金属矿山

作者：陈令洲,郭爱军,关丙火,张迪,许献磊

单位：1. 煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,北京 100083;2. 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083;3. 国能神东煤炭集团有限责任公司,陕西 神木 719315

关键词：煤岩界面,地质雷达天线,非接触式探测,智能升降支架,高精度,

地质雷达在矿井地质构造及灾害源探测中得到了广泛应用,常规地面耦合式地质雷达天线需要贴近探测面进行作业,受限于复杂矿井环境,难以在工作面上进行快速连续测量,也无法满足煤岩界面随采实时探测需求。为此,通过对矿井非接触式煤岩界面探测天线及智能升降支架系统进行研究,研发了矿井煤岩界面探测天线及智能升降支架系统。通过优化TEM 天线辐射面和加载屏蔽装置,开发了一种适用于煤岩界面探测的1 500 MHz 空耦地质雷达天线,相对带宽可达553 MHz,主瓣增益11. 53 dBi;设计了一种智能升降支架,可实现在矿井综采工作面随采高及煤层倾角变化,实时自适应调节空耦天线位置姿态,满足矿井复杂环境下的应用需求。试验结果表明:所研发的矿井煤岩界面探测天线可实现对煤岩界面的非接触式探测,在1 m 范围内探测煤岩界面位置的平均绝对误差为1. 2 cm,平均误差百分比为8. 5%,为矿井智能化开采提供了技术支撑。

来源：2025年第3期

《金属矿山》期刊编辑部

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