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第十四章 煤矿地质信息技术 第一节 矿井物探 第二节 数学地质 第三节 遥感地质 ;第十四章 煤矿地质信息技术 随着近年来地质信息技术的应用，在煤矿地质研究中，丰富了手段，提高了精度和可靠性。为煤矿安全生产提供了保障。 第一节 矿井物探 矿井物探方法主要有坑透法、槽波地震、电透视、高密度测深等。 一、坑道无线电波透视法 （一）原理 坑道无线电波透视法是一种地下电磁波法，利用煤岩层电性的差异，老判断工作面内部地质异常体的存在。 电阻率低的煤岩层对电磁波有强烈的吸收作用，在接收处形成一个讯号低质区，交换接收机和发射机的位置，圈定讯号低值区（阴影区）的位置，即煤岩层异常区。 ;（二）应用 坑道无线电波透视法可用于探测陷落柱、岩浆岩侵入体、断 层、煤厚变化等多种地质问题。 1、定点法：固定发射机，接收机在不同部位接收讯号。 2、同步法：发射机、接收机分别在运输巷、回风巷同步运动。 两种方法各有优、缺点。 在煤矿生产过程中，坑道无线电波透视法取得了良好的效果，解 决了许多实际问题，为煤矿企业带来了显著的经济效益。 坑道无线电波透视法的发展：坑透仪向着大透距、智能化、CT 成套技术的方向发展。电透视就是在坑道无线电波透视仪的基础上 发展起来的。 二、槽波地震法 煤层与围岩相比，其密度要小得多，所以，地震波的传播速度在 煤层中较低，形成一个明显的低速槽。; 在煤层中激发的地震波，一部分在顶底界面上不断出现全反射， 煤层顶、底板是平行的，全反射就在顶底板界面间多次反复进行， 从而形成一个沿煤层向远方传播的特殊波－－槽波。 槽波不同界面时，发生波的反射和透射，利用槽波的这种变化， 确定分界面的位置及规模－－槽波法的原理。 槽波法的分类： 1、透射波法 在同一煤层的两条巷道中，分别激发和接收槽波。根据槽波的 强弱及速度变化，确定两条巷道间有无构造异常存在。 透射距离可达1000m，准确率80％以上。 2、反射波法 在同一条巷道中，布置激发点和接收点，槽波遇到分界面时， 根据槽波反射信号的速度和时间，确定界面的位置。; 特点：可超前探测。 探测距离可达400m，准确率63％以上。 实际工作中，上述两种方法综合运用，效果更佳。 三、地质雷达 定向发射的高频电磁波，在传播过程中遇到界面时，将发生反 射，根据接收到的反射波到达的时间及传播速度，确定地质体的位 置，根据反射波的特性，进行目标识别。 地质雷达是超前探测的有效工具，探测距离40m。即可垂直探 测，也可水平探测。精度高，目标分辨率0.5m。 在井下可用于探测断层、陷落柱、岩浆侵入体。 四、其它物探方法 1、瑞利波探测法 属于一种浅层地质勘探，其理论解译有待进一步加强。 2、电磁场频率测深法 属于交流电法勘探。 还有高分辨率地震勘探、高密度测深勘探等方法。;第二 节 数学地质;二、煤矿常用的多元统计分析方法 （一）回归分析 若要处理两个变量X、Y之间的关系用一元线性回归分析，其 数学模型：Y=β0 +β1 X （β0、β1 —常数） 给定一组实测数据，用最小二乘法求解β0、β1 的值。 得到一元线性回归方程： ? ＝a＋bX 每组实测的数据（Xi、Yi），均可由上式确定一个回归值? ， Yi 、 ?的离差平方和Q（a，b）＝Σ(yi－?i)2 反映了全部观测值与 回归直线的偏离程度。 回归方程确定以后，要进行检验，看是否具有实际意义。 在实际问题中，因变量y往往与多个自变量有关，可利用多元 回归分析，但计算过程要复杂。 （二）趋势面分析 利用趋势面分析，可以将区域性的变化规律与局部变化分开， 有利于问题的研究和解决。; 例如：利用趋势面分析地质构造： 每一个见煤点（钻孔、巷道）有一组煤层标高Z、平面坐标 （x、y），构成一组空间数据（xi、yi、zi），其趋势面方程： ?＝a0＋a1x＋a2y 用最小二乘原理，求出a0、a1、a2，从而确定趋势面方程。 上式为二维一次方程，还可以求二次、三次、四次….趋势面 方程。方程要进行检验。 用趋势面图分析全井田或矿区的煤层赋存状况、标高等，用 偏差图解释局部异常（往往是构造发育部位）。