[发明专利]一种电磁波透视数据的成像方法

说明书

本发明公开了一种电磁波透视数据的成像方法，步骤如下：S1、对仪器测量的场强值H_Pi，按照电磁波传播射线路径的长度l_i从大到小排序，排序后的数据记为(l_i，H_Pi)，其中，i＝0,1,2…；S2、对数据(l_i，H_Pi)做分析，计算出一条该组数据H_Pi值变化的趋势线，将该趋势线拉平，H_Pi跟随着趋势线的拉平而整体调整，以实现H_Pi矫正；S3、对矫正后的H_Pi按照其数值大小，从大到小进行排序，排序后将前10％的H_Pi的值设置为第10％位置点的H_Pi；S4、计算出衰减系数β；建立CT层析成像模型，对β进行CT成像，绘制β等值线或等值区图，β数值大的区域划定为异常区。本发明采用上述的一种电磁波透视数据的成像方法，可以有效的矫正掉传播距离、激发接收角度等因素对数据的影响，有效的去除掉了异常干扰数据。

技术领域

本发明涉及工程物勘技术领域，尤其是涉及一种电磁波透视数据的成像方法。

背景技术

电磁波传播是研究电磁波在地球环境和日地环境条件下的传播现象和规律，地球环境包括地球面上及表层下的自然环境和人工建造的环境。电磁波传播在地质上的应用较多，外高加索硫化矿床上的试验，证明了电磁波在地下能够传播一定的距离，同时发现黄铁矿体在电磁波传播途径上形成“阴影”现象。

二十世纪五十年代期间，电磁波传播在金属矿床上取得了一定的效果。五十年代以后投入到生产性实验研究阶段，形成一种独立的物探方法。其中，主要包括钻孔间透视、钻孔与坑道间透视、钻孔与地面间透视等。电磁波透视技术在金属矿床的成功应用，为应用于煤矿井下的探测提供了可能性。

但是，煤层与其它金属矿床在成因、赋存等地质条件上存在差异性，因此，在煤矿进行电磁波探测的条件与金属矿山有本质的区别。随着煤矿生产技术的发展，尤其是煤矿开采机械化程度的提高，在开采前预先探明地质构造及其它地质现象的要求越来越高。而随着经济的快速发展和计算机等相关技术的不断进步，电磁波透视被广泛应用于工作面的构造探测。目前，电磁波透视法已成为矿井工作面最常用的地球物理探测方法之一。

无线电波透视数据采集时，发射机与接收机分别位于不同巷道或钻孔中，同时做等距离移动，逐点发射和接收。或者，发射机在一定时间内相对位置固定，接收机在一定范围内逐点观测其场强值H_P。

其理论基础为，假设辐射源(天线轴)中点o为原点，在近似均匀、各项同性煤层中，观测点p到o点的距离为r，p点的电磁波场强度H_P由下式表示：

式中：H_o为在一定的发射功率下，天线周围煤层的初始场强；单位A/m。

β为煤层对电磁波的吸收系数；

r为p点到o点的直线距离，单位m；

f(θ)为方向性因子，θ是偶极子轴与观测点方向的夹角，一般采用f(θ)＝sin(θ)来计算。

在无线电波透视数据成像时，利用上面的公式，计算出吸收系数β，然后采用CT层析成像原理，反演衰减系数β在工作面内的平面分布，从而圈定出异常区。

然而，电磁波在煤层内传播，衰减很快，尤其是在工作面宽度变化较大的情况下，影响电磁波传播效果。传统的方法在工作面干扰背景较大的情况下，计算的误差较大，容易出现异常数据。

发明内容

本发明的目的是提供一种电磁波透视数据的成像方法，可以有效的矫正掉传播距离、激发接收角度等因素对数据的影响，有效的去除掉了异常干扰数据。

为实现上述目的，本发明提供了一种电磁波透视数据的成像方法，步骤如下：