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《礦井物探5礦井探地雷達(dá)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第一章礦井探地雷達(dá)一、基本原理二、現(xiàn)場工作方法三、資料處理與解釋四、探地雷達(dá)的應(yīng)用在隧道開挖、煤礦生產(chǎn)及地面工程建設(shè)中經(jīng)常遇到復(fù)雜的地質(zhì)異常，給施工帶來困難，尤其是穿過老窯、軟弱破碎帶、巖溶區(qū)，或者煤與瓦斯突出的危險區(qū)域，若事先未能探查清楚往往造成塌方、涌水或煤與瓦斯突出等事故，影響安全生產(chǎn)。在地面工程地質(zhì)勘探中，要求實施大面積、高密度精查勘探，這就對地質(zhì)探測手段提出了高的要求。實踐證明，應(yīng)用礦井地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行探測，簡便快捷，機(jī)動靈活，能較好而準(zhǔn)確地提供資料，取得較好效果。2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)2007.9
2、中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)探地雷達(dá)（GroundPenetratingRadar）是一種高科技的地球物理探測儀器，目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于高速公路，機(jī)場的路面質(zhì)量檢測；隧道，橋梁，水庫大壩檢測；地下管線，地下建筑的檢測等諸多的工程領(lǐng)域。探地雷達(dá)利用一個天線發(fā)射高頻寬頻帶電磁波，另一個天線接受來自地下介質(zhì)界面的反射波。電磁波在介質(zhì)中傳播時，其路徑、電磁場強(qiáng)度與波形將隨所通過介質(zhì)的電性質(zhì)及幾何形態(tài)而變化。因此，根據(jù)接收到波的旅行時間（亦稱雙程
3、走時）、幅度與波形資料，可推斷地下介質(zhì)的分布情況。2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)對地下雷達(dá)探測目標(biāo)的解釋,離不開必要的地質(zhì)理論和地質(zhì)工程知識，更確切地說，探測地下目標(biāo)的雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)稱為“地質(zhì)雷達(dá)系統(tǒng)”(Geologicradarsystem)。2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)一、基本原理地質(zhì)雷達(dá)由發(fā)射部分和接收部分組成。發(fā)射部分由產(chǎn)生高頻脈沖波的發(fā)射機(jī)和向外輻射電磁波的天線(Tx)組成。通過發(fā)射天線電磁波以60°～90°的波束角向地下發(fā)射電磁波，電磁波在傳播途中遇到電性分界面產(chǎn)生反射。反射波被設(shè)置在某一
4、固定位置的接收天線（Rx）接收，與此同時接收天線還接收到沿巖層表層傳播的直達(dá)波，反射波和直達(dá)波同時被接收機(jī)記錄或在終端將兩種顯示出來。2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)圖1地質(zhì)雷達(dá)探測原理示意圖2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)當(dāng)?shù)叵陆橘|(zhì)中的波速v為已知時，可根據(jù)精確測得的走時t，由上式求得目標(biāo)體的深度z。式中x值即收發(fā)距，在剖面測量中是固定的；v值可用寬角法直接測量，也可以根據(jù)近似計算公式：c為光速；為地下介質(zhì)的相對介
5、電常數(shù)。2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)波的雙程走時由反射脈沖相對于發(fā)射脈沖的延時而確定。雷達(dá)圖形常以脈沖反射波的波形形式記錄。波形的正負(fù)峰分別以黑色和白色表示，或以灰階或彩色表示。這樣，同相軸或等灰度、等色線，即可形象地表征出地下反射界面。在波形記錄上，各測點均以測線的鉛垂方向記錄波形，構(gòu)成雷達(dá)剖面。2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)由于探地雷達(dá)的電磁波主要是在非理想介質(zhì)中傳播的所以其衰減的速度非常快，這構(gòu)成了雷達(dá)應(yīng)用的主要障礙，即探測的深度有限。電磁波的電場強(qiáng)度隨著距離的衰減規(guī)律是：其中為介質(zhì)的吸收系
6、數(shù)，它與介質(zhì)的電性和頻率有關(guān)，根據(jù)計算可以寫為2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)趨膚深度2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)二、發(fā)展歷史及現(xiàn)狀2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)三、野外工作方法探地雷達(dá)的野外工作，必須根據(jù)探測對象的狀況及所處的地質(zhì)環(huán)境并選擇合適的測量參數(shù)，才能保證雷達(dá)記錄的質(zhì)量。1）、剖面法2）、多次覆蓋3）、寬角法3.1測量方式2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)1）、剖面法剖面法是發(fā)射天線(T)和接收天線(R)以固定間距沿測線同步移動的一種測量方式，當(dāng)發(fā)射天線與接收天線間
7、距為零，亦即發(fā)射天線與接收天線合二為一時稱為單天線形式，反之稱為雙天線形式。剖面法的測量結(jié)果可以用探地雷達(dá)時間剖面圖來表示。該圖像的橫坐標(biāo)記錄了天線在地表的位置；縱坐標(biāo)為反射波雙程定時，表示雷達(dá)脈沖從發(fā)射天線出發(fā)經(jīng)地下界面反射回到接收天線所需的時間。這種記錄能準(zhǔn)確反映測線下方地下各反射界面的形態(tài)。2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)2）、多次覆蓋法由于介質(zhì)對電磁波的吸收，來自深部界面的反射
8、波會由于信噪比過小而不易識別。這時可應(yīng)用不同天線距的發(fā)射—接收天線在同一測線上進(jìn)行里復(fù)測量，然后把測量記錄中相同位置的記錄進(jìn)行疊加，這種記錄能增強(qiáng)對深部地下介質(zhì)的分辨能力。2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)2007.9中國礦業(yè)大學(xué)。地球探測與信息技術(shù)3）、寬角法當(dāng)一
