点亮“地质迷宫”——中煤新集公司刘庄矿业双频电磁波技术为矿井做“CT” （米君良）

千米井下，富集的煤炭资源往往潜藏如同迷宫般的地质构造——断层纵横、褶皱起伏、节理密集，成为威胁安全开采的巨大隐患。然而，在中煤新集公司刘庄矿业150806采煤工作面，景象截然不同：采煤机轰鸣前行，这台“钢铁巨兽”正沿着预定路径平稳而精准地推进。曾几何时让它寸步难行的地质障碍，如今仿佛被一张清晰的“地下导航图”所化解。赋予采煤机这份“透视”功能的，正是刘庄矿业国内首创并成功应用的双频电磁波透视技术——技术界形象地称之为“矿井CT”。

科研攻关 锻造“透视利器”

“地质异常体堪称悬在头顶的‘达摩克利斯之剑’”，该矿地测副总工程师高田娃一语道破行业痛点。复杂煤层中的断层、薄煤区等构造，不仅严重拖慢开采进度、降低煤质、减少效益，更是顶板失稳、煤壁片帮、裂隙涌水等重大安全事故的潜在导火索。

面对核心挑战，刘庄矿业迎难而上，迅速组建了一支融合高校科研智慧与前沿企业工程实践的“技术尖兵”。然而，煤矿地质勘探，尤其在超长综采工作面（长度超过280米），困难重重。传统的单频电磁波透视法在此时短板尽显，单一频率选择与单点场强测量模式，如同“管中窥豹”。一旦频率选择不当，便难以精准定位和识别地质异常体的位置、范围和性质。更棘手的是，井下工作面密集的金属设备产生的强电磁干扰，往往导致探测信号严重失真。断层裂隙得以在煤层中“隐形”，失真的地质预报为后续煤炭开采埋下巨大安全隐患。

自主研发 透视“地质迷宫”

“看透地层，揭示未知”成为刘庄地质团队坚定的目标。在新集公司鼎力支持下，专项技术攻关团队迅速成立，全力投入创新研发。

“融合是关键突破点”该矿地测防治水科科长何海平强调，“我们自主研发创新的双频电磁波透视数据融合分析方法。”基于煤岩介质的独特电磁响应特性，团队成功构建了覆盖“顶板-煤层-底板”的精细化三维地质模型，首次在行业内实现了对超长工作面地质构造的高分辨率“CT扫描”诊断能力。这意味着地质构造的分布态势得到了前所未有的精准“透视”。

团队扎根现场，系统梳理海量钻探数据，深入解析煤层围岩电性特征，构建了覆盖各类地质异常的“电磁指纹”识别库。以此为基石，科学筛选出适用于超长综采工作面的最优双频探测方案，并成功研发出核心装备——“超长工作面双频电磁波透视智能处理系统”。

精准扫描 清晰“成像显形”

“这就像是对深部地质构造进行了一次精准的‘无创诊断’，”该矿地测防治水科主管工程师陶玉发形象地比喻道。这套智能系统无缝整合了数据采集、信号处理与成像分析全流程功能。其核心原理借鉴医学CT层析成像，因此得名“矿井CT”或“煤层把脉术”，成像精度可达米级。强大的后台数据处理引擎对海量信号进行高速分析和可视化处理，快速生成清晰的实测场强分布图谱——断层位错、褶皱起伏、节理发育等深藏的“地质暗礁”，在高精度的“CT影像”下一览无余，为制定安全高效的开采方案提供了坚实可靠的决策依据。

这项践行“灾害治理，探查先行”理念的突破性技术，让深藏不露的断层、薄煤区等地质构造无所遁形，为综采工作面安全穿越复杂地质带提供了科技的“火眼金睛”。它不仅是规划安全高效开采路径的核心利器，更能将隐蔽的地质风险精准转化为可预警信号，显著提升了开采效率和本质安全水平。

安全高效 引领“双重跃升”

作为全球首个实现煤层地质构造米级精度“透视”的“CT”级技术，其巨大价值已在刘庄矿业131103、150804等多个主力工作面得到充分验证。精准导航，避险增效, 精准定位断层展布、薄煤区范围等关键信息，指导综采队伍动态优化过构造方案，大幅减少无效开采进尺，工作面煤炭回收率提升超过3%。提质降耗，精益管理,显著降低原煤含矸率（石头含量），煤质精细化管控水平显著提升。经济效益持续突破，年均创造直接经济价值超1.2亿元。安全保障筑牢根基，有效规避了因探查不清导致的生产停顿、设备损坏及重大安全风险。

该技术已当之无愧地成为刘庄矿业实现安全、高效、绿色智能开采战略目标的核心科技引擎。

国际领先 提供“新集方案”

实践是检验科技创新的终极标尺。2024年，经中国煤炭工业协会组织权威专家严格鉴定，刘庄矿业“双频电磁波透视地质构造动态探测技术”被确认为整体达到“国际领先水平”！

目前，这项变革性的技术成果已在国内多个大型矿区成功推广应用，取得显著的经济和社会效益。它不仅为破解复杂地质条件下煤炭安全高效开采这一世界性难题提供了卓越的“新集方案”，更持续贡献着“中煤新集智慧”，为国家能源安全保障和煤炭工业高质量发展注入了强劲的科技动能。

这份源自千米地层深处的精准“透视”报告，正引领着煤炭开采从“被动应对”转向“主动防控”，逐步迈入地质透明化、导航智能化、开采精准化的新时代。

作者：安徽省淮南市中国中煤集团新集公司刘庄矿业  米君良