煤层内部富水性计算方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种煤层内部富水性计算方法、装置及电子设备，涉及煤层富水性技术领域，包括利用地面瞬变电磁法获取归一化感应电压值；根据归一化感应电压值计算视电导率；利用无线电磁波透视法获取电磁波场强；根据电磁波场强计算衰减系数；根据视电导率和衰减系数计算得到煤层介电常数；根据煤层介电常数确定煤层内部富水性。本发明专利技术可以有效提高煤层富水性的探测精度。

Calculation method, device and electronic equipment of water abundance in coal seam

【技术实现步骤摘要】
煤层内部富水性计算方法、装置及电子设备
本专利技术涉及煤层富水性
，尤其是涉及一种煤层内部富水性计算方法、装置及电子设备。
技术介绍
现有技术中，探测煤矿井下工作面内部的富水性，通常采用单一技术方法进行探测。但是，这种方法无法压制假异常，且成果存在多解性，造成探测结果精度低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种煤层内部富水性计算方法、装置及电子设备，可以有效提高煤层富水性的探测精度。第一方面，本专利技术提供了一种煤层内部富水性计算方法，其中，包括：利用地面瞬变电磁法获取归一化感应电压值；根据所述归一化感应电压值计算视电导率；利用无线电磁波透视法获取电磁波场强；根据所述电磁波场强计算衰减系数；根据所述视电导率和所述衰减系数计算得到煤层介电常数；根据所述煤层介电常数确定煤层内部富水性。进一步的，所述根据所述归一化感应电压值计算视电导率的步骤，包括：根据以下算式计算视电阻率：其中，ρt为视电阻率，μ0为真空磁导率，m为发射磁矩，q为接收线圈的有效面积，t为时窗时间，V(t)为归一化感应电压值；根据所述视电阻率的倒数计算得到所述视电导率。进一步的，所述根据所述电磁波场强计算衰减系数的步骤，包括：在煤层中设置磁场发射点与磁场接收点；利用电磁波算式计算衰减系数，其中所述电磁波算式为：其中，α为衰减系数，H为电磁波场强，H0为初始辐射场强，r为磁场发射点与磁场接收点的距离，ψ为磁场发射点天线轴与电磁波中测试点方向间的夹角。进一步的，所述根据所述视电导率和所述衰减系数计算得到煤层介电常数的步骤，包括：根据所述视电导率和所述衰减系数构建煤层介电常数计算公式；根据所述煤层介电常数算式计算煤层介电常数，其中，所述煤层介电常数算式为：(其中)其中，ε为煤层介电常数，μ为真空磁导率，ω为角频率，σ为视电导率，α为衰减系数。进一步的，所述根据所述煤层介电常数确定煤层内部富水性的步骤，包括：通过查询介质与煤层介电常数对照表确定所述煤层内部富水性；其中，所述介质与煤层介电常数对照为：介质类别相对介电常数值范围空气1水81煤4-5干燥砂岩4含水砂岩25石灰岩7所述物质与煤层介电常数对照表中的相对介电常数值越大，与所述相对介电常数值匹配的介质类别的富水性越强。第二方面，本专利技术提供了一种煤层内部富水性计算装置，其中，包括：第一获取单元，用于利用地面瞬变电磁法获取归一化感应电压值；视电导率计算单元，用于根据所述归一化感应电压值计算视电导率；第二获取单元，用于利用无线电磁波透视法获取电磁波场强；衰减系数计算单元，用于根据所述电磁波场强计算衰减系数；介电常数计算单元，用于根据所述视电导率和所述衰减系数计算得到煤层介电常数；确定单元，用于根据所述煤层介电常数确定煤层内部富水性。进一步的，所述视电导率计算单元还用于：根据以下算式计算视电阻率：其中，ρt为视电阻率，μ0为真空磁导率，m为发射磁矩，q为接收线圈的有效面积，t为时窗时间，V(t)为归一化感应电压值；根据所述视电阻率的倒数计算得到所述视电导率。进一步的，所述衰减系数计算单元还用于：在煤层中设置磁场发射点与磁场接收点；利用电磁波算式计算衰减系数，其中所述电磁波算式为：其中，α为衰减系数，H为电磁波场强，H0为初始辐射场强，r为磁场发射点与磁场接收点的距离，ψ为磁场发射点天线轴与电磁波中测试点方向间的夹角。第三方面，本专利技术提供了一种电子设备，其中，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令，所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现第一方面所述的煤层内部富水性计算方法的步骤。第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器运行时执行第一方面所述的煤层内部富水性计算方法的步骤。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术提供了一种煤层内部富水性计算方法、装置及电子设备，通过利用地面瞬变电磁法获取归一化感应电压值；根据归一化感应电压值计算视电导率；再利用无线电磁波透视法获取电磁波场强；根据电磁波场强计算衰减系数；最终根据视电导率和衰减系数计算得到煤层介电常数；进而根据煤层介电常数确定煤层内部富水性。在本实施例提供的上述方式中，通过归一化感应电压值计算视电导率，以及通过电磁波场强计算衰减系数，再根据视电导率和衰减系数联合计算出煤层介电常数，避免了采用单一技术方法进行探测无法压制假异常，且成果存在多解性，造成探测结果精度低的问题，进而更准确的确定煤层内部富水性，可以有效提高富水性的探测精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一提供的煤层内部富水性计算方法流程图；图2为本专利技术实施例一提供的煤层介电常数计算方法流程图；图3为本专利技术实施例二提供的煤层内部富水性计算装置示意图；图4为本专利技术实施例供的电子设备的结构示意图。图标：301-第一获取单元；302-视电导率计算单元；303-第二获取单元；304-衰减系数计算单元；305-介电常数计算单元；306-确定单元；400-处理器；401-存储器；402-总线；403-通信接口。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。考虑到现有技术中采用单一技术方法进行探测无法压制假异常，且成果存在多解性，造成探测结果精度低的问题。本专利技术提供了一种煤层内部富水性计算方法、装置及电子设备，该技术通过利用地面瞬变电磁法获取归一化感应电压值；根据归一化感应电压值计算视电导率；再利用无线电磁波透视法获取电磁波场强；根据电磁波场强计算衰减系数；最终根据视电导率和衰减系数计算得到煤层介电常数；进而根据煤层介电常数确定煤层内部富水性，可以有效提高富水性的探测精度。为便于对本实施例进行理解，首先对本专利技术实施例所公开的一种煤层内部富水性计算方法进行详细介绍。实施例一：参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤层内部富水性计算方法，其特征在于，包括：/n利用地面瞬变电磁法获取归一化感应电压值；/n根据所述归一化感应电压值计算视电导率；/n利用无线电磁波透视法获取电磁波场强；/n根据所述电磁波场强计算衰减系数；/n根据所述视电导率和所述衰减系数计算得到煤层介电常数；/n根据所述煤层介电常数确定煤层内部富水性。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤层内部富水性计算方法，其特征在于，包括：
利用地面瞬变电磁法获取归一化感应电压值；
根据所述归一化感应电压值计算视电导率；
利用无线电磁波透视法获取电磁波场强；
根据所述电磁波场强计算衰减系数；
根据所述视电导率和所述衰减系数计算得到煤层介电常数；
根据所述煤层介电常数确定煤层内部富水性。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述归一化感应电压值计算视电导率的步骤，包括：
根据以下算式计算视电阻率：



