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专利号: 2021104257363
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
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摘要:

权利要求书:

1.一种含水灾害体矢量电阻率实时超前探测方法,其特征在于,所述方法包括:基于预先构建的探测环境,实时获取盾构机上的各接收偶极的电位差,各所述接收偶极包括各第一接收偶极和第二接收偶极;

根据各所述接收偶极与供电偶极的相对位置关系和各接收偶极的电位差,利用稳流场电阻率计算公式进行电阻率转换,获得各所述接收偶极的视电阻率;

以所述供电偶极位置为横坐标,以所述视电阻率为纵坐标,绘制各所述接收偶极的视电阻率变化曲线;

根据各所述视电阻率变化曲线进行分析,确定异常体的探测结果;

所述探测环境的构建方式为:

在地面沿隧道拟掘进方向的中轴线以固定间隔布置多个供电电极,相邻的所述供电电极两两组合成供电偶极;

在远离盾构机刀盘的盾构机外壳上以预设间隔弧长环绕盾构机布置预设数量的第一接收电极,在靠近盾构机刀盘的盾构机外壳上以所述预设间隔弧长环绕盾构机布置所述预设数量的第二接收电极,各所述第二接收电极对应位于以各第一接收电极的布置点向盾构机刀盘方向作平行于盾构机外壳的延长线上;

将同一延长线上的第一接收电极和第二接收电极组成所述预设数量的第一接收偶极,以及将靠近盾构机刀盘的盾构机外壳上环绕的各所述第二接收电极的位置点两两连线,将过盾构机轴心且垂直于地面的线段上的两个第二接收电极组成第二接收偶极,各所述第一接收电极和各所述第二接收电极用于采集隧道的电信号,根据所述电信号获得各所述第一接收偶极和所述第二接收偶极在隧道不同方位的电位差;

随着所述盾构机在地下不断掘进,依次向各所述供电偶极供电,形成探测环境。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据各所述视电阻率变化曲线进行分析,确定异常体的探测结果的步骤,包括:根据各所述视电阻率变化曲线中是否出现极小值,确定是否探测到异常体;

当探测到异常体时,根据各所述第一接收偶极的视电阻率值相对大小关系和视电阻率变化曲线的形态,以及所述第二接收偶极的视电阻率变化曲线的异常情况,确定异常体的位置。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述稳流场电阻率计算公式为:其中,ΔUMN为接收偶极的接收电极M与接收电极N之间的电位差,ρS为接收偶极的视电阻率,k为布极常数,I为供电偶极的供电电流。