欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2020111125487
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种频率域电性源矿井超前电磁探测方法,使用导线电流源、电场传感器和工矿主机,其特征在于:激发载流导线及电场传感器分别与工矿主机相连接,工矿主机采集激发载流导线及电场传感器的工作信号并记录,导线电流源顺着巷道铺设,用于向巷道迎头发射电磁波;将电场传感器镶嵌在巷道迎头,采集导线电流源发射进入巷道迎头的电磁波反射后携带有地层信息的电场信号;

具体的:

在巷道内顺着巷道走势布设导线电性源直至巷道迎头前方,同时在巷道迎头的端面上设置‘十’型结构的电场传感器与迎头地层耦合,利用‘十’型结构的电场传感器接收垂直方向上的两个电场,若迎头地层内部含水,则水作为良导地质体将会感应二次信号,所以当‘十’型结构的电场传感器接收到的携带有良导地质体的探测数据处理解释后,依照探测数据中存在的二次信号从而判断掘进工作面迎头前方是否存在导常体,以及异常体的相对大小和相对位置信息,从而实现井下施工的提前预警,避免出现施工灾害;

确定井下实际探测迎头位置的步骤:a.根据矿井地质资料,研究煤岩层的地层产状,根据地层产状特点设计电场传感器的布设形式,在巷道迎头断面上设置‘十’型电场传感器,并利用‘十’型电场传感器分别接收沿地层倾斜方向电场和垂直地层倾斜方向两个方向的电场,保持两个方向电场测量时处于同一个状态;

b.将工矿主机作为频率域电性源电磁主机通过电缆与‘十’型电场传感器相连接,得到‘十’型电场传感器反馈的电磁数据并进行存储,接收的电磁数据以[频率,视电导率]形式展示并存储。

2.根据权利要求1所述的频率域电性源矿井超前电磁探测方法,其特征在于:‘十’型结构的电场传感器对于接收到的两个方向上的电场分量,利用公式 将接收到的电场信号E转换为视电阻信息,利用趋肤深度公式 计算不同频率信号的探测深度,其中,PE=IL。

3.根据权利要求1所述的频率域电性源矿井超前电磁探测方法,其特征在于:所述‘十’型电场传感器为两个“一”字型电场传感器互相垂直组成的,‘十’型电场传感器布设在迎头用于接收两个垂直方向的电场;“一”字型电场传感的长度为2m。

4.根据权利要求1所述的频率域电性源矿井超前电磁探测方法,其特征在于:矿井下组成‘十’型电场传感器的两个“一”字型电场传感器接受的电位差数据表征方式如下:Ⅰ两个“一”字型电场传感器统一采用对数坐标系,将各自测得数据[频率,视电导率]绘制在对数坐标曲线;

Ⅱ将两个方向测量的电场分量数据进行视电导率换算或者电阻率反演,将会得到不同方向的地电信息,综合现有地电信息对地质体进行综合地质解释㈩Ⅲ将电场数据以[频率,视电阻率]的形式存储,通过查看[频率,视电阻率]曲线初步判断煤岩层电导率变化趋势,进而判定地层富含水区域。

5.根据权利要求1所述的频率域电性源矿井超前电磁探测方法,其特征在于:所述导线电流源使用的导线长度根据巷道长度和解决问题而定,导线电流源的一端挨着巷道迎头设置。

6.根据权利要求1所述的频率域电性源矿井超前电磁探测方法,其特征在于:所述导线电流源位于巷道内和‘十’型电场传感器设置井下巷道迎头位置,通过旋转“‘十’型电场传感器可接受不同方向的电场信息,获得更为丰富的电磁响应,进而更为准确地判断地层富含水区域。