巷道超前探测数据的多参数空间成图法制造技术

本发明专利技术公开了一种巷道超前探测数据的多参数空间成图法，属于物探领域中的数据处理方法。本发明专利技术利用利用巷道超前探测的方法，得到以水平斜切图、垂直斜剖图和平剖图为依据生成的视电阻率等值线断面图、视电阻率对数等值线断面图和富水系数等值线断面图，结合这不同等值线断面图对异常情况综合分析。该方法可从多角度、多侧面反映探测区域的地质情况，最大限度地提取有效信息，对物探异常的可靠性、真实性进行准确分析、界定，可最大限度地减少井下物探工作的虚报、误报，为巷道掘进安全提供科学、有效的物探技术依据，杜绝和减少掘进突水事故的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于物探领域中的数据处理方法，特别涉及一种巷道超前探测数据的多参数空间成图法。
技术介绍
巷道多维超前探测的目的就是探明探测控制范围内是否存在突水隐患，为巷道掘进安全及做好防治水工作提供物探技术依据。实际探测过程中除需要准确圈定异常的位置、形态和范围外，还需要对异常性质做出较为明确的地质分析与判断。通常对探测数据的处理是将数据按照现有处理方法生成平面图，如生成视电阻率等值线平面图等，按照此等值线平面图对异常情况进行分析定位和定性。但是此种方法所用的分析参数单一，能够提供的异常的信息比较少。而且由于该分析参数系地面半空间物探环境直接引入井下全空间物探环境，其适用性、针对性、有效性均存在一些不足。最突出的两个问题是煤矿井下低阻环境中含水异常低阻特征不明显以及巷道近端(浅部)低阻屏蔽问题。因此，探索、研究新的适合煤矿井下环境条件的分析参数及资料解释技术，对提高巷道超前探测技术效果具有十分重要的理论意义和现实意义。申请号为201110095155. 4的专利技术专利《巷道多方位超前探测方法》公开了一种用于巷道掘进时对巷道迎头前方及周边的含水体或其他不良地质体进行探测的方法，本专利技术将常规超前探测的“一维探测”拓展为“多维探测”和“空间探测”，可最大限度地查明巷道掘进波及范围内隐伏突水隐患情况，为掘进安全提供物探技术依据，令巷道迎头超前探测的探测范围、探测距离、工作效率得到大幅提升。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够从多方位反映巷道前方地质条件、提高巷道超前探测精度的巷道超前探测数据的多参数空间成图法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为一种巷道超前探测数据的多参数空间成图法，包括如下步骤一、确定测量用三维立体坐标轴，首先在巷道空间内确定所述三维立体坐标轴的原点， 以过原点且垂直于所述巷道迎头平面的水平横向直线为X轴，以过原点且垂直于X轴、平行于巷道迎头平面的水平纵向直线为Y轴，以过原点且垂直于所述XY平面的直线为Z轴；以所述X轴和Y轴组成的XY平面为仰俯角的零度角平面，以所述X轴和ζ轴组成的XL平面为水平方位角的零度角平面；执行下述第二步；二、以所述三维立体坐标轴的原点为基准点，放置测量装置，调整测量装置进行探测， 得到水平斜切图或垂直斜剖图，具体做法为当需要得到水平斜切图时，具体做法为确定一个仰俯角α，过Y轴做与XY平面呈夹角为α的仰俯角平面，然后，过ζ轴做两个与)(Ζ平面夹角为^和β 2的水平方位角平面， 所述仰俯角为α仰俯角平面上被这两个水平方位角平面所限制的部分称为水平斜切图；当需要得到垂直斜剖图时，具体做法为确定一个水平方位角θ，过Z轴做与)(Ζ平面呈夹角为θ的水平方位角平面，然后，过Y轴做两个与XY平面呈夹角为1和η2的仰俯角平面，所述水平方位角为θ的水平方位角平面被这两个仰俯角平面所限制的部分称为垂直斜剖将得到的水平斜切图或垂直斜剖图以视电阻率辟、视电阻率对数&和富水系数声中的一个或两个或三个为参数生成相应的视电阻率A等值线平面图、视电阻率对数t等值线平面图、富水系数为等值线平面图；所述视电阻率对数&与视电阻车T ζ间的关系为 ds=\ogPs ；在与水平斜切图相对应的视电阻率鋒等值线平面图中任意一个水平方位角所对应的测量直线上，或在与垂直斜剖图相对应的视电阻率A等值线平面图中任意一个仰俯角所对应的测量直线上，取N个视电阻率Al