基于探地雷達對金屬礦山隱伏采空區(qū)的勘探研究.pdf

1、人類的發(fā)展離不開礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用，但在持續(xù)的開采地下資源的過程中留下了大量的采空區(qū)，對現(xiàn)今的安全開采造成嚴重的影響，急需有效方式對地下隱伏采空區(qū)進行勘探。探地雷達因其操作簡單、勘探精準以及使用環(huán)境廣等優(yōu)勢被應用于各種不良地質體的勘探工程中。本論文是以探地雷達勘探金屬礦山隱伏采空區(qū)為題進行研究，開展了如下的內(nèi)容的研究：
　　1、研究了探地雷達勘探隱伏采空區(qū)的正演理論，并利用基于時域有限差分法（FDTD）的GprMax2D軟件，結

2、合影響勘探的不良地質因素構建不同形狀、地質環(huán)境的數(shù)值模型進行正演分析，通過對比分析電磁波反射雙曲線，為排除對隱伏采空區(qū)的勘探干擾提供技術支撐。結合現(xiàn)場實際情況對隱伏采空區(qū)的充填情況進行分析，并建立相應的充填模型進行正演，得出不同充填情況的成像特征為隱伏采空區(qū)的提取提供理論依據(jù)。
　　2、研究電磁波在有耗介質中傳播的衰減理論，以及在不同相對介電常數(shù)的介質中傳播的電磁波波形和頻譜的衰減特征，并提出識別隱伏采空區(qū)充填情況的方法。并通過室

3、內(nèi)試驗得到不同充填情況下電磁波的變化規(guī)律，即：相較于完整巖層，未充填的隱伏采空區(qū)波形幅值增加，高頻頻帶加寬；充填水的隱伏采空區(qū)波形幅值在界限上方增加下方減小，低頻頻帶加寬；充填碎石的變化不大。
　　3、使用RIS-K2型的GPR系統(tǒng)對露天采場下方隱伏采空區(qū)進行現(xiàn)場勘探，并采用論文中提出的識別方法對勘探出來的隱伏采空區(qū)進行充填情況的識別，根據(jù)識別情況對勘探出的隱伏采空區(qū)進行危險等級劃定提出相應的處理方案。處理結果表明本文研究的對隱伏