电磁波坑透资料层析成像处理的研究及应用

摘要

综合机械化采煤技术正在越来越广泛地被推广应用,要保证现代化矿井安全高效开采,充分发挥综采技术的优势,综采工作面准确地质预报已成为举足轻重的因素.坑道无线电波透视法是综采工作面地质预报的常规有效物探方法之一,在坑透资料的处理上,无线电波层析成像技术的应用,使得坑道无线电波透视技术应用更广.本文介绍了电磁波层析成像的原理与方法,在前人研究的基础上,为了更适应坑透无线电波透视勘探的特点和需要,进行了深入细致的研究工作.在采用以往层析成像研究成果的同时,进一步对电磁波层析成像的算法(ART-代数重建技术、SIRT-联合迭代重建法、M-SIRT-中值迭代重建法等)进行了研究和改进,在算法的稳定性和抗噪能力等方面也进行特殊的努力和开拓.研究算法的最终目的是用于处理野外实测资料.层析算法的优劣,是否实用,关键是看对野外实测资料处理的结果.用改进后的层析成像算法对一个实测物理模型和十个工作面的实测资料进行了处理,这些工作面都有详细的回采后实见地质构造描述,具有不同异常类型(断层、煤层变薄、火成岩等)和噪声干扰,处理结果检测了算法的可行性、分辩率,检验了算法的稳定性和抗噪能力.经回采验证,改进后的层析处理算法对实测资料具有较高的分辩率、稳定性和抗噪能力,是实测资料处理的一种较为实用的算法,为综采工作面的地质预报提供可靠依据.

目录

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第一章引言

1.1研究背景

1.2研究方法

1.3国内外研究现状

第二章电磁波层析成像方法与原理

2.1道无线电波透视法原理

2.2直射线理论的提出

2.3绝对衰减层析成像

2.4相对衰减层析成像

第三章层析成像算法

3.1算法的分类

3.2 ART算法

3.3 SIRT算法

3.4 M-SIRT算法

第四章求参系统的研制

4.1在噪声情况下计算电波正常场参数

4.2求参系统及框图

第五章实测物理模型层析处理

5.1物理模型简介

5.2数据分析

5.3层析处理结果

第六章野外实测资料层析处理

6.1朔里矿5212综采工作面实测资料层析处理

6.2百善矿6521综采工作面实测资料处理

6.3朔里矿525综采工作面实测资料处理

6.4岱河矿2368综采工作面实测资料处理

6.5朱庄矿251010综采工作面实测资料处理

6.6海孜矿810炮采工作面实测资料处理

6.7济二矿1304综采工作面实测资料处理

6.8济二1302综采工作面实测资料处理

6.9济三矿1305综采工作面实测资料处理

6.10济三矿4301综采工作面实测资料处理

第七章结论

参考文献

致谢