[發明專利]一種多層采空區地面-巷道瞬變電磁探測方法

在審

• 申請號: 201410837777.3
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104597511A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 姜志海;劉耀寧;劉樹才;朱寧軍;李毛飛;呂阿談;張兆橋
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01V3/28
• 分類號: G01V3/28;G01V3/38
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 華德明

1.一種多層采空區地面-巷道瞬變電磁探測方法，該方法包括數據采集和數據處理部分，其特征在于：

A、所述的數據采集過程包括以下部分：

(1)中央總控制臺與信號傳輸系統的設置：中央總控制臺與信號傳輸系統設置于地面，中央總控制臺用于總體的宏觀調度與維護，信號傳輸系統用于傳輸中央總控制臺發出的訊息，中央總控制臺通過信號傳輸系統，對地面信號發射線圈、地下信號三分量接收探頭進行控制；

(2)地面信號發射線圈的布設：地面信號發射線圈設置在礦區的地平面上，并利用礦區地面的高壓電線桿進行布設，使地面信號發射線圈覆蓋整個礦區，通過中央總控制臺進行控制，使地面信號發射線圈產生電磁信號，在整個礦區向地下發射電磁信號；

(3)地下信號三分量接收探頭的布設：地下信號三分量接收探頭分別設置于工作面巷道各個工作位置，相鄰兩個地下信號接收探頭之間距離為5～30米，三分量接收探頭能同時接收井下XYZ三個方向的信號，可對探頭所在水平的上部采空區和下部采空區進行探測并劃分，同時還可以對探頭所在水平的采空區進行探測并劃分；

(4)地下數據采集站：地下信號采集站與三分量接收探頭布置于相同的巷道內，多個地下信號三分量接收探頭共用一個地下信號采集站，地下數據采集站將地下信號三分量接收探頭接收到的信號通過信號線纜進行采集；

(5)各個地下數據采集站通過信號傳輸系統將接收到的電磁信號傳遞給中央總控制臺，完成數據的采集工作；

B、所述的數據處理過程包含以下部分：

(1)數據的初步處理：將傳輸至中央總控制臺的數據進行格式轉換和初步的濾波處理，提取不同方向的信號分量；

(2)數據的視電阻率轉換：通過視電阻率轉換公式進行視電阻率轉換，具體公式為適用于多層采空區地面-巷道瞬變電磁探測方法的瞬變電磁轉換公式，經過簡化得到的晚期視電阻轉換公式為：

ρs=μ4t(πt∂h/∂ta2)-2/3]]>

式中a為圓形發射線圈的半徑；

(3)數據的成圖顯示：中央總控制臺將轉換后的數據通過顯示設備進行顯示，由于數據采集所采集到的數據是不同工作面、不同巷道內不同方向的數據，所以采集到的數據具有空間特性，在進行二維成圖的同時還可進行三維圖示；

(4)數據對比：中央總控制臺將成圖顯示的數據與存儲的水文地質資料進行對比，劃分出異常區域，找出多層采空區的頂底面邊界和范圍；

(5)將最終處理好的數據進行存儲，與不同時段所采集得到的數據進行對比，實現動態監測過程，及時進行預警預報。

2.如權利要求1所述的多層采空區地面-巷道瞬變電磁探測方法，其特征在于，所述的相鄰兩個地下信號接收探頭之間相距10米。