Ci = IL ,N)，所述富水系数Jfei与视电阻/ΛΓ率 之间的关系为/ = Psi f X Psi ； PsI/ iJ当需要得到平剖图时，执行下属第三步；否则，执行下述第四步；三、得到平剖图的具体做法为首先，按照上述第二步中所述，得到由三个以上水平斜切图或垂直斜剖图组成的水平斜切图组或垂直斜剖图组；然后，根据需要执行下述A步或B止少A、在Z轴上确定一个坐标点，过此坐标点做垂直于Z轴的平面，此平面与所述水平斜切图组或垂直斜剖图组相交得到的平面称为平剖图；将平剖图以视电阻率A、视电阻率对数 和富水系数声中的一个或两个或三个为参数生成相应的视电阻率辟等值线平面图、视电阻率对数 等值线平面图、富水系数身等值线平面图；执行下述第四步；B、将水平斜切图组或垂直斜剖图组以视电阻率鋒、视电阻率对数&和富水系数声中的一个或两个或三个为参数生成相应的视电阻率评等值线平面图组、视电阻率对数 等值线平面图组、富水系数身等值线平面图组；在上述等值线平面图组中，按照上述第A步中得到平剖图的方法，得到视电阻率.◎等值线平面图、视电阻率对数 等值线平面图、富水系数声等值线平面图的平剖图；执行下述第四步；四、将上述步骤中得到的水平斜切图、垂直斜剖图、平剖图所对应的视电阻率等值线平面图、视电阻率对数i等值线平面图、富水系数/ 等值线平面图综合分析。所述三维立体坐标轴以巷道迎头平面的中心点或巷道迎头平面底边的中点作为原点。采用上述技术方案取得的技术进步为该方法可从多角度、多侧面反映探测区域的地质情况，最大限度地提取有效信息；本专利技术可准确刻画物探异常的空间位置、形态，并对异常性质，如是老空水，还是导水断层、含水陷落柱等含水类型进行准确定性，在确保探测结果的唯一性方面意义重大；采用本专利技术提出的视电阻率对数(ds )、富水系数(声)等新的分析参数，可有效解决常规视电阻率单一参数、在井下低阻环境中含水异常导致低阻特征不突出以及巷道近端(浅部)低阻屏蔽的弊端；采用本专利技术提出的多种分析参数，绘制巷道迎头超前探测多参数对比解释图，可以从不同侧面、不同角度互相验证、互为补充，对物探异常的可靠性、真实性进行准确分析、界定，可最大限度地减少井下物探工作的虚报、 误报，为巷道掘进安全提供科学、有效的物探技术依据，杜绝和减少掘进突水事故的发生。附图说明图1为实施例1中仰俯角为-15°，水平方位角为左60° 右75°的水平斜切图对应的视电阻率A等值线平面图2为与图1相对应的富水系数为等值线平面图； 图3为与图1相对应的视电阻率对数 等值线平面图4为实施例1中水平方位角为0°，仰俯角为+10° -45°的垂直斜剖图对应的视电阻率对数论等值线平面图5为实施例2中仰俯角为+45°，水平方位角为0° 左的水平斜切图对应的视电阻率对数&等值线平面图6为实施例2中水平方位角为左11°，仰俯角为+35° +65°的垂直斜剖图对应的视电阻率对数 等值线平面图 为实施例2中过顶板45m高度平面所做的平剖图相对应的视电阻率对数&等值线平面图。具体实施例方式实施例1利用巷道超前探测数据的多参数空间成图法，对开溧集团范各庄矿井下巷道迎头进行多方位超前探测，包括如下步骤一、首先确定测量用三维立体坐标轴，所述三维立体坐标轴以距离巷道迎头平面5米且与迎头平面底边的中心点同处于X轴的点为原点，以过原点且垂直于所述巷道迎头平面的水平横向直线为X轴，以过原点且垂直于X轴、平行于巷道迎头平面的水平纵向直线为Y 轴，以过原点且垂直于所述XY平面的直线为Z轴；以所述X轴和Y轴组成的XY平面为仰俯角的零度角平面，以所述X轴和ζ轴组成的XL平面为水平方位角的零度角平面；二、以所述三维立体坐标轴的原点为基准点，放置测量装置，按照巷道多方位超前探测方法(申请号201110095155. 4)，调整本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜木民，李玉宝，孙吉益，王玺瑞，李智文，崔焕玉，白登海，赵立松，张根良，李全明，武延辉，周杰民，郭培鹏，赵广淼，
申请(专利权)人：河北煤炭科学研究院，
类型：发明
国别省市：