基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法及系统，该方法通过获取测试电极采集到的视电阻率，然后计算相邻测试电极对应的视电阻率的梯度，并将递减趋势梯度中梯度值位于设定范围的梯度确定为目标梯度，最后根据目标梯度对应的巷道位置确定巷道的松动圈边界。本发明专利技术通过直流电法获取视电阻率梯度进而确定巷道松动圈范围，能够实现对巷道松动圈的无损测试，并且提高了测试结果的可靠性。可靠性。可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法及系统


[0001]本专利技术涉及巷道围岩结构探测
，特别是涉及一种基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法及系统。

技术介绍

[0002]我国煤矿普遍存在瓦斯含量高、瓦斯压力大、赋存条件复杂等特点，钻孔抽采是常用的瓦斯治理手段，钻孔抽采效果与封孔效果密切相关。随着矿井开采深度的增加，矿井的开采条件逐年复杂，巷道围岩常常出现裂隙发育、松散破碎、变形严重等现象，如何快速、准确确定巷道松动圈，设计合理的封孔长度，从而实现对钻孔的有效封孔是亟待解决的问题。
[0003]目前，巷道松动圈范围测试方法主要是通过钻孔测试进行的，属于“以点带面”式的测试，测试范围小，测试结果不可靠，难以对巷道周围松动圈进行大范围的全面测试。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法及系统，能够实现对巷道松动圈的无损测试，提高测试结果的可靠性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供了一种基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法，所述基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法包括：
[0007]获取测试电极采集到的视电阻率；所述测试电极布置在设定测量区域，且所述测试电极在巷道长度方向上均匀布置；所述设定测量区域根据待测试区域确定；
[0008]计算相邻测试电极对应的视电阻率的梯度；
[0009]将递减趋势梯度中梯度值位于设定范围的梯度确定为目标梯度，所述递减趋势梯度包括从测试范围的中心到两端梯度值呈降低趋势的梯度；
[0010]根据所述目标梯度对应的巷道位置确定巷道的松动圈边界。
[0011]可选地，在所述获取测试电极采集到的视电阻率之前，还包括：
[0012]在所述巷道长度方向上，将所述待测试区域向两端各延伸设定长度后得到区域确定为所述设定测量区域。
[0013]可选地，在巷道长度方向上，所述测试电极在巷道顶板上、底板上、左帮上以及右帮上分别沿直线均匀布置。
[0014]可选地，所述根据所述目标梯度对应的巷道位置确定巷道的松动圈边界，具体包括：
[0015]根据所述目标梯度对应的相邻测试电极中距离所述待测试区域中心近的测试电极所对应的位置确定巷道的松动圈边界。
[0016]可选地，所述设定范围为
‑
0.2～
‑
0.3。
[0017]可选地，所述设定长度为待测试区域沿巷道走向长度的1.5倍。
[0018]为实现上述目的，本专利技术还提供了如下方案：
[0019]一种基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试系统，所述基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试系统包括：
[0020]视电阻率获取模块，用于获取测试电极采集到的视电阻率；所述测试电极布置在设定测量区域，且所述测试电极在巷道长度方向上均匀布置；所述设定测量区域根据待测试区域确定；
[0021]梯度计算模块，用于计算相邻测试电极对应的视电阻率的梯度；
[0022]目标梯度确定模块，用于将递减趋势梯度中梯度值位于设定范围的梯度确定为目标梯度，所述递减趋势梯度包括从测试范围的中心到两端梯度值呈降低趋势的梯度；
[0023]巷道松动圈确定模块，用于根据所述目标梯度对应的巷道位置确定巷道的松动圈边界。
[0024]可选地，所述基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试系统还包括：
[0025]测量区域确定模块，用于在所述巷道长度方向上，将所述待测试区域向两端各延伸设定长度后得到区域确定为所述设定测量区域。
[0026]可选地，在巷道长度方向上，所述测试电极在巷道顶板上、底板上、左帮上以及右帮上分别沿直线均匀布置。
[0027]可选地，所述巷道松动圈确定模块，具体包括：
[0028]巷道松动圈确定子模块，用于根据所述目标梯度对应的相邻测试电极中距离所述待测试区域中心近的测试电极所对应的位置确定巷道的松动圈边界。
[0029]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0030]本专利技术提供了一种基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法及系统，该方法通过获取测试电极采集到的视电阻率，然后计算相邻测试电极对应的视电阻率的梯度，并将递减趋势梯度中梯度值位于设定范围的梯度确定为目标梯度，最后根据目标梯度对应的巷道位置确定巷道的松动圈边界。本专利技术通过直流电法获取视电阻率梯度进而确定巷道松动圈范围，能够实现对巷道松动圈的无损测试，并且提高了测试结果的可靠性。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为本专利技术基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法的流程图；
[0033]图2为本专利技术基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法的巷道结构示意图；
[0034]图3为本专利技术基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试系统的模块结构示意图。
[0035]符号说明：
[0036]顶板
‑
21，底板
‑
22，左帮
‑
23，右帮
‑
24，巷道整体松动圈边界
‑
25，测试范围的中心
‑
26，直流电法仪
‑
27，电缆
‑
28；
[0037]视电阻率获取模块
‑
31，梯度计算模块
‑
32，目标梯度确定模块
‑
33，巷道松动圈确
定模块
‑
34，测量区域确定模块
‑
35。
具体实施方式
[0038]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
[0039]本专利技术的目的是提供一种基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法及系统，能够实现对巷道松动圈的无损测试，提高测试结果的可靠性。
[0040]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0041]如图1所示，本专利技术基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法，包括以下步骤：
[0042]步骤S1：获取测试电极采集到的视电阻率；所述测试电极布置在设定测量区域，且所述测试电极在巷道长度方向上均匀布置；所述设定测量区域根据待测试区域确定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法，其特征在于，所述基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法包括：获取测试电极采集到的视电阻率；所述测试电极布置在设定测量区域，且所述测试电极在巷道长度方向上均匀布置；所述设定测量区域根据待测试区域确定；计算相邻测试电极对应的视电阻率的梯度；将递减趋势梯度中梯度值位于设定范围的梯度确定为目标梯度，所述递减趋势梯度包括从测试范围的中心到两端梯度值呈降低趋势的梯度；根据所述目标梯度对应的巷道位置确定巷道的松动圈边界。2.根据权利要求1所述的基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法，其特征在于，在所述获取测试电极采集到的视电阻率之前，还包括：在所述巷道长度方向上，将所述待测试区域向两端各延伸设定长度后得到区域确定为所述设定测量区域。3.根据权利要求1所述的基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法，其特征在于，在巷道长度方向上，所述测试电极在巷道顶板上、底板上、左帮上以及右帮上分别沿直线均匀布置。4.根据权利要求1所述的基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法，其特征在于，所述根据所述目标梯度对应的巷道位置确定巷道的松动圈边界，具体包括：根据所述目标梯度对应的相邻测试电极中距离所述待测试区域中心近的测试电极所对应的位置确定巷道的松动圈边界。5.根据权利要求1所述的基于直流电法探测的巷道松动圈范围无损测试方法，其特征在于，所述设定范围为
‑
0.2～
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0.3。6.根据权利要求1所述的基于直流电法探测的巷道松动...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱黎明，宋大钊，何学秋，王公达，刘强，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：