中文摘要：

顶板离层是巷道冒顶事故的主要前兆信息，对离层进行监测是防治巷道冒顶事故的重要手段。本项目针对目前巷道顶板离层钻孔监测存在的问题与不足，提出采用地质雷达电磁波信号对顶板离层进行非接触式监测的新思路。运用实验模拟、现场试验与理论分析相结合的方法，开展巷道顶板离层的非接触式监测与预警判据研究。首先通过三维实验模拟揭示离层厚度、离层深度、离层与背景介质的介电常数差异等参数与地质雷达系统的天线频率、时窗大小、采样频率等参数之间的耦合影响关系。对现场试验获取的三维地质雷达离层信号，利用图像处理技术改进顶板离层地质雷达信号的解释与分析算法，从而实现三维离层目标信号由定性分析转换成定量分析。对巷道冒顶前的力学平衡方程进行理论分析，同时基于三维离层信号分析结果，推导得出顶板失稳的临界离层面积值，并建立分级的顶板事故预警判据。为实现地质雷达信号对顶板离层进行非接触式监测与预警奠定理论与应用基础。