[發明專利]一種坑道電磁波超前探測地層電阻率的方法

在審

• 申請號: 202210692212.5
• 申請日: 2022-06-17
• 公開（公告）號: CN115144911A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 趙佳佳;李宇騰;汪凱斌;李雄偉;王小龍;張軍;張佳;韓昱
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團西安研究院有限公司
• 主分類號: G01V3/12
• 分類號: G01V3/12;G01V3/38
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 王孝明

本發明提供一種坑道電磁波超前探測地層電阻率的方法包括在非導電骨架上固定M個獨立天線，M個獨立天線共面設置，其中，M個獨立天線中包含一個發射天線T，M?1個聚焦接收天線，依次記為R₁、R₂、R₃、...、R_M?1，聚焦接收天線與發射天線T的距離依次記為L₁、L₂、L₃、...、L_M?1，聚焦接收天線的纏繞圈數依次記為N₁圈、N₂圈、N₃圈、...、N_M?1圈；將M個獨立天線進行組合，包含TR₁R₂R₃、...、R_M?1與TR₁R₂、TR₂R₃、...、TR_M?2R_M?1；發射天線T能夠發射不同頻率的交變電流信號；聚焦接收天線可采集M?1個復感應電動勢信號V₁、V₂、V₃...V_M?1，將復感應電動勢信號分離為直接耦合信號和純二次場感應信號，并直接耦合信號進行加權平均，做第一次信號干擾消除，得到消除干擾后的直接耦合信號V_m。

技術領域

本發明屬于煤礦開采的物理勘探領域，具體涉及一種坑道電磁波超前探測地層電阻率的方法。

背景技術

在礦井坑道掘進過程中，采空區、陷落柱、斷層、其它構造等地質異常體會給正常掘進帶來極大干擾，甚至會誘發礦井事故。因此，在開展掘進工作之前，需要用相應技術手段對前方可能存在的地質異常體進行超前探測。與周圍正常巖層相比，地質異常體的電阻率通常會發生明顯差異，因此，通常采用超前探測地層電阻率的方法，進而為解釋前方是否存在的地質異常提供重要參考。

常用的可實現超前探測電阻率的方法有直流電法超前探測、礦井瞬變電磁超前探測等。其中直流電法超前探測施工簡單在煤礦井下得到了廣泛應用，但長期以來，對于直流電法超前探測有效探測距離一直未有定論，布設不同間距的電機，施工效率低，這給該方法的精準解釋帶來極大困擾。礦井瞬變電磁超前探測是在地表瞬變電磁方法的基礎上演變而來，但是瞬變電磁裝置受關斷效應影響有淺層探測盲區，此外由于瞬變電磁探測采集的是激勵源關斷后的純二次場信號，二次場在地層中衰減迅速導致采集的晚期信號幅值很低，極易受環境中的電磁信號干擾，導致測量的地層電阻率的精準度較低。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于，本發明提供一種坑道電磁波超前探測地層電阻率的方法，解決現有技術存在的問題。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案予以實現：

一種坑道電磁波超前探測地層電阻率的方法，該方法步驟包括：

步驟一，在非導電骨架上固定M+1個獨立天線，所述M+1個獨立天線共面設置，其中，M+1個獨立天線中包含1個發射天線T，M個聚焦接收天線，依次記為R₁、R₂、R₃、...、R_M，所述聚焦接收天線與發射天線T的距離依次記為L₁、L₂、L₃、...、L_M，聚焦接收天線的纏繞圈數依次記為N₁圈、N₂圈、N₃圈、...、N_M圈；