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摘要：本发明涉及一种基于多频巷道反射无线电波的废弃矿井空间探测方法，所述方法包括：步骤1，在岩石巷道沿巷道走向布设若干个等间距探测接收点，设计并布置多个无线电波发射点以及响应接收段；步骤2，在所述发射点处放置无线电波发射机，选择一台或两台无线电波接收机用于接收无线电波信号，并采用多个频率开始进行探测工作；步骤3，通过对现场所采集到的每个发射点所对应的接收点处的场强数据进行分析，得出废弃矿井采空区所赋存的地质异常区及其深度。本发明能用于对同一原煤层工作面进行无线电波反射勘探，有利于实现探查废弃矿井采空区异常体的目的，也有利于确定地下空间范围及围岩发育情况。

主权项：1.一种基于多频巷道反射无线电波的废弃矿井空间探测方法，其特征在于能用于对同一原煤层工作面进行无线电波反射勘探，有利于实现探查废弃矿井采空区异常体的目的，也有利于确定地下空间范围及围岩发育情况，所述方法包括以下步骤：步骤（1），进入废弃矿井工作面上侧岩石巷道后，结合井下原煤层工作面工程数据资料，在岩石巷道沿巷道走向布设若干个等间距探测接收点并按探测方向顺序编号；设计并布置多个无线电波发射点以及响应接收段，所述响应接收段内具有所述接收点，其中相邻的两个发射点之间间距为50m~100m；相邻的两个接收点之间间距为5m~10m；步骤（2），在所述发射点处放置无线电波发射机，用于发射无线电波，选择一台或两台无线电波接收机用于接收无线电波信号，并采用多个频率开始进行探测工作；步骤（3），通过对现场所采集到的每个发射点所对应的接收点处的场强数据进行分析，和对同巷反射发射-接收场强数据反演处理，得到不同频率所对应的多个无线电波场强曲线图及吸收系数平面图，从而得出废弃矿井采空区所赋存的地质异常区及其深度；步骤（4），结合巷道掘进平、剖面地质资料，进一步综合确定巷道周边地质构造特征，提交地质异常解释成果图，指导废弃矿井采空区后续的空间利用;所述步骤（3）包括：步骤（3-1），先在布设好的发射点中选择一个并设为OA，并在该发射点所对应的接收段中选择一个接收点OB；设置已知量具体为：设OAOB距离为X0；岩石巷道到原煤层工作面底端垂直距离为D，该发射点所处岩石巷道到原煤层工作面的垂直距离为d1；无线电波发射机发出的无线电波初始场强值为H0；无线电波在煤层内传播的能量衰减系数为βsi；该接收点实测直达波信号理论场强值为Hzi，该接收点接收异常信号理论场强值为Hsi，该接收点接收异常信号实测场强值为Hi，设置未知量具体为：设不同频率探测废弃矿井地质异常区距离原煤层工作面的深度d2i，其中，i为设置的工作频率个数，i=1，2……n，n≥2；进入步骤（3-2）；步骤（3-2），当多频无线电波在发射过程中未遇到地质异常体时，在接收点处的理论电场值Ezi为： （1）其中，βzi为多频无线电波在岩石巷道空腔及巷道表面传播的无线电直达波能量衰减系数，H0为无线电波发射机发出的无线电波初始场强值，E0为无线电波发射机发出的无线电波初始电场值，X0为OAOB距离、E0、H0、X0、βzi均为已知值，在实际的无线电波勘探应用中，接收机接收的实际数据是分贝值HdB，H和E之间有以下关系式：H=20lgE（2）将公式（2）带入（1）中，化简得： （3）其中，衰减系数β通用公式为： （4）其中，ƒ为工作频率，μ为相对介电常数，σ为电导率，ε为相对磁导率，均为已知量；由上述各式可得到已知量无线电直达波的场强值Hzi；当无线电波遇到废弃矿井地下空间中赋存的地质异常体时，会产生反射，在接收点处的理论场强值Hsi为： （5）其中，βsi为无线电波在煤层内传播的能量衰减系数，rsi为发射源发射无线电波-遇到地质异常体-反射至接收点处的传播路径总长度，公式如下： （6）步骤（3-3），为了准确地获取不同频率反射无线电波所探测的深度d2i值，选取某一接收点，建立误差范围评价模型；步骤（3-4），再次选择一个接收点，重复步骤（3-1）到步骤（3-3），直至处理完所有接收点不同频率数据的接收，将不同频率下每个接收点所对应的数据及地质异常区深度位置进行整合，最终得到探测区域内所赋存的地质异常体的深度及范围。

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百度查询： 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室) 安徽理工大学 一种基于多频巷道反射无线电波的废弃矿井空间探测方法