CN103235344A - 双巷多电极电透视探测系统 - Google Patents

双巷多电极电透视探测系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种双巷多电极电透视探测系统，其中，包括：电极电缆，数量为两根，各根电极电缆上设置有数组电极，各组中具有数个电极；电法仪，用于测量两根电极电缆上各对应组的各个电极之间的电位值；电缆连接线，数量为数根，用于将各电极电缆与所述电法仪电性连接。上述技术方案提供的双巷多电极电透视探测系统，不仅能够采集同一巷道中相邻两个电极之间的电位值，还能够采集两个巷道之间的电位值，通过上述电位值，可以从多维定位工作面内的相对富水区的平面位置，定位的准确性得以提高。

Description

双巷多电极电透视探测系统
技术领域
本发明涉及机械技术，尤其涉及一种双巷多电极电透视探测系统。
背景技术
矿井工作面回采过程中常常受到地下水的威胁。特别是水文地质条件比较复杂的矿井，时常受到矿井突水的威胁，必须探测地下水的赋存情况，消除水害。目前，矿井工作面水害的探测采用物探和钻探相结合的方法，通常为先进行物探探查，再利用钻探进行验证，确保矿井安全生产。直流电法探测矿井工作面富水区可以采用的工作方法有高密度电阻率法和直流电透视法。
矿井高密度电阻率法是目前矿井工作面探水较为流行的探测方法。参见图1，该方法沿矿井工作面巷道底板或顶板一次布置多组电极40（每组通常为60电极以上），电极间距常为2～5m，探测深度在100m以内，每组单独设置电法仪41，通过电法仪41测量得到相邻测量电极间的电位值。通过该电位值可以反映巷道底板/顶板附近相对富水区的展布情况。一站探测结束后，整体移到下一站测线进行探测。但该方法由于为一维方向布置测线，对工作面内的相对富水区的平面位置难以准确定位。
发明内容
本发明提供一种双巷多电极电透视探测系统，用于提高相对富水区的平面位置定位的准确性。
本发明提供了一种双巷多电极电透视探测系统，其中，包括：
电极电缆，数量为两根，各根所述电极电缆上设置有数组电极，各组中具有数个电极；
电法仪，用于测量两根所述电极电缆上各对应组的各个电极之间的电位值；
电缆连接线，数量为数根，用于将各所述电极电缆与所述电法仪电性连接。
如上所述的双巷多电极电透视探测系统，优选的是，
各根所述电极电缆上设置有两组电极，每组中至少具有30个电极。
如上所述的双巷多电极电透视探测系统，优选的是，
各根电缆连接线的两端均设置有多芯航空插头，分别用于与所述电极电缆和所述电法仪电性连接。
如上所述的双巷多电极电透视探测系统，优选的是，
所述电法仪为并行电法仪。
采用上述技术方案提供的双巷多电极电透视探测系统，不仅能够采集同一巷道中相邻两个电极之间的电位值，还能够采集两个巷道之间的电位值，通过上述电位值，可以从多维定位工作面内的相对富水区的平面位置，定位的准确性得以提高。
附图说明
图1为现有技术中矿井工作面高密度电法布置示意图；
图2为本发明实施例提供的双巷多电极电透视探测系统使用示意图一；
图3为本发明实施例提供的双巷多电极电透视探测系统使用示意图二。
具体实施方式
图2为本发明实施例提供的双巷多电极电透视探测系统使用示意图一，图3为本发明实施例提供的双巷多电极电透视探测系统使用示意图二。
本发明实施例提供一种双巷多电极电透视探测系统，其中，包括电极电缆11、电法仪12和电缆连接线13。电极电缆11数量为两根，各根所述电极电缆11上设置有数组电极，各组中具有数个电极；电法仪12用于测量两根所述电极电缆11上各对应组的各个电极之间的电位值；电缆连接线13数量为数根，用于将各所述电极电缆11与所述电法仪12电性连接。
巷道的工作面形成之后，可以利用进风巷道、回风巷道以及开切眼（或联巷）布置上述双巷多电极电透视探测系统。参见图2，将两根电极电缆11分别布置在进风巷道和回风巷道中，电法仪12布置在开切眼中，采用电缆连接线13将各电极电缆11与电法仪12电性连接。
