一种煤矿地面区域注浆效果的监测方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种煤矿地面区域注浆效果的监测方法及装置

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿地面区域注浆效果的监测方法及装置


[0001]本申请涉及煤矿水害地面区域探查治理
，尤其涉及一种煤矿地面区域注浆效果的监测方法及装置
。

技术介绍

[0002]煤矿安全生产受水害威胁极大，
2020
年以来，全国煤矿先后发生3起重大水害事故
、7
起较大水害事故
。
为预防煤矿开采中的突水事故，煤层开采普遍采用区域治理技术
。
[0003]由于地板注浆加固或含水层疏排存在以下缺陷，一方面注浆效果无法正确评价，另一方面对地下水资源造成破坏或浪费
。
目前，依靠传统钻探方法对注浆后的效果进行探测，可以在一定程度上对注浆效果进行判断，但是，钻探方法有一定的滞后性，无法实现注浆效果的动态监测，许多矿井经过区域治理后，对其治理的结果未有准确评价，且钻探方法成本较高，工作周期较长，不利于节约成本，高效开采
。
[0004]因此，亟需一种可以对注浆效果进行动态
、
准确监测以及节约成本
、
高效开采的方法
。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种煤矿地面区域注浆效果的监测方法及装置，以解决现有技术中对煤矿地面区域的注浆效果的监测存在滞后性的问题
。
[0006]第一方面，本申请提供了一种煤矿地面区域注浆效果的监测方法，包括：
[0007]对待测煤矿地面区域设置测线和探测频率，所述测线包括多个测点；
[0008]利用地空频率域电磁探测方法，在所述探测频率下获取所述待测煤矿地面区域中的各测点在不同注浆时段的地空频率域电磁探测数据，所述注浆时段包括注浆前时段
、
注浆中时段和注浆后时段，所述地空频率域电磁探测数据包括电压
、
电流
、
频率和波形；
[0009]针对每个时段，基于该时段中各个测点的地空频率域电磁探测数据计算对应测点的视电阻率；
[0010]根据每个测点在不同时段中的视电阻率的变化率，确定所述待测煤矿地面区域的注浆效果
。
[0011]第二方面，本申请提供了一种煤矿地面区域注浆效果的监测装置，包括：
[0012]设置模块，用于对待测煤矿地面区域设置测线和探测频率，所述测线包括多个测点；
[0013]获取模块，用于利用地空频率域电磁探测方法，在所述探测频率下获取所述待测煤矿地面区域中的各测点在不同注浆时段的地空频率域电磁探测数据，所述注浆时段包括注浆前时段
、
注浆中时段和注浆后时段，所述地空频率域电磁探测数据包括电压
、
电流
、
频率和波形；
[0014]计算模块，用于针对每个时段，基于该时段中各个测点的地空频率域电磁探测数据计算对应测点的视电阻率；
[0015]确定模块，用于根据每个测点在不同时段中的视电阻率的变化率，确定所述待测煤矿地面区域的注浆效果
。
[0016]第三方面，本申请提供了一种终端，包括存储器
、
处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤
。
[0017]第四方面，本申请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存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤
。
[0018]本申请提供一种煤矿地面区域注浆效果的监测方法及装置，通过利用地空频率域电磁探测方法，在相同的探测频率下分别获取待测煤矿地面区域中的各测点在注浆前时段
、
注浆中时段和注浆后时段的地空频率域电磁探测数据，并根据每个时段中各个测点的地空频率域电磁探测数据计算对应测点的视电阻率，根据每个测点在注浆前时段
、
注浆中时段和注浆后时段的视电阻率的变化率，确定待测煤矿地面区域的注浆效果
。
本申请利用地空频率域电磁探测方法可以解决现有技术中煤矿地面区域的注浆效果的监测滞后性，实现了对煤矿地面区域的注浆效果的动态监测，并且地空频率域电磁探测方法可以避免使用钻探方法对煤矿地面区域的注浆效果的监测，成本低，可以节约成本，提高开采效率
。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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
。
[0020]图1是本申请实施例提供的煤矿地面区域注浆效果的监测方法的实现流程图；
[0021]图2是本申请实施例提供的注浆后时段的视电阻率情况的分布示意图；
[0022]图3是本申请实施例提供的注浆后时段的注浆地层浆液扩散后电阻率的分布示意图；
[0023]图4是本申请实施例提供的注浆前时段的视电阻率情况的分布示意图；
