CN213302544U - 顶板断层活化导水通道三维震电一体动态监测装置 - Google Patents
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Abstract
一种顶板断层活化导水通道三维震电一体动态监测装置，在煤层断层处设置两个钻孔，若干个电极和微震传感器布置在PCT管上并通过PCT管送至对应钻孔中，若干个电极之间通过电法测试线(8)连接，电法测试线外接于震电一体机(6)的信号输入端口，若干个微震传感器之间通过微震测试线(9)连接，微震测试线外接于震电一体机的信号输入端口，微震事件最多的区域相对破碎，即可能为导水通道的突水源头所在位置，利用网络并行电法探测断层附近的富水区域，进而分析导水通道及水的扩散范围，将网络并行电法采集系统和微震采集系统集成一体，能够获得断层活化的全过程，为后期治理提供技术参数，保障工作面安全回采，大大提高井下的施工效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种动态监测装置，具体为一种顶板断层活化导水通道三维震电一体动态监测装置，属于地球物理勘探技术领域。
背景技术
针对煤层开采后顶板岩层的破坏发育规律的探测与研究，一直是煤矿安全生产十分关注的问题，由于回采扰动造成的断层等导水构造活化引起的突水事故频发，其原因是煤层开采后顶、底板的应力重新平衡，其结果将造成顶、底板岩体产生位移、变形乃至破坏，导致含水层的水通过由于扰动破坏形成的通道流入断层，进而进入工作面，引发突水事故，准确地掌握该工作面断层在回采过程中的变化规律，获得相应的技术参数，对工作面进行防治水工作、消除突水威胁、保障工作面安全合理开采，具有重要的指导意义。
目前，矿井主要利用并行电法对顶板三带和底板下三带进行动态监测，监测结果不稳定，不能避免突水风险，降低煤矿安全系数。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种顶板断层活化导水通道三维震电一体动态监测装置，结构简单，操作方便，能够动态预警顶板断层活化导水通道的形成，防止突水事故的发生。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种顶板断层活化导水通道三维震电一体动态监测装置，在距离煤层断层30m处设置两个钻孔，两个钻孔分别为顶板方向和水平方向，若干个电极和微震传感器布置在PCT管上并通过PCT管送至对应钻孔中，若干个电极之间通过电法测试线连接，电法测试线外接于震电一体机的信号输入端口，若干个微震传感器之间通过微震测试线连接，微震测试线外接于震电一体机的信号输入端口。
作为本实用新型的进一步改进，还包括一个垂直方向的钻孔。
作为本实用新型的进一步改进，每个钻孔中布置32个电极和8个微震传感器。
作为本实用新型的进一步改进，电极为铜片电极片，电极以及微震传感器均为孔壁式。
作为本实用新型的进一步改进，震电一体机包括电法模块和微震模块。
与现有技术相比，本实用新型通过在煤层断层处设置钻孔，将若干个电极和微震传感器布置在PCT管上并通过PCT管送至对应钻孔中，若干个电极之间通过电法测试线连接，电法测试线外接于震电一体机的信号输入端口，若干个微震传感器之间通过微震测试线连接，微震测试线外接于震电一体机的信号输入端口，利用震电一体的三维全空间动态监测系统，动态监测煤层断层附近的微震事件有利于对突水点位置的分析，微震事件最多的区域相对破碎，即可能为导水通道的突水源头所在位置，利用网络并行电法探测断层附近的富水区域，进而分析导水通道及水的扩散范围，本实用新型将网络并行电法采集系统和微震采集系统集成一体，能够获得断层活化的全过程，为后期治理提供技术参数，保障工作面安全回采，大大提高井下的施工效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1、注浆孔，2、微震传感器，3、电极，4、泥浆，5、排气孔，6、震电一体机，7、钻孔，8、电法测试线，9、微震测试线。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，一种顶板断层活化导水通道三维震电一体动态监测装置，在距离煤层断层30m处设置两个钻孔7，两个钻孔7分别为顶板方向和水平方向，若干个电极3和微震传感器2布置在PCT管上并通过PCT管送至对应钻孔中，电极用来测试断层电阻率，若干个电极3之间通过电法测试线8连接，电法测试线8外接于震电一体机6的信号输入端口，用来将断层电阻率数据传给震电一体机6，微震传感器2用于微震事件的监测，若干个微震传感器2之间通过微震测试线9连接，微震测试线9外接于震电一体机6的信号输入端口，用来将断层的微震事件传给震电一体机6。
