[發(fā)明專利]一種用于隧道施工地層監(jiān)測的監(jiān)控系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810738491.8
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN108897037A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龔自強
• 申請（專利權(quán)）人: 成都泰測科技有限公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/30
• 代理公司: 成都路航知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51256
• 代理人: 徐海林

本發(fā)明公開了一種用于隧道施工地層監(jiān)測的監(jiān)控系統(tǒng)，通過微震傳感器進行實時震動采集隧道內(nèi)地層信息，所述微震傳感器有若干個，微震傳感器水平設(shè)置在隧道內(nèi)表面高于地面20cm處，且每個微震傳感器將采集數(shù)據(jù)傳輸至采集儀中，采集儀根據(jù)微震傳感器進行震動后收集的反饋信息產(chǎn)生的波形，并對該波形進行判斷，分析隧道內(nèi)地層中含水層的位置及變化趨勢，將獲取的含水層位置信息及變化趨勢進行實時數(shù)據(jù)處理，經(jīng)過濾處理去除冗余，得到有效數(shù)據(jù)處理結(jié)果，所述有效數(shù)據(jù)處理結(jié)果包括：地層震動信息對應微震事件產(chǎn)生反饋的位置、時間、能量以及對應的震動波傳輸速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，具體涉及一種用于隧道施工地層監(jiān)測的監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在礦山、煤炭開采，水利、鐵路及公路的施工中經(jīng)常需要開采隧道。隧道中的瓦斯含量及開采區(qū)域的地質(zhì)情況都關(guān)系到施工人員的人身安全和施工的進度，因此隧道情況的監(jiān)測成為隧道施工中的一項重要技術(shù)問題。

現(xiàn)有的隧道監(jiān)測方法對于地質(zhì)情況的監(jiān)測是采用超前鉆孔的方法，即在已挖掘的隧道的掌子面進行鉆孔，通過鉆孔內(nèi)的鉆碴或者鉆孔內(nèi)是否流出液體及液體的情況來判斷隧道前方未開采段的地質(zhì)情況，這種方式不僅耗費時間效率低，而且探測的距離受鉆孔距離的限制一般只能監(jiān)測幾十米范圍內(nèi)的地質(zhì)情況；對于瓦斯情況的監(jiān)測，則無法進行超前監(jiān)測，只能利用甲烷檢測儀檢測隧道掌子面及已開采隧道內(nèi)的瓦斯情況，這種瓦斯的監(jiān)測方式是被動的，僅在掌子面或者隧道內(nèi)出現(xiàn)瓦斯后才能檢測到和報警。

綜上，現(xiàn)有技術(shù)中，對于隧道的地質(zhì)情況，只能進行近距離的超前檢測，而對隧道內(nèi)的瓦斯情況，則無法實現(xiàn)超前檢測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是目前不能夠?qū)崟r對隧道內(nèi)施工后地質(zhì)情況進行實時監(jiān)控，目的在于提供一種用于隧道施工地層監(jiān)測的監(jiān)控系統(tǒng)，解決上述的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種用于隧道施工地層監(jiān)測的監(jiān)控系統(tǒng)，通過微震傳感器進行實時震動采集隧道內(nèi)地層信息，所述微震傳感器有若干個，微震傳感器水平設(shè)置在隧道內(nèi)表面高于地面20cm處，且每個微震傳感器將采集數(shù)據(jù)傳輸至采集儀中，采集儀根據(jù)微震傳感器進行震動后收集的反饋信息產(chǎn)生的波形，并對該波形進行判斷，分析隧道內(nèi)地層中含水層的位置及變化趨勢，將獲取的含水層位置信息及變化趨勢進行實時數(shù)據(jù)處理，經(jīng)過濾處理去除冗余，得到有效數(shù)據(jù)處理結(jié)果，所述有效數(shù)據(jù)處理結(jié)果包括：地層震動信息對應微震事件產(chǎn)生反饋的位置、時間、能量以及對應的震動波傳輸速度。相關(guān)行業(yè)的工作人員能夠根據(jù)微震傳感器的震動回波數(shù)據(jù)，得到所述隧道一定范圍區(qū)域的地質(zhì)信息，其中所述地質(zhì)信息包括：巖石的軟弱強度信息、地下水分布信息、溶洞分布信息、暗河分布信息和空層分布信息；

進一步地，所述微震事件為微震傳感器進行震動后，震動波遇到空腔或者液體后，震動波進行波形震蕩。

進一步地，所述微震傳感器兩兩之間的間距為10m～15m。

進一步地，所述微震傳感器包括高頻微動傳感器和低頻微動傳感器，且這些高頻微動傳感器和低頻微動傳感器交錯布置。

通過在隧道的邊墻面制造輕微震動；檢測和采集震動回波，得到震動回波數(shù)據(jù)；根據(jù)所述震動回波數(shù)據(jù)，得到所述隧道地層區(qū)域的地質(zhì)信息，實現(xiàn)對隧道附近地層結(jié)構(gòu)狀態(tài)的實時監(jiān)控，另外通過在微動傳感器反饋的數(shù)據(jù)，可以得到所述隧道地質(zhì)情況的預測數(shù)據(jù)，水層的變化和變化趨勢信息，由此可以對隧道施工的安全進行有效保證，此通過本發(fā)明的隧道監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)λ淼赖牡刭|(zhì)情況進行地質(zhì)實時監(jiān)控和預測。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)流程圖。

具體實施方式