[0024]图5是本申请实施例提供的注浆中时段的视电阻率情况的分布示意图；
[0025]图6是本申请实施例提供的煤矿地面区域注浆效果的监测装置的结构示意图；
[0026]图7是本申请实施例提供的终端的示意图
。
具体实施方式
[0027]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构
、
技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例
。
然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请
。
在其它情况中，省略对众所周知的系统
、
装置
、
电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述
。
[0028]为使本申请的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明
。
[0029]图1为本申请实施例提供的煤矿地面区域注浆效果的监测方法的实现流程图，详
述如下：
[0030]在步骤
101
中，对待测煤矿地面区域设置测线和探测频率，测线包括多个测点
。
[0031]在本申请实施例中，根据探测方案设计，通过探测目的确定待测煤矿地面的待测煤矿地面区域
。
对待测煤矿地面区域进行实际地形踏勘，把矿方坐标转换为
WGS84
坐标，使用
GPS
导航系统定位
。
定位前利用已知坐标基准点校正
GPS
导航系统，选择最佳测线方案，并确定电极坑位置
。
根据最佳测线方案对待测煤矿地面区域设置测线，并根据最佳测线方案对待测煤矿地面区域进行布置测线
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种煤矿地面区域注浆效果的监测方法，其特征在于，包括：对待测煤矿地面区域设置测线和探测频率，所述测线包括多个测点；利用地空频率域电磁探测方法，在所述探测频率下获取所述待测煤矿地面区域中的各测点在不同注浆时段的地空频率域电磁探测数据，所述注浆时段包括注浆前时段
、
注浆中时段和注浆后时段，所述地空频率域电磁探测数据包括电压
、
电流
、
频率和波形；针对每个时段，基于该时段中各个测点的地空频率域电磁探测数据计算对应测点的视电阻率；根据每个测点在不同时段中的视电阻率的变化率，确定所述待测煤矿地面区域的注浆效果
。2.
根据权利要求1所述的煤矿地面区域注浆效果的监测方法，其特征在于，所述针对每个时段，基于该时段中各个测点的地空频率域电磁探测数据计算对应测点的视电阻率，包括：通过第一公式计算所述视电阻率，所述第一公式为：其中，
ρ1为所述视电阻率，
σ1为均匀大地的电导率，
f
为目标频点发射频率，
k1为均匀大地的波数，
B
z
为
Rx
处的感应磁场，
μ0为真空磁导率，
I
为电偶极源中的电流幅值，
L
为电线长度，
λ
为积分变量，
μ1为均匀大地的磁导率，
ε1为均匀大地的介电常数，
z
为接收感应线圈放置的高度，
J1为第一类的一阶贝塞尔函数
。3.
根据权利要求1所述的煤矿地面区域注浆效果的监测方法，其特征在于，所述根据每个测点在不同时段中的视电阻率的变化率，确定所述待测煤矿地面区域的注浆效果，包括：分别判断每个测点的视电阻率的变化率是否随着注浆时段的推移而增长；若每个测点的视电阻率的变化率均随着注浆时段的推移而增长，则确定所述待测煤矿地面区域的注浆效果达到标准要求
。4.
根据权利要求3所述的煤矿地面区域注浆效果的监测方法，其特征在于，在所述分别判断每个测点的视电阻率的变化率是否随着注浆时段的推移而增长之后，所述方法还包括：若存在视电阻率的变化率不随着注浆时段的推移而增长的测点，则确定所述待测煤矿地面区域的注浆效果未达到标准要求
。5.
根据权利要求4所述的煤矿地面区域注浆效果的监测方法，其特征在于，在所述确定所述待测煤矿地面区域的注浆效果未达到标准要求之后，所述方法还包括：输出目标测点的位置验证孔指示信息，所述目标测点为所有测点中视电阻率的变化率
不随着注浆时段的推移而增长的测点；获取用户在所述目标测点的位置验证孔的富水量，并根据所述富水量，确定所述目标测点的注浆量少或者有注浆浆液漏失
。6.
根据权利要求1所述的煤矿地面区域注浆效果的监测方法，其特征在于，在所述利用地空频率域电磁探测方法，在所述探测频率下获取所述待测煤矿地面区域中的各测点在不同注浆时段的地空频率域电磁探测数据之后，所述方法还包括：判断所述地空频率域电磁探测数据对应的阻抗相位...

【专利技术属性】
技术研发人员：周杰民，崔焕玉，李智文，郭培鹏，赵永亮，高飞，邱一迪，甄正强，张东，刘建，李响，高振宇，张海荣，杜浩辉，刘志磊，
申请(专利权)人：河北煤炭科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：