测量时，采用电法仪分别测量对应组的两个电极之间的电位值。进风巷道中电极电缆上第一组电极与回风巷道中电极电缆上第一组电极对应；进风巷道中电极电缆上第二组电极与回风巷道中电极电缆上第二组电极对应；进风巷道中电极电缆上第三组电极与回风巷道中电极电缆上第三组电极对应；以此类推。
电法仪12需测量进风巷道中电极电缆11上第一组电极中的每个电极与回风巷道中电极电缆11上第一组电极中每个电极之间的电位值。电极电缆11上第一组电极中的各个电极分别为1、2、3……N；回风巷道中电极电缆11上第一组电极中各个电极分别为N+1、N+2、N+3……2N。具体测量时，电极电缆11上第一组电极中的供电电极为1～N中的任意一个，比如为电极1。回风巷道中电极电缆11上的供电电极为N+1～2N中的任意一个。例如当电极电缆11的供电电极为电极1时，回风巷道中电极电缆11上的供电电极从N+1～2N电极依次切换，共有N次供电，因此总的供电次数为N×N个。对于每次供电，可以采集的电位值有2N-2个。因此，电法仪12测量到的总电位值共有N×N×（2N-2）个。图2和图3分别用于示意测量第一组各个电极之间电位值和测量第二组各个电极之间电位值。
采用上述技术方案提供的双巷多电极电透视探测系统，不仅能够采集同一巷道中相邻两个电极之间的电位值，还能够采集两个巷道之间的电位值，通过上述电位值，可以从多维定位工作面内的相对富水区的平面位置，定位的准确性得以提高。
所述电法仪12优选采用并行电法仪12，因为并行电法仪12可实现各个电极电位值的同时采集。
上述技术方案提供的双巷多电极电透视探测系统，可以利用现有的多道，比如64道电极并行电法仪，添加新的双巷电透视数据采集方式以及相应配套软件，因而无需从根本上研制新仪器，降低了研发成本。另外，还实现了工作面双巷间的电流场透视，电位差显著，数据采集的信噪比高，抗干扰能力强，可以准确定位巷道底板/顶板附近的富水区。同时该方法现场采集数据时间较短、探测效率高。最后，易于推广。由于高密度电法和直流电透视法为国内外广泛研究和应用的矿井物探方法，具有坚实的理论基础和实践经验，同时具有成熟的直流电法处理软件，已成为矿井探放水的基本物探方法。因此，该探测系统推广成本低、探测应用效果好，可推广性强。
此处，优选地，各根所述电极电缆11上设置有两组电极，每组中具有至少30个电极，比如为32个。
具体地，各根电缆连接线13的两端均设置有多芯航空插头，分别用于与所述电极电缆11和所述电法仪12电性连接。采用多芯航空插头连接方便，使用便捷。
上述技术方案提供的双巷多电极电透视探测系统，可以利用现有的64道电极并行电法仪或其他多道电法仪，添加新的双巷电透视数据采集方式以及相应配套软件，因而无需从根本上研制新仪器，降低了研发成本。另外，还实现了工作面双巷间的电流场透视，电位差显著，数据采集的信噪比高，抗干扰能力强。同时该方法现场采集数据时间较短、探测效率高。最后，易于推广。由于高密度电法和直流电透视法为国内外广泛研究和应用的矿井物探方法，具有坚实的理论基础和实践经验，同时具有成熟的直流电法处理软件，已成为矿井探放水的基本物探方法。因此，该探测系统推广成本低、探测应用效果好，可推广性强。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种双巷多电极电透视探测系统，其特征在于，包括：
电极电缆，数量为两根，各根所述电极电缆上设置有数组电极，各组中具有数个电极；
电法仪，用于测量两根所述电极电缆上各对应组的各个电极之间的电位值；
电缆连接线，数量为数根，用于将各所述电极电缆与所述电法仪电性连接。
2.根据权利要求1所述的双巷多电极电透视探测系统，其特征在于，
各根所述电极电缆上设置有两组电极，每组中至少具有30个电极。
3.根据权利要求1所述的双巷多电极电透视探测系统，其特征在于，
各根电缆连接线的两端均设置有多芯航空插头，分别用于与所述电极电缆和所述电法仪电性连接。
4.根据权利要求1所述的双巷多电极电透视探测系统，其特征在于，
所述电法仪为并行电法仪。
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