《煤田地质与勘探》“雷达研究领域” 虚拟专题

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《煤田地质与勘探》“雷达研究领域” 虚拟专题

来源：煤田地质与勘探

雷达技术，现代科技之翼，广泛应用于气象、航空、交通及国防等领域。为紧跟前沿，编辑部整理出《煤田地质与勘探》近年来刊发的雷达领域优秀成果，以促进学术交流，共探雷达技术新篇章。

行业视野: 煤田地质与勘探
类别; 56个
关键词; 61位
专家; 14篇
论文; 3954IP
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蔚县矿区地面沉陷InSAR多维形变监测

作者(Author)：杜建涛, 闫丽 , 赵超英

摘要：河北蔚县是我国华北地区最大的地下采煤区之一，该地区长期存在采矿塌陷灾害，不仅威胁采矿安全，而且严重破坏当地生态环境。本文基于合成孔径雷达干涉(InSAR)这一新型空间对地观测技术，采用61景Sentinel-1A/B干涉宽幅(Interferometric Wide swath，IW)模式数据进行矿区形变观测，获取整个矿区在2017—2018年间的地表形变空间分布特征，并对矿区地表的沉降量级及面积进行详细的统计分析。此外，采用融合多轨道SAR数据的多维形变时序估计方法，对西细庄矿数据进行东西向和垂向的二维形变分解，获取该矿的二维形变时间序列。结果表明：除南留庄井田外，其余三大井田在监测期间均存在不同程度的地面沉陷灾害；整个矿区年沉陷速率超过–10 cm/a的区域达到了2.16 km2；受成像几何影响，不同轨道数据获取的形变结果存在一定差异；西细庄矿以垂向形变为主，伴随明显的东西向水平形变。研究结果为蔚县矿区地面沉陷监测与煤矿安全开采提供数据参考。

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煤田地质与勘探

2020年第01期

378

436
桩基工程隐伏块石探测技术研究

作者(Author)：李俊杰, 葛龙进, 张红纲, 李健民, 朱红雷, 李冠豪

摘要：海堤附近新建闸站常需要采用桩基进行软土地基处理，施工区域若存在隐伏块石层将影响桩基施工进度，增加施工成本，块石的空间分布特征亦对桩基施工工艺的选择起决定性作用。针对钻探法调查地下不规则分布块石盲目性大的问题，采用地质雷达与高密度电法为先导，并在物探异常区域辅以钻探验证的综合勘察技术对某闸站工程桩基施工区域地下块石进行了详查。依据勘察成果选用以旋挖钻为主的桩基施工方案，埋深小于6 m的成片块石区域采用井点降水与土方开挖回填相结合的施工工艺，局部埋深大于8 m的块石采用螺旋钻头或岩心钻头挖除，显著提升了桩基施工效率。结果表明：地质雷达与高密度电法用于探测地下浅部块石可优势互补，前者分辨率高，能体现部分零星块石堆的电磁异常，但块石与土层分界面难以判别，其异常特征表现为强振幅、波形杂乱，在纵向上伴随一定程度的多次反射；后者更适用于成片块石层的探测，较大粒径块石电阻率大于100 Ω·m，地下水位线附近的碎石电阻率小于30 Ω·m。研究成果可为软土施工区域地下深度6 m范围内块石的高精度探测以及对应桩基工程施工钻头的选择提供参考。

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煤田地质与勘探

2019年第06期

526

220
TSP探测精度分析及其在过江隧洞超前预报中的应用

作者(Author)：李俊杰, 张红纲, 何建设, 荣鑫, 李剑强, 郭佳豪

摘要：针对TSP预报工作耗时长、经验依赖性强等问题，以提高TSP探测精度与效率为目标，分析了影响TSP数据采集与处理精度的关键因素，总结了提高TSP探测效率的经验。结合千岛湖配水工程某过江隧洞段地质超前预报工程，在TSP探测分辨率下降的区域开展TSP跟踪预报或地质雷达探测工作，对物探异常区辅以钻探验证。结果表明：岩体完整性差地段的TSP纵波波速、密度及各力学模量值偏低，TSP对破碎带探测较敏感，对基岩裂隙水识别能力相对较弱，纵、横波波速均偏低的区域岩体富水的概率更大；岩体破碎含水区段雷达电磁异常特征表现为反射波振幅强，同相轴错断，主频偏低。综合预报成果发挥了各种预报方法优势互补的作用，为隧洞支护及超前注浆方案的优化提供了重要参考。

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煤田地质与勘探

2019年第04期

421

146
水泥混凝土路面脱空的探地雷达图像特征分析

作者(Author)：吴秋霜, 王齐仁, 皮海康

摘要：脱空是水泥混凝土路面的常见病害,也是行车安全的主要隐患。探地雷达法通过观测分析高频电磁波反射信号特征来研究探测目标体的性质与规模,可以快速、有效地确定路面脱空的位置与充填情况。Gpr Max2D模拟结果、雷达实测资料和开挖验证情况的综合分析成果表明,充泥和充气空洞的雷达图像十分相似,特征明显,在空洞正上方都会出现一组非常明显的强反射信号,同相轴呈弧型,由于介电常数的明显差异,使得空洞充泥时反射波与直达波相位相反,而充气时反射波与直达波相位相同;不密实区域同相轴错断,显示出多条不规则弧形曲线。

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煤田地质与勘探

2018年第04期

315

115
管线渗漏异常探地雷达数据的电场分量成像分析

作者(Author)：金鑫

摘要：探地雷达(GPR)是管线渗漏探测的有效方法,但是当地下介质分布较为复杂时,难以直接从GPR数据剖面图中准确识别出渗漏异常区。为此,针对渗漏异常区含水量高的特点,根据反射波系数与介电常数的关系,提出了GPR数据的电场分量成像技术。利用时间域有限差分法(FDTD)模拟了不同介电参数的地质模型在GPR中的电磁波响应,由正演模拟结果可知分界面两侧介质的介电常数差异性越大反射波能量越强。最后将GPR数据的电场分量成像技术应用于某工业区管道渗漏探测中。试验结果表明,管道渗漏异常区在电场分量图谱中表现为高幅值区。

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煤田地质与勘探

2018年第02期

189

195
基于FDTD数值技术分析反向障碍物对探地雷达采集数据的影响

作者(Author)：朱云峰, 王齐仁, 张启, 刘浩, 唐志成

摘要：为了分析与雷达探测方向相反方向的障碍物对雷达采集数据的影响,以探地雷达理论为基础,运用时域有限差分法(FDTD),建立相应的地质模型,进行探地雷达二维正演模拟。结合工程实例,对福建某隧道的雷达探测数据进行分析研究。研究结果表明,在使用探地雷达进行目标体探测时电磁波并非仅向探测方向发射和传播,在天线的四周都会有电磁波发射出来,而非探测方向上的电磁波将会对雷达采集的数据产生一定的影响,干扰数据解释人员解译的准确性。因此在使用探地雷达和解译雷达数据时,要了解现场环境和剔除干扰波,做到对探测目标体的正确判断。

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煤田地质与勘探

2016年第05期

141

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