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深部大巷围岩松动圈地质雷达探测试验研究
摘要
针对深部大巷围岩松动圈问题的研究在煤矿、金属矿山等行业具有重要意义。本文以地质雷达探测技术为手段，研究大型井巷中围岩松动圈区域的成像及识别，通过对比实验验证了该技术在围岩松动圈检测方面的有效性，具有较高的应用价值。
关键词：地质雷达、围岩松动圈、成像、识别、应用
一、引言
随着煤矿、金属矿山等深度开采的不断深入，地下开采工程中围岩松动圈、支架维护和安全事故等问题愈来愈受到重视。围岩松动圈是指围岩裂纹及破碎带在开采荷载作用下发育扩展的区域。围岩松动圈是地下矿山中最常见的地质灾害之一，严重影响了矿山的安全生产。因此，研究围岩松动圈对于矿山生产的安全和效益均具有重要的意义。
传统的围岩松动圈研究方法主要有地质实测、数值模拟、岩石力学试验等方法。然而，这些方法存在一些缺陷，比如地质实测数据的获取难度大，手工判读误差较大；数值模拟需要对围岩松动圈发展机理进行深入分析，耗费时间和精力；岩石力学实验条件复杂，存在样品大小受限、难以复制实际场景等问题。综合考虑，地质雷达探测技术成为一种较为有效的探测手段。该技术能够从地面或井下对地下开采工程进行高分辨率的非破坏性检测，不仅能够识别出围岩松动圈的存在，还能够提供围岩松动圈的位置、大小和深度等信息。
二、地质雷达技术概述
地质雷达是一种运用电磁波进行探测的技术。电磁波在地下介质中传播时，会受到不同介电常数的影响而产生反射、折射和衍射等现象。地质雷达通过接收地下介质不同层位反射的电磁波来判断其内部结构情况，从而实现矿山探测、岩石结构分析和地质灾害预测等目的。
地质雷达的特点是对矿山进行二维或三维成像，成像分辨率高，精度高、无测量接触等问题，同时还能快速获取大面积的信息，是深部大巷围岩松动圈探测的佳选。
三、围岩松动圈地质雷达探测实验
本实验选取某金属矿山的深度井巷为对象，使用具有高精度的地质雷达进行探测。探测区域为围岩松动圈已经发育，存在塌陷、断层和破碎等地质现象。
首先，对探测区域进行了基准校正，确定检测范围及检测深度，并确定了探测参数。之后，对围岩松动圈区域进行了探测和识别，得到了高精度的地质雷达成像结果。
通过分析地质雷达成像结果，可以清晰地看到围岩松动圈的轮廓和大小。在围岩松动圈的周围区域，也能够识别出围岩分层和接触带等地质特征。与此同时，通过设定不同的雷达探测参数和数据处理方法，得到了更多的地质信息。
四、结论与展望
通过本次实验，证明了地质雷达在围岩松动圈探测方面具有较高的应用价值。其高精度的成像能力，能够为围岩松动圈的实时监测和危险预警提供重要数据支持。另外，地质雷达也可以与其他探测手段结合使用，提高围岩松动圈预测的准确性和可靠性。
未来，还需要对地质雷达探测技术进行更深入的研究，不断提高技术水平和系统性能，并结合矿山实际情况，深入探索围岩松动圈的成因和预测机理，提出更合理的防治措施，为矿山生产的安全和可持续发展提供更多的技术支持。