【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于礦井地球物理探測，具體涉及一種雙源直流電阻率法頂板水害隱患探測方法。
技術介紹
1、隨著煤礦開采深度的持續增加和資源開采范圍的不斷擴大，煤礦頂板水害作為重大安全隱患，對礦井安全生產構成嚴重威脅。尤其是在深部開采條件下，復雜的地質構造、活躍的地下水活動以及隱蔽的導水通道等導致頂板水害預測與防控難度顯著提升。傳統的直流電法探測技術根據應用場景不同，主要有地表直流電法和礦井直流電法，均屬于單一源直流電阻率法。地表直流電阻率法通過在探測區域地表布置單個或多個電極組，而礦井直流電阻率法則是在井下工作面附近布置單個或多個電極組。利用電流在地層中流動時產生的電位差來分析地質體分布情況，以此識別潛在的含水異常體，單一源直流電阻率法在礦井水害探測中已被廣泛應用。
2、然而，由于電流衰減、環境干擾等因素，此類方法在探測深部水害隱患時存在明顯的探測深度不足，在單一直流源配置下，電流穿透能力有限，尤其在高阻地層的情況下，有效探測深度難以達到深部頂板水害所在的深度，往往難以滿足深部礦井對頂板水害隱患進行全面、精確探測的需求。
技術實現思路
1、針對上述問題，本專利技術的目的是提供一種雙源直流電阻率法頂板水害隱患探測方法，通過對部件結構的合理設置，克服傳統方法的探測深度限制，提高探測精度和可靠性。
2、為實現上述目的，本專利技術采取的技術方案包括：
3、一種雙源直流電阻率法頂板水害隱患探測方法，包括以下步驟：
4、s1，在探測區域布設至少2組發射源
5、s2，逐組向各組發射源電極注入電流，依次采集全部接收電極相對于無窮遠電極g的電壓；
6、s3，計算第i組發射源電極被注入電流時的第c個接收電極的異常幅度值；
7、s4，繪制各組發射源電極被注入電流時的異常幅度圖，具體是當任一組發射源電極被注入電流時，將各條測線上異常幅度值最高的接收電極與當下被注入電流的地表發射電極bi和井下發射電極ai連線；再將所有組對應的異常幅度圖整合，并對探測區域進行網格劃分，得到的穿過線段數量最多的網格即為異常體中心位置。
8、優選的，s3中具體通過式(1)計算第i組發射源電極被注入電流時的第c個接收電極的異常幅度值；
9、
10、其中，表示第i組發射源電極被注入電流時的第c個接收電極相對于無窮遠電極g的電壓，表示不含異常體時第i組發射源電極被注入電流時接收電極相對于無窮遠電極g的電壓；
11、優選的，s1中在探測區域內沿巷道的徑向布設2組發射源電極并沿巷道的軸向布設2組發射源電極，各地表發射電極bi等高且各井下發射電極ai等高，且每組發射源電極的地表發射電極bi均位于井下發射電極ai正上方；并布置4條測線。
12、優選的，s1中每條測線上的各接收電極等間距布設。
13、優選的，s1中每條測線上布設15個接收電極。
14、優選的，s1中所述無窮遠電極g與探測區域的最小距離大于1km。
15、優選的，s2中地表發射電極bi注入電流強度為1a至10a，井下發射電極ai注入電流強度為30ma至100ma。
16、優選的，s4中的網格劃分采用100m×100m×100m。
17、與現有技術相比，本專利技術的優點為：
18、(1)本專利技術的雙源直流電阻率法頂板水害隱患探測方法，在地表和礦井巷道中同時布設發射源電極，形成上下耦合的電流場，顯著增強了電流在深部地層中的滲透，有效拓展了探測深度，同時能夠顯著提升對深度區域特別是深部頂板水害隱患的探測精度，實現對隱患的精確定位和定量評估。
19、(2)本專利技術的雙源直流電阻率法頂板水害隱患探測方法，靈活配置接收電極，即為可選擇在地表和礦井巷道內同時布設接收電極，也可根據實際情況僅在地表或僅在礦井巷道內布設接收電極，有利于優化探測效率，適應復雜地質環境，同時便于收集不同位置、不同角度的電位差數據，為后續數據處理和分析提供更多維度的信息。
20、(3)本專利技術的雙源直流電阻率法頂板水害隱患探測方法，接收的信號同時具有“透射”屬性和“反射”屬性，這意味著采集的數據中既包含了由地表(井下)發射源產生的電流在地層從而傳播到井下(地表)的“透射”信息，也包含了地表(井下)發射源產生的電流在遇到不均勻介質界面時發生“反射”到地表(井下)接收源的信息。這種復合探測模式充分利用了地質結構對電流的多路徑響應，使采集的數據中蘊含了更為豐富的地質信息，有助于提高對深部地質結構和水害隱患的識別能力。
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1.一種雙源直流電阻率法頂板水害隱患探測方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的雙源直流電阻率法頂板水害隱患探測方法，其特征在于，S3中具體通過式(1)計算第i組發射源電極被注入電流時的第c個接收電極的異常幅度值；
3.如權利要求1所述的雙源直流電阻率法頂板水害隱患探測方法，其特征在于，S1中在探測區域內沿巷道的徑向布設2組發射源電極并沿巷道的軸向布設2組發射源電極，各地表發射電極Bi等高且各井下發射電極Ai等高，且每組發射源電極的地表發射電極Bi均位于井下發射電極Ai正上方；并布置4條測線。
4.如權利要求1所述的雙源直流電阻率法頂板水害隱患探測方法，其特征在于，S1中每條測線上的各接收電極等間距布設。
5.如權利要求4所述的雙源直流電阻率法頂板水害隱患探測方法，其特征在于，S1中每條測線上布設15個接收電極。
6.如權利要求1所述的雙源直流電阻率法頂板水害隱患探測方法，其特征在于，S1中所述無窮遠電極G與探測區域的最小距離大于1Km。
7.如權利要求1-6任一所述的雙源直流電阻率法頂板水害
8.如權利要求7所述的雙源直流電阻率法頂板水害隱患探測方法，其特征在于，S4中的網格劃分采用100m×100m×100m。
...【技術特征摘要】
1.一種雙源直流電阻率法頂板水害隱患探測方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的雙源直流電阻率法頂板水害隱患探測方法，其特征在于，s3中具體通過式(1)計算第i組發射源電極被注入電流時的第c個接收電極的異常幅度值；
3.如權利要求1所述的雙源直流電阻率法頂板水害隱患探測方法，其特征在于，s1中在探測區域內沿巷道的徑向布設2組發射源電極并沿巷道的軸向布設2組發射源電極，各地表發射電極bi等高且各井下發射電極ai等高，且每組發射源電極的地表發射電極bi均位于井下發射電極ai正上方；并布置4條測線。
4.如權利要求1所述的雙源直流電阻率法頂板水害隱患探測方法，其特征在于，s1中...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李宇騰，趙佳佳，王云宏，房哲，吳正飛，魯晶津，李博凡，劉堯，
申請(專利權)人：中煤科工西安研究院集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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