一种巷道的超前探测方法及超前探测系统技术方案

本申请公开了一种巷道的超前探测方法及超前探测系统，其中，所述巷道的超前探测方法除了获得了视电阻率数据之外，还采集了理论背景视电阻率数据，并利用所述理论背景视电阻率数据以及每个所述测量电极对应的校正系数，对每个所述测量电极探测的视电阻率数据进行校正，以滤除巷道空腔对于数据的信噪比的不良影响，可以很好地克服由于巷道空腔的影响而造成的数据信噪比低的问题，且改善了探测分辨率和准确度，为地球物理勘探人员提供了定量的数据处理和解释依据。

Advance detection method and system of roadway

【技术实现步骤摘要】
一种巷道的超前探测方法及超前探测系统
本申请涉及巷道探测
，更具体地说，涉及一种巷道的超前探测方法及超前探测系统。
技术介绍
巷道是在地表与矿体之间钻凿出的各种通路，用来运矿、通风、排水、行人以及为冶金设备采出矿石新开凿的各种必要准备工程等，这些通路，统称为巷道。巷道超前探测是指对巷道的掌子面前方(即未挖掘方向)的情况进行探测的技术，目前已经发展形成了多种地球物理方法，如地震反射法、瞬变电磁法和直流电法等。地震反射法对构造界面反应效果好，但对低阻含水体反应效果不佳。瞬变电磁法，是一种感应电磁法，施工快，探测距离较远，对低阻含水体反应也比较敏感，但它对巷道金属感应信号灵敏，干扰强，难分离。直流电法巷道超前探测是一种基于稳定电流场的探测方法，它对于低阻含水体反应灵敏且信号强，目前在巷道超前探测领域方面取得了较好的应用效果，但由于巷道的存在降低了数据的信噪比，从而降低了探测精度。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请提供了一种巷道的超前探测方法及超前探测系统，以实现提高数据的信噪比，提高探测精度的目的。为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种巷道的超前探测方法，其特征在于，基于布置于巷道中的测量系统实现，所述测量系统包括第一测量单元和第二测量单元，所述第一测量单元和第二测量单元依次设置于所述掌子面第一预设方向一侧，所述第一测量单元和第二测量单元均包括供电电极和设置于所述供电电极远离所述掌子面一侧的多个测量电极，每个所述测量电极包括第一电极和第二电极，所述巷道的超前探测方法包括：/n利用所述第二测量单元采集纯巷道背景异常，以获得理论背景视电阻率数据；/n利用所述第一测量单元，采集所述测量电极探测的电位数据，并根据所述测量系统的位置参数以及所述电位数据，获得视电阻率数据；/n利用所述理论背景视电阻率数据以及每个所述测量电极对应...

【技术特征摘要】
1.一种巷道的超前探测方法，其特征在于，基于布置于巷道中的测量系统实现，所述测量系统包括第一测量单元和第二测量单元，所述第一测量单元和第二测量单元依次设置于所述掌子面第一预设方向一侧，所述第一测量单元和第二测量单元均包括供电电极和设置于所述供电电极远离所述掌子面一侧的多个测量电极，每个所述测量电极包括第一电极和第二电极，所述巷道的超前探测方法包括：
利用所述第二测量单元采集纯巷道背景异常，以获得理论背景视电阻率数据；
利用所述第一测量单元，采集所述测量电极探测的电位数据，并根据所述测量系统的位置参数以及所述电位数据，获得视电阻率数据；
利用所述理论背景视电阻率数据以及每个所述测量电极对应的校正系数，对每个所述测量电极探测的视电阻率数据进行校正，以获取校正后的视电阻率数据；
利用所有校正后的视电阻率数据绘制视电阻率曲线，根据所述视电阻率曲线获取极小值对应的测量电极所在位置参数；
根据所述极小值对应的测量电极所在位置参数，计算所述巷道的异常位置。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一测量单元，采集所述测量电极探测的电位数据，并根据所述测量系统的位置参数以及所述电位数据，获得视电阻率数据包括：
为所述第一测量单元中的供电单元供电，以形成激发电场；
采集所述测量电极中的第一电极和第二电极在所述激发电场中的电位差作为所述测量电极探测的电位数据；
将所述测量电极探测的电位数据以及所述测量系统的位置参数代入第一预设公式中，计算获得所述视电阻率数据；
所述第一预设公式包括：其中，AM表示为所述供电电极供电的电流源与所述第一电极之间的距离，AN表示为所述供电电极供电的电流源与所述第二电极之间的距离，MN表示所述测量电极中第一电极和第二电极之间的间距，△uMN表示所述第一电极和第二电极的电位差，I表示所述供电电极中的电流强度，ρs表示所述视电阻率数据。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述理论背景视电阻率数据以及每个所述测量电极对应的校正系数，对每个所述测量电极探测的视电阻率数据进行校正，以获取校正后的视电阻率数据包括：
根据所述巷道的断面尺寸和所述测量电极之间的间距，查询预设校正系数曲线，获取每个所述测量电极对应的校正系数；所述预设校正曲线中存储有巷道的断面尺寸、所述测量电极之间的间距与所述校正系数之间的对应关系；
将每个所述测量电极对应的校正系数以及所述理论背景视电阻率数据代入第二预设公式中，计算获得每个所述测量电极对应的校正后的视电阻率数据；
所述第二预设公式包括：其中，α表示所述测量电极对应的校正系数，ρl表示所述理论背景视电阻率数据，ρs表示所述测量电极对应的校正后的视电阻率数据。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述极小值对应的测量电极所在位置参数，计算所述巷道的异常位置包括：
将所述极小值对应的测量电极所在位置参数，代入第三预设公式中，计算所述巷道的异常位置；
所述第三预设公式包括：dpre＝c1×xmin+c2×s+c3，其中，dpre表示所述巷道的异常位置，xmin表示所述极小值对应的测量电极所在位置参数，c1表示第一预设常数，c2表示第二预设常数，c3表示第三预设常数。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一预设常数...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡代明，吴小平，岳明鑫，杨晓冬，周官群，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34