在山西煤矿采空区探测中常常使用跨孔地震CT的方法,但是由于孔中蓄不上水而导致地震CT无法得到好的资料。同度物探研发的双通道跨孔雷达CT设备,不需要蓄水,为采空区探测提供了有效的方法。
双通道技术突破:适配山西探测需求
针对传统技术不足,我们的设备通过多维度创新适配山西场景:

双信号同步记录消误差
同时记录发射与接收信号,用走时差算波速 CT、幅值比算衰减 CT;
优化频率兼顾需求
选定雷达主频40MHz ,接收与发射点距0.5m,分辨率高,可靠性好,图像直观,便于在工程与矿产资源的勘探与开发中应用;
完善采集方案减少异常
程控的采集方式,自动成像,同时完成电磁波速CT、衰减CT和波阻抗测井。综合对采空区、松动区、裂隙带位置和含水性进行了解释。

钻孔地质资料
双通道跨孔雷达采空区探测结果
✔ 双通道跨孔雷达结果
以下是跨孔雷达、波速成像、衰减成像和功率测井曲线

波速CT 是以岩体的电磁波速的大小来判定岩体的性质与状态。干燥致密岩体的波速在0.10-0.2m/ns之间;含水岩体的波速低于0.1m/ns;干燥裂隙岩体波速高于0.2m/ns。含水采空区为低波速特征,不含水为高速特征。本工程对象中的采空区和松动区均含水,低速特征明显。
1)采空区:发育在靠近2,埋深155-157m,水平范围0-10m。波速为0.08m/ns,饱水状态;
2)松动层:埋深153-154,水平范围0-15m,饱水。
3)裂隙发育区:在153m以上,波速大于0.2m/ns的区域,为裂隙发育区。衰减CT图像中范围更加清楚。
✔衰减CT结果及解释

衰减CT是以岩土介质对电磁波衰减量的大小来判定岩体与结构的特征。干燥裂隙岩体导电性差,衰减小,趋肤深度大与20m;含水岩体导电性好,衰减大,趋肤深度小于10m;
从衰减CT判断,裂隙发育区发育在靠近2,在采空区、松动区上部,埋深150-153m;水平展布在2-10m;电磁波衰减CT剖面中红色区,趋肤深度大于12m,衰减小,干燥岩体特征,裂隙发育,无水。
✔波阻抗测井曲线

波阻抗曲线图的纵坐标为深度,横坐标为比值。曲线显示,在2,以下岩体饱水,以上为干燥岩体,采空区饱水。
结论
双通道跨孔雷达CT设备解决了传统技术痛点,为山西煤矿采空区、岩溶勘查提供可靠手段,将持续支撑区域安全施工与资源合理开发。