煤矿井下工作面隐伏的地质构造(如陷落柱、断层、煤层变薄区等)对于煤矿生产存在安全隐患，因此采取有效的探测手段探明此类地质构造相当必要。

　　电磁波在地下岩层中传播时，由于各种岩、矿石电性的不同，它们对电磁波能量吸收也不同，低阻岩层对电磁波具有较强的吸收作用，当波前进方向遇到断裂构造所出现的界面时，电磁波将在界面上产生反射和折射作用，也造成能量的损耗。因此，在矿井下，电磁波穿过煤层途中遇到断层、陷落柱或其它构造时，电磁波能量被吸收或完全被屏蔽，在接收巷道收到微弱信号或收不到透射信号，形成所谓的透视异常。研究采区煤层、各种构造及地质体对电磁波的影响所造成的各种无线电波透视异常，从而进行地质推断和解释。

　　该解决方案主要应用于煤炭的开采企业。

无线电波坑道透视是用来探测顺煤层两煤巷的各种地质构造异常体。发射机与接收机分别位于不同巷道中，同时做等距离移动，逐点发射和接收；或发射机在一定时间内相对固定位置，接收机在一定范围内逐点观测其场强值。

交替成层的含煤地层是非均匀介质，电磁波在含煤地层中传播可分解为垂直层理和平行层理方向，在垂直层理方向是非均匀介质，在同一煤层一定范围内平行层理方向上可近似认为是均匀的。采面巷道通常都是布置在同一煤层中，电磁波透视是在顺煤层的两巷道或两钻孔中进行，因此透视时的电磁波传播仍可利用均匀介质中的传播公式，假设辐射源(天线轴)中点O为原点，在近似均匀、各项同性煤层中，观测点P到O点的距离为r，P点的电磁波场强度Hp由下式表示：

在辐射条件不随时间变化时，Ho是一常数，吸收系数β是影响场强幅值的主要参数，它的值越大，场强变化就越大。吸收系数与电磁波频率和煤层的电阻率等电性参数有直接关系：在同一均匀煤层中，频率越高吸收系数就越大，电磁波穿透煤层距离就近；煤层电阻率越低，吸收系数也越大。

　　煤层中断裂构造的界面，构造引起的煤层破碎带、煤层破坏软分层带以及富含水低电阻率带等都能对电磁波产生折射、反射和吸收，造成电磁波能量的损耗。如果发射源发射的电磁波穿越煤层途径中，存在断层、陷落柱、富含水带、顶板垮塌和富集水的采空区、冲刷、煤层产状变化带、煤层厚度变化和煤层破坏软分层带等地质异常体时，接收到的电磁波能量就会明显减弱，这就会形成透视阴影(异常区)。矿井电磁波透视技术，就是根据电磁波在煤层中的传播特性而研制的一种收、发电磁波的仪器和资料处理系统。可见，矿井电磁波透视技术在探测矿井采面和顺煤层两钻孔之间、两石门之间内的地质异常体及瓦斯灾害区是有理论依据的，是完全可行的。

图1 全空间电磁场“烟圈”扩散示意图

阳泉固庄15706回采工作面探测

2014年8月17日，对阳泉固庄15706回采工作面进行无线电波透视探测。本次探测数据分析采用无线电波透视CT软件系统进行反演，反演结果以实测场强曲线图和实测场强分布图表示。

实测场强分布图中，其中暖（红）色调为大实测场强值，冷（蓝）色调为小实测场强值。

图1、2为15706回采工作面无线电波透视探测实测场强曲线图。

图1 15706回风巷实测场强曲线图

图2 15706进风巷实测场强曲线图

产品参数

　　1)发射部分

防爆型式： ExibI(150℃)本质安全型；

工作频率(MHz)：0.3， 0.5， 1.5；

频率稳定度：不劣于5×10-6；

输出功率误差：功率输出误差小于5%

　　2)接收部分

　　防爆型式： ExibI(150℃)本质安全型；

工作频率(MHz)：0.3， 0.5， 1.5；

接收灵敏度：(信噪比3：1) ＜0.05µV/m；

测量范围： 0.1～113.9dB

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