一種采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)，包括地震波形成裝置，地震波采集裝置，地震波控制和處理裝置及地震波走時(shí)層析成像裝置，其中，地震波走時(shí)層析成像裝置；地震波控制和處理裝置與地震波采集裝置和地震波形成裝置分別連接，地震波走時(shí)層析成像裝置與地震波控制和處理裝置連接。本實(shí)用新型提供的探測(cè)系統(tǒng)，操作方便，探測(cè)精度高，能夠達(dá)到精細(xì)探測(cè)效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種探測(cè)系統(tǒng)，特別是一種采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]煤炭地下開(kāi)采引起的覆巖破壞是一個(gè)極其復(fù)雜的時(shí)間-空間發(fā)展過(guò)程。覆巖破壞范圍主要指采動(dòng)影響下覆巖破壞的分布形態(tài)和發(fā)育高度，弄清覆巖破壞范圍，對(duì)更加合理地留設(shè)保護(hù)煤柱，最大限度地解放“三下”壓煤，安全高效地進(jìn)行“三下”采煤，以及瓦斯抽放、注漿減沉等問(wèn)題均起著至關(guān)重要的作用。而覆巖破壞范圍基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的探測(cè)是獲得覆巖破壞規(guī)律的基礎(chǔ)方法和重要手段，也是最為可靠的方法。
[0003]目前，對(duì)覆巖破壞范圍的探測(cè)方法主要包括直接觀測(cè)法，井上、下鉆孔法，以及物理探測(cè)法等。直接觀測(cè)法主要是在工作面或覆巖內(nèi)部巷道對(duì)覆巖破壞進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)結(jié)果直觀可靠，但觀測(cè)工作存在安全隱患，對(duì)采高、采煤方法及圍巖變形等條件要求嚴(yán)格，目前很少使用。井上、下鉆孔法主要由地面或井下打個(gè)別鉆孔通過(guò)觀測(cè)中洗液漏失量、測(cè)點(diǎn)位移、電視探頭或注水、壓風(fēng)等變化情況來(lái)探測(cè)覆巖破壞規(guī)律；具體可細(xì)分為鉆孔沖洗液漏失量觀測(cè)法、多點(diǎn)位移法、鉆孔電視法及井下鉆孔法等；該類(lèi)觀測(cè)方法使用廣泛，觀測(cè)結(jié)果較可靠，但僅能得到個(gè)別鉆孔點(diǎn)位置的覆巖破壞情況，觀測(cè)范圍有限無(wú)代表性，缺乏對(duì)整體覆巖破壞范圍的掌控，同時(shí)打鉆施工受到外在環(huán)境的影響大。物理探測(cè)法是根據(jù)開(kāi)采前后煤巖體物理力學(xué)性質(zhì)的變化差異，比如電阻率、波速等，采用電磁法及地震法等物探法對(duì)覆巖破壞范圍進(jìn)行分析。主要采用瞬變電磁法和淺層地震法等方法進(jìn)行探測(cè)，該類(lèi)方法表現(xiàn)為是剖面觀測(cè)法，對(duì)整體的覆巖破壞范圍有較好解釋?zhuān)綔y(cè)精度尚不能滿足工程實(shí)際的需要。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中尚沒(méi)有一種操作方便、精度高的采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)及方法。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為了獲得高精度的采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)結(jié)果，并操作方便，本實(shí)用新型提供了一種采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)，包括地震波形成裝置，地震波采集裝置，地震波控制和處理裝置及地震波走時(shí)層析成像裝置；其中，所述地震波形成裝置，用于在預(yù)定區(qū)域形成地震波；所述地震波采集裝置，用于收集所述地震波形成裝置形成的地震信號(hào)；所述地震波控制和處理裝置，用于控制所述地震波形成裝置的觸發(fā)時(shí)間和接收所述地震波采集裝置傳來(lái)的地震數(shù)據(jù)；所述地震波走時(shí)層析成像裝置；所述地震波控制和處理裝置與所述地震波采集裝置和所述地震波形成裝置分別連接，所述地震波走時(shí)層析成像裝置與所述地震波控制和處理裝置連接。
[0008]在上述采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)中，所述地震波形成裝置I是一個(gè)爆破筒。
[0009]在上述采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)中，所述地震波采集裝置2是一串地震檢波器。
[0010]在上述采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)中，所述地震波控制和處理裝置3與所述地震波采集裝置2和所述地震波形成裝置I分別采用有線或無(wú)線連接。
[0011]在上述采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)中，所述地震波走時(shí)層析成像裝置與所述地震波控制和處理裝置可采用有線或無(wú)線連接。
[0012]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]①本實(shí)用新型提供的采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)，由于采用了地震波形成裝置和地震波采集裝置，因此，本實(shí)用新型可以有效的生成預(yù)定的地震波，并獲得可靠的地震數(shù)據(jù)，有利于提聞探測(cè)精度。
[0014]②本實(shí)用新型提供的采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)，由于采用了地震波控制和處理裝置來(lái)控制地震波形成和數(shù)據(jù)接收傳輸，因此，本實(shí)用新型操作方便，且傳輸精度聞，有利于提聞探測(cè)精度。
