际场强与理论初始场强的差异来推断地质结构。介质吸收系数和传播距离等因素会影响场强的衰减。通过将工作面划分为多个具有不同吸收系数的小单元,可以更精确地分析电磁波传播路径和地质特征。
实践证明,采用高精度CT技术大大提高了资料解释的精确度和可靠性,对于识别和解析复杂的地质异常有显著优势。然而,现有的坑道层析成像技术由于各种原因,解释效果并不理想,不能完全满足生产需求。因此,继续研发新技术和优化处理解释系统对于提高矿井地质工作的效率和安全性至关重要。
关键词:工作面电磁波、高精度层析成像、地质勘探、坑透技术、CT技术、异常识别、代数迭代法、电磁波衰减。