[發明專利]礦井工作面探測系統及方法

在審

• 申請號: 201410181822.4
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN103969691A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 吳榮新;張平松;肖玉林;郭立全
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01V3/12
• 分類號: G01V3/12
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發明實施例涉及地質勘測技術領域，尤其涉及一種礦井工作面探測系統及方法。

背景技術

在煤礦回采過程中，如果礦井工作面出現斷層、煤層變薄區、陷落柱、富水區等地質異常情況，則會影響煤礦的回采進度和安全生產，通常在回采前對礦井工作面進行坑透探測，以確認礦井工作面內是否存在地質異常等情況。

目前，主要采用無線電波透視技術，即在礦井工作面兩巷道分別布設發射機和接收機，發射機在礦井工作面一側巷道某時間段內連續發射相同電磁波信號，接收機在礦井工作面另一側巷道對應時間段內接收電磁波信號，根據接收到的電磁波信號的場強值確定礦井工作面內是否存在地質異常情況，若接收到的電磁波信號的場強值不在異常范圍內，例如50db以下，則確定礦井工作面內存在地質異常情況，則不可以進行開采，否則確定礦井工作面內不存在地質異常情況，可以進行開采。

但是，上述數據采集方式接收機所接收到的場強實際上是包含各種干擾信號在內的場強值，沒有考慮到礦井工作面背景電磁波的干擾，致使礦井工作面的探測精度、準確性較低。

發明內容

本發明提供一種礦井工作面探測系統及方法，用以解決現有技術中接收機所接收到的場強實際上是包含各種干擾信號在內的場強值，沒有考慮到礦井工作面背景電磁波的干擾，致使礦井工作面的探測精度、準確性較低的技術問題。

本發明提供了一種礦井工作面探測系統，包括：

發射機、接收機以及控制器，所述發射機設置在礦井工作面一側的第一巷道上，所述接收機設置在所述礦井工作面另一側的第二巷道上，所述控制器與所述發射機和接收機通信連接；

所述發射機，用于在所述第一巷道的第一發射點處發送周期為T的信號，在所述周期T的第一時間段T1內向所述礦井工作面發射第一信號，所述第一信號的幅值為大于0的常數，在所述周期T的第二時間段T2內向所述礦井工作面發射第二信號，所述第二信號的幅值為0，并且接收所述控制器的第一控制信號以移動到第二發射點；

所述接收機，用于根據所述控制器的第二控制信號在所述發射機發射信號的覆蓋范圍內移動，以在所述第二巷道上對應的各接收點處接收經過所述礦井工作面透射的第一透射信號，所述第一透射信號為所述發射機在第一發射點處在所述第一時間段T1內所述第一信號對應的透射信號和所述礦井內的干擾信號對應的透射信號之和；根據所述控制器的第三控制信號在所述發射機發射信號的覆蓋范圍內再次移動，以在所述第二巷道上對應的各接收點處接收經過所述礦井工作面透射的第二透射信號，由于所述第二信號的幅值為0，則所述第二透射信號為所述發射機在第一發射點處在所述第一時間段T2內所述礦井內的干擾信號對應的透射信號；針對各接收點，求取所述第一透射信號的總場強值H與所述第二透射信號的場強值H0之差，得到各接收點的場強增量H1，所述各接收點的場強增量H1用于表征所述覆蓋范圍內的礦井工作面探測結果；向所述控制器發送指示信號，以使所述控制器向所述發射機發送所述第一控制信號；

所述控制器，用于在所述第一時間段T1開始時向所述接收機發送所述第二控制信號、在所述第二時間段T2開始時向所述接收機發送所述第三控制信號，接收所述接收機發送的指示信號，并根據所述指示信號向所述發射機發送所述第一控制信號。

本發明還提供了一種礦井工作面探測方法，包括：

設置在礦井工作面一側的第一巷道上的發射機在第一發射點處發送周期為T的信號，在所述周期T的第一時間段T1內向礦井工作面發射第一信號；所述第一信號的幅值為大于0的常數；

控制器在所述第一時間段T1開始時向設置在礦井工作面另一側的第二巷道上的接收機發送第二控制信號；

所述接收機接收所述第二控制信號，并在所述發射機發射信號的覆蓋范圍內移動，依次在所述第二巷道上對應的各接收點處接收經過所述礦井工作面透射的第一透射信號，所述第一透射信號為所述發射機在第一發射點處在第一時間段T1內所述第一信號對應的透射信號和所述礦井內的干擾信號對應的透射信號之和；

所述發射機在第一發射點處在第二時間段T2內向礦井工作面發射第二信號；所述第二信號的幅值為0；

所述控制器在所述第二時間段T2開始時向所述接收機發送第三控制信號；