[發(fā)明專利]一種直流探測巷道掘進面前方巖性分界面的識別方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111484350.6
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114384595A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王信文;張軍;張典榮;王小波;張鵬;王鵬;姚偉華;侯彥威
• 申請（專利權(quán)）人: 中煤科工集團西安研究院有限公司
• 主分類號: G01V3/18
• 分類號: G01V3/18;E21D9/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 61216
• 代理人: 趙中霞

1.一種直流探測巷道掘進面前方巖性分界面的識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，在巷道內(nèi)沿遠離掘進工作面方向依次布設(shè)供電電極A、接收電極M和接收電極N，且供電電極A與接收電極M和N沿平行于巷道的同一直線布設(shè)；

步驟二，將供電電極A依次分別固定在點A1、點A2和點A3位置時，接收電極M和N重復執(zhí)行以下動作：接收電極M和N均從其起始位置開始沿其所在直線向遠離掘進工作面的方向交替移動，接收電極每移動一次，供電電極A發(fā)射電流一次，接收電極M和N測量電位差一次，同時該測量值對應一個測點，接收電極M和N重復交替移動完成后得到三組測點，該三組測點分別對應供電電極A在點A1、點A2和點A3位置，其中，點A1、A2和A3位于接收電極和掘進工作面之間且與接收電極M和N位于同一直線；

步驟三，分別計算三組測點中每個測點的球殼視電阻率：其中，ΔU為接收電極M和N之間的接收電位差，I為供電電極A的供電電流；L為供電電極A與測點的距離，MN為接收電極M和N間距，所述測點位于接收電極M和N中點；

步驟四，以供電電極A與測點的距離L為橫坐標，以相應的球殼視電阻率ρ為縱坐標，繪制三組測點對應的三條球殼視電阻率曲線；

步驟五，對三組球殼電阻率曲線進行干擾壓制和數(shù)據(jù)疊加處理，得到掘進面前方球殼視電阻率曲線；

步驟六：根據(jù)掘進面前方球殼視電阻率曲線中球殼視電阻率數(shù)值劃定低阻異常區(qū)，低阻異常區(qū)影響范圍即為不同巖性分界面范圍。

2.如權(quán)利要求1所述的直流探測巷道掘進面前方巖性分界面的識別方法，其特征在于，所述步驟一中，供電電極A連接至直流電法儀的發(fā)射端接線柱，且發(fā)射端接線柱還連接有無窮遠電極B；接收電極M和N連接至直流電法儀的接收端接線柱。

3.如權(quán)利要求2所述的直流探測巷道掘進面前方巖性分界面的識別方法，其特征在于，所述步驟一中，無窮遠電極B與掘進工作面的距離大于3-5倍的最大收發(fā)距離，最大收發(fā)距離為接收電極M沿遠離掘進工作面能移動的最遠位置點與供電電極A的距離。

4.如權(quán)利要求1所述的直流探測巷道掘進面前方巖性分界面的識別方法，其特征在于，所述步驟二中，接收電極M和N間距始終保持不變，接收電極M和N間距4m；點A1、A2和A3沿遠離掘進工作面依次等間距布設(shè)，該間距為4m，點A1距離掘進工作面14m，點A3與接收電極M的初始位置距離4m。

5.如權(quán)利要求4所述的直流探測巷道掘進面前方巖性分界面的識別方法，其特征在于，所述步驟二中，供電電極A位于點A1時，接收電極交替移動得到的第一組測點為測點11、測點12……測點1i；，供電電極A位于點A2時，接收電極交替移動得到的第二組測點為測點21、測點22……測點2i；供電電極A位于點A3時，接收電極交替移動得到的第三組測點為測點31、測點32……測點3i。

6.如權(quán)利要求5所述的直流探測巷道掘進面前方巖性分界面的識別方法，其特征在于，所述步驟三中，第一組測點中每個測點的球殼視電阻率：

第二組測點中每個測點的球殼視電阻率：

第三組測點中每個測點的球殼視電阻率：

上述各式中，ΔU為測點ji(j＝1、2或3)所對應的接收電極M和N之間的接收電位差，I為測點ji(j＝1、2或3)所對應的供電電極A的供電電流；L_1i為供電電極A位于點A1時與測點1i的距離，L_2i為供電電極A位于點A2時與測點2i的距離，L_3i為供電電極A位于點A3時與測點3i的距離，MN為接收電極M和N間距。

7.如權(quán)利要求6所述的直流探測巷道掘進面前方巖性分界面的識別方法，其特征在于，所述步驟四中，以L_1i為橫坐標，以相應的ρ_1i為縱坐標，繪制球殼視電阻率曲線1；以L_2i為橫坐標，以相應的ρ_2i為縱坐標，繪制球殼視電阻率曲線2；以L_3i為橫坐標，以相應的ρ_3i為縱坐標，繪制球殼視電阻率曲線3。