[發明專利]一種礦井頂板的異常監測方法及異常監測系統

有效

• 申請號: 202010902777.2
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN111980756B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 邢濤;牛云飛;孫文斌;杜雯莉;李長江
• 申請（專利權）人: 兗礦集團有限公司;北京探創資源科技有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱宗力

1.一種礦井頂板的異常監測系統，其特征在于，用于檢測礦井頂板的含水異常，所述礦井頂板的異常監測系統包括：接收模塊和發射模塊；其中，

所述發射模塊布置于礦井下的巷道中，所述接收模塊布置于礦井上地面；

所述發射模塊包括：發射機和發射線圈，所述發射線圈圍繞工作面巷道設置，所述發射機，用于向所述發射線圈提供發射電流，以使所述發射線圈形成激發磁場，所述激發磁場激發礦井下的介質產生純二次場；

所述接收模塊包括：接收線圈和接收機，所述接收線圈用于感應所述純二次場，并產生感應電流，所述接收機，用于根據所述感應電流計算所述礦井下的介質的視電阻率值，并根據所述視電阻率值獲得礦井下的介質的視電阻率圖像；

所述系統還包括數據處理模塊；

所述數據處理模塊，用于根據礦井下的介質的視電阻率圖像，判斷礦井頂板是否存在含水異常；

其中，所述數據處理模塊根據礦井下的介質的視電阻率圖像，判斷礦井頂板是否存在含水異常的過程，具體包括：

在當所述礦井下的介質的視電阻率圖像存在至少一個區域的視電阻率小于第一預設閾值時，判定視電阻率小于所述第一預設閾值的區域存在含水異常；

或

在當所述礦井下的介質的視電阻率圖像存在至少一個區域的視電阻率相較于上一周期測量的該區域的視電阻率的變化大于預設比例時，判定視電阻率相較于上一周期測量的該區域的視電阻率的變化大于預設比例的區域存在含水異常。

2.根據權利要求1所述的礦井頂板的異常監測系統，其特征在于，所述發射機和所述接收機具有晶振同步功能的瞬變電磁系統。

3.根據權利要求1所述的礦井頂板的異常監測系統，其特征在于，所述接收機根據所述感應電流計算所述礦井下的介質的視電阻率值的過程具體包括：

對所述感應電流進行去噪，根據晚期場公式，利用去噪后的感應電流計算所述礦井下的介質的視電阻率值。

4.根據權利要求1所述的礦井頂板的異常監測系統，其特征在于，所述接收機根據所述視電阻率值獲得礦井下的介質的視電阻率圖像的過程具體包括：

對計算獲得的所述視電阻率值進行濾波和平滑處理；

根據濾波和平滑處理后的視電阻率值，獲得礦井下的介質的視電阻率圖像。

5.根據權利要求1所述的礦井頂板的異常監測系統，其特征在于，所述發射模塊還包括：線圈保護裝置和防爆外殼；其中，

所述線圈保護裝置用于保護所述發射線圈，所述防爆外殼用于保護所述發射機。

6.一種礦井頂板的異常監測方法，其特征在于，基于權利要求1-5任一項所述的礦井頂板的異常監測系統實現，所述礦井頂板的異常監測方法包括：

將發射模塊布置于礦井下的巷道中，將接收模塊布置于礦井上地面；

利用發射模塊的發射機向發射線圈提供發射電流，以使所述發射線圈形成激發磁場，所述激發磁場激發礦井下的介質產生純二次場；

利用所述接收模塊的接收線圈感應所述純二次場，以產生感應電流；

利用所述接收模塊的接收機，根據所述感應電流計算所述礦井下的介質的視電阻率值，并根據所述視電阻率值獲得礦井下的介質的視電阻率圖像；

所述方法還包括：

根據礦井下的介質的視電阻率圖像，判斷礦井頂板是否存在含水異常；

其中，所述根據礦井下的介質的視電阻率圖像，判斷礦井頂板是否存在含水異常，包括：

在當所述礦井下的介質的視電阻率圖像存在至少一個區域的視電阻率小于第一預設閾值時，判定視電阻率小于所述第一預設閾值的區域存在含水異常；

或

在當所述礦井下的介質的視電阻率圖像存在至少一個區域的視電阻率相較于上一周期測量的該區域的視電阻率的變化大于預設比例時，判定視電阻率相較于上一周期測量的該區域的視電阻率的變化大于預設比例的區域存在含水異常。