[发明专利]煤矿井下磁震综合探测仪及磁震综合探测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿井物探设备，特别是一种煤矿井下磁震综合探测仪。 

背景技术

瞬变电磁法是通过发射线圈向地质体发送瞬变一次场，这种迅速衰减的电场在地质体中感应出新的涡流场（二次场），接收装置通过接收二次场的变化特征来探测地质异常体。 

瞬变电磁法主要优点是施工方便，对煤矿井下采空区、熔岩发育区、断层、破碎带充水反演结果清晰。由于瞬变电磁法检测的是地质体的电特征信号，所以对地质体的断层、陷落柱、煤层厚度等地质构造不敏感。 

浅层地震法是应用矿井震波的透射、反射、频散原理，可以准确反演地质体的断层、陷落柱、煤层厚度等地质构造。由于浅层地震法检测的是地质体的震波，所以对煤矿井下采空区、熔岩发育区、断层、破碎带等地质异常体是否充水不敏感。 

常用的综合探测方法是分别用瞬变电磁仪和浅层地震仪进行数据采集，分别对所采集的数据进行反演，圈定异常区后，独立成图来做对比核实。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种煤矿井下磁震综合探测仪，该煤矿井下磁震综合探测仪特别适合于探测煤矿井下采空区、熔岩发育区、断层、破碎带充水等地质危害； 可以用浅层地震法探测地质体的构造，来校正瞬变电磁法的深度系数，提高瞬变电磁法的精度；并可填补瞬变电磁法的对构造不敏感的瑕疵，达到全测区无盲点。 

本发明是这样实现的：一种煤矿井下磁震综合探测仪，包括发射机和接收机，发射机包括发射电源、发射控制电路、发射线圈；接收机包括接收线圈、震动检波器、接收信号调理电路、ADC、接收电源和数据处理平台。发射机包括发射电源、发射控制电路、发射线圈，发射线圈连接在发射控制电路的输出端，发射电源给发射控制电路供电；发射控制电路产生双极性矩形脉冲，通过发射线圈向地质体发射激励场；接收机包括接收线圈、震动检波器、接收信号调理电路、ADC、接收电源和数据处理平台，接收线圈和震动检波器连接在接收信号调理电路输入端，ADC输入端连接在信号调理电路输出端，ADC输出端连接到数据处理器平台，接收电源给接收信号调理电路、ADC和数据处理平台供电；接收线圈接收地质体产生的涡流电磁场，震动检波器接收地质体震动波场，并将电磁场和震动波场信号通过接收信号调理电路放大后送到ADC做数模转换，然后给数据处理平台做反演计算。 

所述煤矿井下磁震综合探测仪可以是独立的接收机和发射机关联而成，也可以是接收机和发射机合为一体。 

检波器可以是二个也可以多个，用于接收地震数据。 

一种煤矿井下磁震综合的探测方法，包括以下步骤： 

a) 煤矿井下磁震综合探测仪切换到浅层地震法，用锤击等方式激发人工震源,检波器得到地震法数据；

b) 煤矿井下磁震综合探测仪切换到瞬变电磁法，发射线圈向地质体发射瞬变一次场，接收线圈接收地质体二次涡流场，得到瞬变电磁法电法的采样数据；

c) 用浅层地震解析方法反演得出地质体构造图；

d) 瞬变电磁法的数据按瞬变电磁法的算法计算出视电阻率，用地质体构造数据对瞬变电磁法深度系数进行校正，反演出不同深度的视电阻率等值线图；

e) 按照实际地质体地形对数据进行地形校正；

f) 克里金插值法进行插值，反演成完整的二维数据体。

常用的综合探测方法是分别用瞬变电磁仪和浅层地震仪进行数据采集，分别对所采集的数据进行反演，圈定异常区后，独立成图来做对比核实。 

本发明所述的煤矿井下磁震综合探测仪具备瞬变电磁法和浅层地震法功能，通过不同装置同时进行数据采集，统一对所采集的数据进行反演，浅层地震法和瞬变电磁法的优势互补，而不是将两者简单地组合。具有如下优点： 

1、可以分别以不同的测量装置采集数据，实时性强；

2、利用浅层地震法可以校正瞬变电磁法的深度系数，提高瞬变电磁法的反演精度；

3、可以用浅层地震法探测地质体的构造，来弥补瞬变电磁法的对构造不敏感的瑕疵；以瞬变电磁法探测地质体充水区，来弥补浅层地震法对富水异常不敏感的瑕疵，达到全测区无盲点。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。 

图1是本发明的煤矿井下磁震综合探测仪的发射机的结构框图。 

图2是本发明的煤矿井下磁震综合探测仪的接收机的结构框图。 

具体实施方式