[发明专利]一种井上下全空间地震波数据采集系统和勘探方法

权利要求书

1.一种井上下全空间地震波数据采集系统，其特征在于：包括若干组地震波形成装置(1)，若干组地震波地面接收装置(2)，若干组地震波井下接收装置(3)和地震波数据采集控制装置(4)，所述地震波形成装置(1)经启动后形成地震波，由所述地震波地面接收装置(2)和所述地震波井下接收装置(3)接收，然后形成地震波信号数据，传输给所述地震波数据采集控制装置(4)；

所述地震波形成装置(1)布置于矿井地面(5)上，用于产生地震波，每一组包含若干个所述地震波形成装置(1)，沿井下巷道(6)轴向布置，形成线连接；

所述地震波地面接收装置(2)布置于所述矿井地面(5)上，每一组包含若干个所述地震波地面接收装置(2)，沿所述井下巷道(6)轴向布置，形成线连接；

所述地震波井下接收装置(3)布置于所述井下巷道(6)内，每一条井下巷道(6)内布置一组，每一组包含若干个所述地震波井下接收装置(3)，沿所述井下巷道(6)轴向布置，形成线连接；

所述地震波数据采集控制装置(4)布置于所述矿井地面(5)上，与每一组所述地震波地面接收装置(2)和每一组所述地震波井下接收装置(3)分别连接。

2.根据权利要求1所述的井上下全空间地震波数据采集系统，其特征在于：所述地震波形成装置(1)形成的地震波能量范围由井下开采煤层(7)与所述矿井地面(5)距离确定。

3.根据权利要求2所述的井上下全空间地震波数据采集系统，其特征在于：所述井下开采煤层(7)与所述矿井地面(5)距离为500-1000m时，所述地震波形成装置(1)形成的地震波能量范围为5000-20000KJ。

4.根据权利要求3所述的井上下全空间地震波数据采集系统，其特征在于：沿所述井下巷道(6)轴向每间隔5-20m，每一组所述地震波形成装置(1)布置一个所述地震波形成装置(1)；组间距为20-80m，每一组所述地震波地面接收装置(2)布置一个所述地震波地面接收装置(2)；组间距为20-80m，每一组所述地震波井下接收装置(3)布置一个所述地震波并下接收装置(3)；

每一组地震波形成装置(1)均等间距布置，每一组内的每一个所述地震波形成装置(1)也等间距布置；

每一组地震波地面接收装置(2)均等间距布置，每一组内的每一个所述地震波地面接收装置(2)也等间距布置；

每一组地震波井下接收装置(3)内的每一个所述地震波井下接收装置(3)等间距布置。

5.根据权利要求1-4任一所述的井上下全空间地震波数据采集系统，其特征在于：所述地震波形成装置(1)包括一个炸药震源或可控震源。

6.根据权利要求1-4任一所述的井上下全空间地震波数据采集系统，其特征在于：所述地震波地面接收装置(2)和所述地震波井下接收装置(3)均包括一个动圈式三分量地震波检波器，且型号相同。

7.根据权利要求1-4任一所述的井上下全空间地震波数据采集系统，其特征在于：所述地震波井下接收装置(3)通过锚杆(8)固定于所述井下巷道(6)顶板上。

8.根据权利要求1-4任一所述的井上下全空间地震波数据采集系统，其特征在于：所述地震波井下接收装置(3)通过钻孔(9)与所述地震波数据采集控制装置(4)连接。

9.一种采用权利要求1-4任一所述的井上下全空间地震波数据采集系统对矿井地质条件进行井上下全空间地震探测的勘探方法，其特征在于：包括如下步骤：

(a)将所述地震波形成装置(1)，所述地震波地面接收装置(2)布置于所述矿井地面(5)上，将所述地震波井下接收装置(3)布置于所述井下巷道(6)内，并将所述地震波地面接收装置(2)和所述地震波井下接收装置(3)与所述地震波数据采集控制装置(4)连接；

(b)启动所述地震波形成装置(1)，使形成地震波，同时启动所述地震波地面接收装置(2)和所述地震波井下接收装置(3)对所述地震波信号进行接收，并转化为地震波数据，然后传输给所述地震波数据采集控制装置(4)；

(c)通过所述地震波数据采集控制装置(4)对所述地震波数据进行分析，并进行层析成像处理，获得矿井地质条件信息。