[0015]③本實(shí)用新型提供的采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)，由于采用了地震波走時(shí)層析成像裝置，地震波速度模型采用層析成像法產(chǎn)生，因此，本實(shí)用新型更進(jìn)一步的提高了探測(cè)精度，實(shí)現(xiàn)精細(xì)探測(cè)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
[0017]圖1是本實(shí)用新型采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖中1.地震波形成裝置，2.地震波采集裝置，3.地震波控制和處理裝置，4.地震波走時(shí)層析成像裝置，5.地面，6.覆巖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0020]如圖1所示，是本實(shí)用新型采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例。
[0021]所述采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)，包括地震波形成裝置1，地震波采集裝置2，地震波控制和處理裝置3及地震波走時(shí)層析成像裝置4，其中，所述地震波形成裝置I，用于在預(yù)定區(qū)域形成地震波；所述地震波采集裝置2用于收集所述地震波形成裝置I形成的地震信號(hào)；所述地震波控制和處理裝置3用于控制所述地震波形成裝置I的觸發(fā)時(shí)間和接收所述地震波采集裝置2傳來(lái)的地震數(shù)據(jù)；所述地震波走時(shí)層析成像裝置4 ;所述地震波控制和處理裝置3與所述地震波采集裝置2和所述地震波形成裝置I分別連接，所述地震波走時(shí)層析成像裝置4與所述地震波控制和處理裝置連接。
[0022]在本實(shí)施例中，所述地震波形成裝置I是一個(gè)爆破筒。
[0023]在本實(shí)施例中，所述地震波采集裝置2是一串地震檢波器。
[0024]在本實(shí)施例中，所述地震波控制和處理裝置3與所述地震波采集裝置2和所述地震波形成裝置I分別采用有線或無(wú)線連接。
[0025]在本實(shí)施例中，所述地震波走時(shí)層析成像裝置4與所述地震波控制和處理裝置可采用有線或無(wú)線連接。
[0026]利用本實(shí)用新型采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)對(duì)覆巖破壞范圍進(jìn)行探測(cè)的探測(cè)方法為:
[0027](a)在預(yù)先確定的探測(cè)地點(diǎn)由地面5向下打2個(gè)直孔，直孔深度由預(yù)定探測(cè)的覆巖6的厚度確定，所述兩個(gè)孔的間距和孔徑都由探測(cè)覆巖預(yù)估范圍確定；
[0028](b)將所述地震波形成裝置I和所述地震波采集裝置2分別放置于2個(gè)直孔中，構(gòu)成震源孔和接收孔；
[0029](c)準(zhǔn)備就緒后，啟動(dòng)所述地震波控制和處理裝置3，觸發(fā)所述地震波形成裝置1，產(chǎn)生地震波；
[0030](d)所述采集裝置在接收到地震波信號(hào)后，將地震波信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，傳輸給所述地震波控制和處理裝置3 ；
[0031](e)所述地震波控制和處理裝置3將電信號(hào)再次轉(zhuǎn)換為地震數(shù)據(jù)，進(jìn)行存儲(chǔ)并傳輸給所述地震波走時(shí)層析成像裝置4 ；
[0032](f)所述地震波走時(shí)層析成像裝置4接收到所述地震波控制和處理裝置3傳來(lái)的信號(hào)后，通過(guò)層析成像方法建立速度模型；
[0033](g)在所述覆巖6受到采動(dòng)影響后，在原先所述震源孔附近范圍重新打震源孔，保留原接收孔；
[0034](h)重新在所述震源孔和所述接收孔分別裝入所述地震波形成裝置I和所述地震波采集裝置2 ；
[0035]⑴重復(fù)步驟(c)-(f)；
[0036](j)對(duì)比兩次建立的速度模型，確定采動(dòng)影響下所述覆巖6的破壞范圍。
[0037]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所做的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括 地震波形成裝置(I)，用于在預(yù)定區(qū)域形成地震波； 地震波采集裝置(2)，用于采集所述地震波形成裝置(I)形成的地震信號(hào)； 地震波控制和處理裝置(3)，用于控制所述地震波形成裝置(I)的觸發(fā)時(shí)間和接收所述地震波采集裝置(2)傳來(lái)的地震數(shù)據(jù)； 地震波走時(shí)層析成像裝置(4)； 所述地震波控制和處理裝置(3)與所述地震波采集裝置(2)和所述地震波形成裝置(I)分別連接，所述地震波走時(shí)層析成像裝置(4)與所述地震波控制和處理裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述地震波形成裝置(I)是一個(gè)爆破筒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述地震波采集裝置(2)是一串地震檢波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述地震波控制和處理裝置(3)與所述地震波采集裝置(2)和所述地震波形成裝置(I)分別采用有線或無(wú)線連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采動(dòng)影響下覆巖破壞范圍探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:地震波走時(shí)層析成像裝置(4)與所述地震波控制和處理裝置可采用有線或無(wú)線連接。
【文檔編號(hào)】G01V1/00GK203572970SQ201320489899
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】張彬, 李少剛, 劉義新, 廉玉廣, 李宏杰, 李宏艷 申請(qǐng)人:煤炭科學(xué)研究總院