其中，ρt为视电阻率，μ0为真空磁导率，m为发射磁矩，q为接收线圈的有效面积，t为时窗时间，V(t)为归一化感应电压值；
根据所述视电阻率的倒数计算得到所述视电导率。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电磁波场强计算衰减系数的步骤，包括：
在煤层中设置磁场发射点与磁场接收点；
利用电磁波算式计算衰减系数，其中所述电磁波算式为：



其中，α为衰减系数，H为电磁波场强，H0为初始辐射场强，r为磁场发射点与磁场接收点的距离，ψ为磁场发射点天线轴与电磁波中测试点方向间的夹角。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述视电导率和所述衰减系数计算得到煤层介电常数的步骤，包括：
根据所述视电导率和所述衰减系数构建煤层介电常数算式；
根据所述煤层介电常数算式计算煤层介电常数，其中，所述煤层介电常数算式为：

(其中)
其中，ε为煤层介电常数，μ为真空磁导率，ω为角频率，σ为视电导率，α为衰减系数。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述煤层介电常数确定煤层内部富水性的步骤，包括：
通过查询介质与煤层介电常数对照表确定所述煤层内部富水性；其中，所述介质与煤层介电常数对照表为：








介质类别
相对介电常数值范围


空气
1


水
81


...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗国平，赵云，刘镜竹，齐朝华，田雪丰，
申请(专利权)人：中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11