[發明專利]一種巷道的超前探測方法及超前探測系統

有效

• 申請號: 202010182081.7
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111273355B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 胡代明;吳小平;岳明鑫;楊曉冬;周官群
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01V3/00
• 分類號: G01V3/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張雪嬌

1.一種巷道的超前探測方法，其特征在于，基于布置于巷道中的測量系統實現，所述測量系統包括第一測量單元和第二測量單元，所述第一測量單元和第二測量單元依次設置于掌子面第一預設方向一側，所述第一測量單元和第二測量單元均包括供電電極和設置于所述供電電極遠離所述掌子面一側的多個測量電極，每個所述測量電極包括第一電極和第二電極，所述巷道的超前探測方法包括：

利用所述第二測量單元采集純巷道背景異常，以獲得理論背景視電阻率數據；

利用所述第一測量單元，采集所述測量電極探測的電位數據，并根據所述測量系統的位置參數以及所述電位數據，獲得視電阻率數據；

利用所述理論背景視電阻率數據以及每個所述測量電極對應的校正系數，對每個所述測量電極探測的視電阻率數據進行校正，以獲取校正后的視電阻率數據；

利用所有校正后的視電阻率數據繪制視電阻率曲線，根據所述視電阻率曲線獲取極小值對應的測量電極所在位置參數；

根據所述極小值對應的測量電極所在位置參數，計算所述巷道的異常位置；

所述根據所述極小值對應的測量電極所在位置參數，計算所述巷道的異常位置包括：

將所述極小值對應的測量電極所在位置參數，代入第三預設公式中，計算所述巷道的異常位置；

所述第三預設公式包括：d^pre＝c₁×x_min+c₂×s+c₃，其中，d^pre表示所述巷道的異常位置，x_min表示所述極小值對應的測量電極所在位置參數，c₁表示第一預設常數，c₂表示第二預設常數，c₃表示第三預設常數參數，s表示巷道的截面面積。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一測量單元，采集所述測量電極探測的電位數據，并根據所述測量系統的位置參數以及所述電位數據，獲得視電阻率數據包括：

為所述第一測量單元中的供電單元供電，以形成激發電場；

采集所述測量電極中的第一電極和第二電極在所述激發電場中的電位差作為所述測量電極探測的電位數據；

將所述測量電極探測的電位數據以及所述測量系統的位置參數代入第一預設公式中，計算獲得所述視電阻率數據；

所述第一預設公式包括：其中，AM表示為所述供電電極供電的電流源與所述第一電極之間的距離，AN表示為所述供電電極供電的電流源與所述第二電極之間的距離，MN表示所述測量電極中第一電極和第二電極之間的間距，Δu_MN表示所述第一電極和第二電極的電位差，I表示所述供電電極中的電流強度，ρ_s表示所述測量電極探測的視電阻率數據。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述理論背景視電阻率數據以及每個所述測量電極對應的校正系數，對每個所述測量電極探測的視電阻率數據進行校正，以獲取校正后的視電阻率數據包括：

根據所述巷道的斷面尺寸和所述測量電極之間的間距，查詢預設校正系數曲線，獲取每個所述測量電極對應的校正系數；所述預設校正曲線中存儲有巷道的斷面尺寸、所述測量電極之間的間距與所述校正系數之間的對應關系；

將每個所述測量電極對應的校正系數以及所述理論背景視電阻率數據代入第二預設公式中，計算獲得每個所述測量電極對應的校正后的視電阻率數據；

所述第二預設公式包括：其中，α表示所述測量電極對應的校正系數，ρ_l表示所述理論背景視電阻率數據，ρ_s′表示所述測量電極對應的校正后的視電阻率數據。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一預設常數為1.07；

所述第二預設常數為-1.54；

所述第三預設常數為6.01。