基于3D-ERT的煤矿随掘超前探测方法研究

王晓佳; 李刚; 王晓武

doi:10.13436/j.mkjx.202602021

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (2) : 105 -110. DOI: 10.13436/j.mkjx.202602021

基于3D-ERT的煤矿随掘超前探测方法研究

王晓佳, 李刚, 王晓武

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摘要

为解决煤矿巷道随掘动态探测中存在的电磁噪声干扰下反演稳定性差、三维电阻率成像效率低、难以满足实时预警需求的技术瓶颈，开发了一种可靠的超前探测模型，以提升煤矿智能化掘进事故防控能力。提出了一种基于三维电阻层析（3D-ERT）的煤矿随掘超前探测模型。该模型通过灵敏度梯度驱动的网格自适应稀疏加密机制与正则化参数随迭代动态衰减策略，显著提升了高风险区域异常体的识别精度。实测数据显示，模型的地质异常体定位精度稳定维持在0.45～1.05 m，含水构造漏报率持续低于5.2%。突水风险预警时间裕度全程控制在2.1～3.6 min，含气异常体信噪比始终高于0.92 dB阈值。系统单次探测全流程平均耗时251.3 s，波动幅度小于6%，能效比均值达412.7 W/h。研究提出的模型有效提升了复杂地质条件下超前探测的可靠性与效率，为煤矿智能化掘进提供了一种实用的技术方案，对事故防控具有重要实践意义。