为了对断层附近的发育危险区段进行全方位测试，本实用新型还包括一个垂直方向的钻孔7。
为了提高测试数据的精准度，本实用新型在每个钻孔7中布置32个电极3和8个微震传感器2。
为了便于电极以及微震传感器的布置，本实用新型将电极3以及微震传感器2均设置为孔壁式。
震电一体机6包括电法模块和微震模块。
本实用新型在断层附近施工2个定向钻孔7，分别沿着工作面的顶板方向和水平方向，钻孔的深度为70m，分别在每个定向钻孔内布置32个电极和8个微震传感器，两个相邻电极之间的间距为2m，两个相邻微震传感器之间的间距为8m，用PCT管将电极和微震传感器送到指定位置并进行注浆与围岩相耦合，通过注浆孔1向钻孔注入泥浆4，在注浆的过程中通过排气孔5检测排出钻孔空气，直至注浆完毕；最后布置两条无穷远大线，分别作为电法并行数据采集的公共N极和参比电极无穷远B极，在两条无穷远大线末端连接不锈钢电极插入地下20cm，用震电一体机将所有测线连接起来，构成三维全空间监测系统。
上述方案中所述两条无穷远大线，一条沿巷道方向布置距离大于10倍的钻孔深度，一条则安置在震电一体机附近5m左右位置。
上述方案中所述孔中电极用于视电阻率的探测，视电阻率低的区域存在富水性；微震传感器用于微震事件的监测，微震事件较多的区域相对破碎，若周围有含水层，则存在突水风险；两者相结合，可以动态监测突水事故的全过程。
Claims (5)
1.一种顶板断层活化导水通道三维震电一体动态监测装置，其特征在于，在距离煤层断层30m处设置两个钻孔(7)，两个钻孔(7)分别为顶板方向和水平方向，若干个电极(3)和微震传感器(2)布置在PCT管上并通过PCT管送至对应钻孔中，若干个电极(3)之间通过电法测试线(8)连接，电法测试线(8)外接于震电一体机(6)的信号输入端口，若干个微震传感器(2)之间通过微震测试线(9)连接，微震测试线(9)外接于震电一体机(6)的信号输入端口。
2.根据权利要求1所述的顶板断层活化导水通道三维震电一体动态监测装置，其特征在于，还包括一个垂直方向的钻孔(7)。
3.根据权利要求2所述的顶板断层活化导水通道三维震电一体动态监测装置，其特征在于，每个钻孔(7)中布置32个电极(3)和8个微震传感器(2)。
4.根据权利要求2所述的顶板断层活化导水通道三维震电一体动态监测装置，其特征在于，电极(3)为铜片电极片，电极(3)以及微震传感器(2)均为孔壁式。
5.根据权利要求2所述的顶板断层活化导水通道三维震电一体动态监测装置，其特征在于，震电一体机(6)包括电法模块和微震模块。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202022527318.9U CN213302544U (zh) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | 顶板断层活化导水通道三维震电一体动态监测装置 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN213302544U true CN213302544U (zh) | 2021-05-28 |
Family
ID=76015879
Family Applications (1)
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| CN202022527318.9U Active CN213302544U (zh) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | 顶板断层活化导水通道三维震电一体动态监测装置 |
Country Status (1)
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2020
- 2020-11-05 CN CN202022527318.9U patent/CN213302544U/zh active Active
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