無線電成象勘探即無線電成像法（RIM）於20世紀80年代中期在美國問世，是一種用於探測採掘工作面前方的電磁波勘探方法。由於其成本低廉，設備輕便，效果良好，現已有美國及澳大利亞等國的一些煤礦試用。例如，美國南俄亥俄州煤炭公司已採用這一方法來輔助制定短期及長期開採設計，以確保盤區內不存在較大的地質異常。
基本介紹
- 中文名：無線電成象勘探
- 外文名：Radio imaging exploration
- 學科：水利工程
- 始於：20世紀80年代中期
- 別稱：無線電成像法
- 簡稱：RIM
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無線電成象勘探的依據
無線電成象勘探的依據是，煤層與其頂底板岩層的電導率差別很大，煤層能成為一個天然波導。當電磁波沿直射線路徑在煤層中定向傳播時，它與波導中的煤層和直接接觸的岩石相互作用，造成信號能量的衰減，利用接收裝置（也是一種定向天線）可在射線路徑末端接收到信號強度，然後將此信號強度轉變為單位距離的信號損失率或衰減率，據此即可分析出發射裝置與接收裝置間的地質異常。電磁波的衰減率取決於下述因素：煤層的厚度變化；煤層及其頂底板的電導率和電導率的變化；頂底板岩石的破裂或弱化；斷層和煤層夾矸厚度的變化等。如果衰減率高於正常值，即表明存在地質異常體，可能是斷層、火成岩侵入體、砂岩沖蝕帶或是廢棄的充水巷道等。澳大利亞用此種方法還探測出頂、底板突出、煤層尖滅和頂板變化，另外還用來圈定採空區和評價煤質（灰分與硫分）的變化。
無線電成象法原理
無線電成象法是採用中頻無線電波（100-500kHz），探測距離約250m。美國曾成功地採用頻率較低、磁矩較大的天線，靈敏度較強的接收機，對超大盤區作成象探測。20世紀90年代初還研製成新型的RIMⅡ無線電成象儀（又稱相干檢測儀CDI），它是一種用微處理器控制的成象系統，其發射裝置與接收裝置用光纖連線，同步工作，這可使測量的電相位移動高度靈敏。
無線電成象法收集到的數據通常都作層析成象分析處理，即把數據輸入計算機用軸向層析成象重現算法進行處理。藉助該程式把盤區分成若干單元，確定每個單元內無線電成象信號路徑的長度及信號衰減率，建立一個格狀衰減率模式，然後繪出衰減率等值線圖，據此分析地質異常體的形狀和大小。
無線電成象勘探方法
無線電成象勘探方法有3 種：
（1）煤巷間勘探，即發射裝置與接收裝置分別安放在相對應的兩條巷道內。
（2）鑽孔—煤巷勘探法，在孔內發射，煤巷內接收。發射裝置安放在聚氯乙烯管內，探管要下到鑽孔內所探測煤層厚度的中點處。
（3）孔間勘探法，採用三角網布孔（美國實際套用的孔距已達240m），在地面操作孔內安置的發射器和接收器，測量鑽孔之間的無線電信號。
總結
美國和澳大利亞的學者認為，無線電成象法是一種成功的勘探手段，它可用作常規地質勘探的補充。根據無線電成象法的資料設計盤區，生產率得到大幅度提高，安全條件也明顯地改善。他們還在繼續研究，旨在擴展儀器的探測範圍，處理層狀沉積體的相變數據，以便克服存在的某些限制。
