[實用新型]一種識別并提取煤礦巷道側幫近似平行小斷層信號的裝置

有效

• 申請號: 201520004570.8
• 申請日: 2015-01-06
• 公開（公告）號: CN204422776U
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 余生晨;魏軍賢;張驎;劉保金;孫莉民;周文豪;程裕斌
• 申請（專利權）人: 山西潞安環保能源開發股份有限公司;華北科技學院
• 主分類號: G01V3/18
• 分類號: G01V3/18
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

一.技術領域：本發明涉及到一種識別并提取煤礦巷道側幫近似平行小斷層信號的裝置，按中華人民共和國國家標準“學科分類與代碼”，本實用新型專利屬于地球科學中的“勘探地球物理學(編碼：1702065)”，即，應用地球物理(物探，地球物理勘探)。

二.背景技術

煤層中斷距在0.5米～5米的小斷層是瓦斯富集地帶之一，也是導水通道。這種小斷層給煤礦安全生產帶來了極大的威脅。目前，我國淺部煤基本已開采完了，很多煤礦所開采的煤層在地面下-700米左右。要想查清楚在地面下-700米處，掘進面前方的斷距在0.5米～5米的小斷層，目前的地面物探是無能為力的。目前國內外，用三維高精度地震探測方法可查明500米以上斷距在10米以上的斷層。地面物探的分辨率隨勘探深度增加而降低。未來要開采的煤層可能在地面下-1000米左右，這時用地面物探探測煤礦井中的小斷層將十分困難。為了查清楚煤巷道(隧道)側幫內隱伏的小斷層，若按工作位置分類，目前國內外采用的方法可歸為兩類，一類是地面方法，另一類是井中巷道方法。

在地面方法中，有三維高精度地震探測方法和鉆孔法。三維高精度地震探測方法的優缺點前面已敘述；鉆孔法施工最大的缺點是費用特高、占用施工時間長，有時遇到軟巖層時，鉆孔會打歪，打不到正下方。

在井中巷道方法中，它包括地質法、超前平行導坑法、超前水平鉆孔法、聲測法、波反射法和電阻率法。超前水平鉆孔法施工費用高、占用施工時間長，且易造成人為的坑道事故，有時遇到軟巖層時，鉆孔會打歪，打不到正前方。電磁波反射法根據雷達波形、電磁場強度、振幅和雙程走時等參數便可推斷煤巷道側幫的地質構造，其分辨率高、無損傷、探測和數據處理速度快、機動靈活、操作方便，但是其預報距離較短(只有十幾米)，坑道內的金屬構件對探測結果的影響非常大且難以消除。

傳導類電法(電阻率法)是根據巖石電性特征和空間電場分布來推斷巖石分布和性質的一種地球物理分支方法。由于其勘探深度(超前探測距離)與測量裝置的布設長度密切相關，在坑道長度滿足要求的前提下，其勘探深度或超前探測距離可達100米以上，并且具有勘探效率高、投入少、施工方便靈活、裝置形式多樣等特點，尤為關鍵的是電阻率法對含水小斷層等低阻地質體的反映靈敏度高、分辨能力強，在超前探測領域中有其獨特優勢。

傳導類電法是目前煤礦巷道超前探測用得最多且效果最好的方法，但它是一個全空間探測法，其電流分布和反映的范圍是全空間的，對我們希望只探測煤礦巷道側幫的近似平行于巷道的小斷層而言，巷道前方、后方的地質不連續體就是一種干擾，這種干擾嚴重影響了物探數據分析處理的準確性、重復性和探測精度。如何消除或減弱這種干擾，進一步，從這些干擾中，識別出煤礦巷道側幫近似平行的小斷層，目前還沒有較好的方法、裝置或設備，本實用新型專利給出了一種識別并提取煤礦巷道側幫近似平行小斷層信號的裝置。

三.發明內容

1.發明目的

如背景技術中所講，傳導類電法是一個全空間探測法，其電流分布和反映的范圍是全空間的，對我們希望只探測煤礦巷道側幫的近似平行于巷道的小斷層而言，巷道前方、后方的地質不連續體就是一種干擾，這種干擾嚴重影響了物探數據分析處理的準確性、重復性和探測精度。如何消除或減弱這種干擾，進一步，從這些干擾中，識別出煤礦巷道側幫近似平行的小斷層，目前還沒有較好的方法、裝置或設備，本實用新型專利給出了一種識別并提取煤礦巷道側幫近似平行小斷層信號的裝置。下面是本裝置的工作原理(技術方案)和優點(有益效果)。

2.技術方案

2.1技術方案的基本思想：為了達到能夠按研究的需要從傳導類電法體積勘探的結果中，有效分離并分別提取巷道側幫近似平行小斷層信息的目的，解決該問題的技術方案的基本思想或工作原理是利用了在巷道側幫、前方、后方的地質不連續體(包括小斷層)相對于巷道中的同一個探測點而言，其位置是不同的，從而它們(地質不連續體)相對于巷道中的不同探測點，其位置又是不同的這一基本事實，在巷道中，部置多個不同的探測點，根據在這些不同探測點上的探測信息，進一步識別并提取煤礦巷道側幫近似平行小斷層的信號。

2.2具體的技術方案：為了達到識別并提取煤礦巷道側幫近似平行小斷層的信號的目的，依據“不同位置上的地質不連續體(包括小斷層)相對于巷道中的同一個探測點而言，其位置信息是不同的”這一基本事實，可以實現該目的，具體實現的技術方案如下：