[實用新型]測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420745702.8
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN204215037U
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁亮;楊本才;劉冠學;歐陽名三;金學玉;郭來功;張明;范晨東;王顯軍;吳志堅;楊洋;涂輝;郝元偉
• 申請（專利權(quán)）人: 平安煤礦瓦斯治理國家工程研究中心有限責任公司;安徽理工大學;淮南礦業(yè)（集團）有限責任公司
• 主分類號: G01S15/08
• 分類號: G01S15/08
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;黃健

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及煤層距離測量技術(shù)，尤其涉及一種用于測量揭煤巷道與煤層的距離的測量裝置。

背景技術(shù)

揭煤巷道是向未開采煤層掘進的巷道。由于揭煤巷道一般是采區(qū)最先接觸并打開煤層的巷道，對于含瓦斯煤層來說，如果處理不當，煤層中的高壓瓦斯很容易突入巷道，從而引起重大的安全事故。為了保證揭煤過程的安全，當巷道接近煤層時，巷道的迎頭(地下工程施工中的掘進工作面叫做迎頭)與煤層的距離是安全措施選擇的最重要參數(shù)。

為了確定巷道的迎頭與煤層的距離，現(xiàn)有技術(shù)中通常選擇進行鉆孔探測。但是在大多情況下，煤層與其頂?shù)装?在正常的沉積層序中，位于煤層之上的一定距離內(nèi)的巖層稱為煤層的頂板，位于煤層之下一定距離內(nèi)的巖層稱為煤層的底板)的界限在鉆孔中的很難有明顯的分界，鉆孔探測確定的值誤差很大，無法滿足礦山安全的要求。同時鉆孔測定的是一個點，測定結(jié)果的可靠性低。

除此之外也可用地震波反射法來確定揭煤巷道迎頭到煤層的距離。但到目前為止，所采用的裝置均為從巷道的迎頭發(fā)射和接受煤層反射的地震波，并多以地震波縱波作為主要的手段，由于地震波縱波的能量相對較弱，受能量較強的面波干擾較大，且速度比較快，導致傳感器檢測精度不能滿足要求，測定結(jié)果的可靠性低。同時，該現(xiàn)有方法必須在巷道迎頭進行，影響正常的施工，給生產(chǎn)造成不便，實用價值低。

實用新型內(nèi)容

本實用新型實施例提供一種測量裝置，應用于測量揭煤巷道與煤層的距離，以克服測定結(jié)果可靠性低、影響生產(chǎn)從而導致實用性低的問題。

本實用新型實施例提供一種測量裝置，應用于測量揭煤巷道與煤層的距離，所述裝置包括震源、處理器和N個傳感器，所述震源和所述N個傳感器分別與所述處理器連接，所述震源和所述N個傳感器設(shè)置在揭煤巷道的地平面上，所述N個傳感器位于所述震源與揭煤巷道的迎頭之間，且與所述震源位于同一直線，所述直線平行于所述揭煤巷道的中軸線，其中N為正整數(shù)，N大于或等于1；

所述震源用于產(chǎn)生沿所述揭煤巷道的地平面向所述迎頭傳播的面波，并由所述處理器開始計時；

所述N個傳感器用于接收從所述震源傳來的面波，獲取從所述震源產(chǎn)生所述面波至所述面波分別到達所述N個傳感器的N個第一傳播時間；所述N個傳感器還用于接收所述迎頭反射回的面波，獲取從所述震源產(chǎn)生所述面波至所述反射回的面波分別到達所述N個傳感器的N個第二傳播時間；所述N個傳感器還用于接收煤層反射回的橫波，獲取從所述震源產(chǎn)生所述面波至所述反射回的橫波分別到達所述N個傳感器的N個第三傳播時間；

所述處理器用于根據(jù)所述N個第一傳播時間，所述N個第二傳播時間，以及所述N個傳感器與所述迎頭的距離，獲取所述面波的傳播速度；

所述處理器還用于根據(jù)所述面波的傳播速度獲取所述橫波的傳播速度；

所述處理器還用于根據(jù)所述橫波的傳播速度，所述N個第二傳播時間以及所述N個第三傳播時間獲取所述迎頭到所述煤層的距離。

在本實用新型的一實施例中，所述處理器具體用于：

若N等于1，獲取所述第二傳播時間與所述第一傳播時間的時間差，并根據(jù)所述時間差的二分之一時長，以及傳感器到所述迎頭的距離，獲取所述面波的傳播速度；

若N大于1，分別獲取每個傳感器獲取的第二傳播時間與第一傳播時間的時間差，得到N個時間差；

分別根據(jù)所述N個時間差的二分之一時長，以及所述N個傳感器與所述迎頭的距離，獲取N個傳播速度；

獲取所述N個傳播速度的平均速度，將所述平均速度作為所述面波的傳播速度。

在本實用新型的一實施例中，所述處理器具體用于：

根據(jù)面波的傳播速度與橫波的傳播速度的關(guān)系，以及所述面波的傳播速度，獲取所述橫波的傳播速度；

或者，

根據(jù)所述面波的傳播速度，利用速度反演法獲取所述橫波的傳播速度。

在本實用新型的一實施例中，所述處理器具體用于：

若N等于1，獲取所述第三傳播時間與所述第二傳播時間的時間差，并根據(jù)所述時間差的二分之一時長，以及所述橫波的傳播速度獲取所述迎頭到所述煤層的距離；

若N大于1，分別獲取每個傳感器獲取的第三傳播時間與第二傳播時間的時間差，得到N個時間差；

分別根據(jù)所述N個時間差的二分之一時長，以及所述橫波的傳播速度獲取N個距離；

獲取所述N個距離的平均距離，將所述平均距離作為所述迎頭到所述煤層的距離。