中國核技術網(wǎng)訊:8月29日上午,77歲的老天文專家黃福泉帶著他新發(fā)明的寶貝——射電輻射探測儀器走進江蘇地質大廈,接受江蘇地礦專家的評估。
黃福泉退休前是中國科學院南京紫金山天文臺的專家,對探測天文星空的射電輻射技術頗有研究。一次他在徐州煤礦下井的經(jīng)歷,使他體驗了采煤人的艱辛,而經(jīng)常造成礦難的“惡魔”瓦斯爆炸、透水和斷層冒頂更是讓人提心吊膽恨入骨髓,這激發(fā)了他嘗試將天文探測技術應用到地下煤礦探測的想法,能不能將射電天文技術和地質礦產(chǎn)探測進行跨界探索?
探測天空的射電望遠鏡是迄今為止人類最靈敏的探測儀器,可以觀測到200億光年遠的天體,也可以觀測到月球上一支點燃的蠟燭火焰。天文學和地質學是人類歷史上最早期產(chǎn)生的科學,地球也是一個天體,研究天體輻射的射電天文學也可以用于研究地球,早在半世紀前射電天文學就在宇宙空間發(fā)現(xiàn)了星際水、氫、甲烷和丁烷的分子譜線。用“射電望遠鏡”能探測到煤礦瓦斯嗎?能探測到煤礦地下水嗎?能探測到煤礦中小斷層嗎?經(jīng)過幾個月的調研,翻閱了幾十本地質書籍,請教了多名相關專家教授,黃福泉又陸陸續(xù)續(xù)下井三十多次,拎著自己發(fā)明的儀器實地試驗,邊試驗邊改造。經(jīng)過十多年摸索、試驗、改進,小小射電輻射探測儀器累積了二十幾個發(fā)明專利,具有從天文到地質跨界的開創(chuàng)性。接著,他加盟江蘇康迪射電科技有限公司,組建團隊試驗。
射電輻射技術根據(jù)這樣的物理原理:任何物體都有一個自然輻射,地下的煤層、巖石、地下水、斷層也有不同的輻射頻率,在非常靈敏的射電輻射探測儀前就會露出真容。黃福泉依據(jù)射電輻射的核心技術開發(fā)出兩件寶貝:一件是 隔爆型煤層瓦斯射電頻譜探測預警儀,在安徽淮南新莊孜礦實驗中檢測到煤礦瓦斯頻譜;另一件是礦用射電水探測儀,在山東棗礦集團高莊煤礦測到煤礦地下水,鉆孔7個,5個孔見水,推翻了地勘業(yè)主流探測方法瞬磁法探測出的“無水”結論。
此后用礦用射電水探測儀還在山東高莊煤礦多個工作面的中小斷層進行了三次射電輻射探測,準確地遙測H≤10m的中小斷層。2017年1月 到2018年5月,黃福泉和他的團隊在江蘇徐州三河尖煤礦、河北邢臺中關鐵礦、山西晉城煤礦和安徽宿州五溝煤礦等7個礦9個工作面進行21次射電定位法探測,結果證明射電天文用于地勘和物探大有可為。
談到應用前景,黃福泉信心滿滿:“射電輻射技術除了煤礦和非煤礦有害物質瓦斯、地下水等監(jiān)測,還可以對高鐵、高速公路隧道開掘時的瓦斯、地下水、頂板塌陷監(jiān)測,對中小水庫土基大壩的壩內滲水、透水遠距離射電監(jiān)測。”他表示:“我要向老友南仁東學習:生命不息,工作不止。”
(中國核技術網(wǎng) 責任編輯:楊洋)
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