用射电辐射技术征服矿难恶魔
作者:admin 日期:2018-11-16 11:58 点击:

  8月29日上午,77岁的老天文专家黄福泉带着他新发明的宝贝——射电辐射探测仪器走进江苏地质大厦,接受江苏地矿专家的评估。

  黄福泉退休前是中国科学院南京紫金山天文台的专家,对探测天文星空的射电辐射技术颇有研究。一次他在徐州煤矿下井的经历,使他体验了采煤人的艰辛,而经常造成矿难的“恶魔”瓦斯爆炸、透水和断层冒顶更是让人提心吊胆恨入骨髓,这激发了他尝试将天文探测技术应用到地下煤矿探测的想法,能不能将射电天文技术和地质矿产探测进行跨界探索?

  探测天空的射电望远镜是迄今为止人类最灵敏的探测仪器,可以观测到200亿光年远的天体,也可以观测到月球上一支点燃的蜡烛火焰。天文学和地质学是人类历史上最早期产生的科学,地球也是一个天体,研究天体辐射的射电天文学也可以用于研究地球,早在半世纪前射电天文学就在宇宙空间发现了星际水、氢、甲烷和丁烷的分子谱线。用“射电望远镜”能探测到煤矿瓦斯吗?能探测到煤矿地下水吗?能探测到煤矿中小断层吗?经过几个月的调研,翻阅了几十本地质书籍,请教了多名相关专家教授,黄福泉又陆陆续续下井三十多次,拎着自己发明的仪器实地试验,边试验边改造。经过十多年摸索、试验、改进,小小射电辐射探测仪器累积了二十几个发明专利,具有从天文到地质跨界的开创性。接着,他加盟江苏康迪射电科技有限公司,组建团队试验。

  射电辐射技术根据这样的物理原理:任何物体都有一个自然辐射,地下的煤层、岩石、地下水、断层也有不同的辐射频率,在非常灵敏的射电辐射探测仪前就会露出真容。黄福泉依据射电辐射的核心技术开发出两件宝贝:一件是 隔爆型煤层瓦斯射电频谱探测预警仪,在安徽淮南新庄孜矿实验中检测到煤矿瓦斯频谱;另一件是矿用射电水探测仪,在山东枣矿集团高庄煤矿测到煤矿地下水,钻孔7个,5个孔见水,推翻了地勘业主流探测方法瞬磁法探测出的“无水”结论。

  此后用矿用射电水探测仪还在山东高庄煤矿多个工作面的中小断层进行了三次射电辐射探测,地下水修复准确地遥测H≤10m的中小断层。2017年1月 到2018年5月,黄福泉和他的团队在江苏徐州三河尖煤矿、河北邢台中关铁矿、山西晋城煤矿和安徽宿州五沟煤矿等7个矿9个工作面进行21次射电定位法探测,结果证明射电天文用于地勘和物探大有可为。

  谈到应用前景,黄福泉信心满满:“射电辐射技术除了煤矿和非煤矿有害物质瓦斯、地下水等监测,还可以对高铁、高速公路隧道开掘时的瓦斯、地下水、顶板塌陷监测,对中小水库土基大坝的坝内渗水、透水远距离射电监测。”他表示:“我要向老友南仁东学习:生命不息,工作不止。”


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