[发明专利]一种矿床水文地质综合勘查系统

权利要求书

1.一种矿床水文地质综合勘查系统，其特征在于，该矿床水文地质综合勘查系统包括电脑、探测仪系统、探头系统、套管；所述探测仪系统通过标准视频电缆连接电脑；所述探头系统连接探测仪系统；所述探头系统安装在套管上；

所述探头系统包括超声波检测装置、水文传感器；超声波检测装置包括超声波发射换能器、超声波接收换能器、开槽塑封管；所述超声波发射换能器、超声波接收换能器均安装在开槽塑封管内；所述水文传感器安装在套管上；所述开槽塑封管安装在套管一侧；

所述超声波发射换能器上安装有发射电路；超声波接收换能器上安装有接收电路、控制电路、计时电路、锂电池；所述接收电路、控制电路、计时电路、锂电池均通过导线依次连接；所述控制电路与发射电路信号连接，发射电路与锂电池通过电源线电连接；

所述套管设置有多节，每节通过螺纹连接；

所述探测仪系统包括水位数据监测节点、视频监控节点、监控视频显示器、信号接收模块、中央处理器；所述监控视频显示器、信号接收模块均通过板线连接中央处理器；所述水位数据监测节点、视频监控节点均通过信号接收模块与中央处理器连接；水文传感器与水位数据监测节点相连；水位数据检测节点和水文传感器与视频监控节点连接。

2.如权利要求1所述的矿床水文地质综合勘查系统，其特征在于，所述水位数据检测节点采用分布式水位检测仪组成检测节点网络。

3.如权利要求1所述的矿床水文地质综合勘查系统，其特征在于，所述数据检测节点采用分布式雨量数据检测器组成检测节点网络。

4.如权利要求1所述的矿床水文地质综合勘查系统，其特征在于，所述水位数据检测节点和水文传感器与视频监控节点采用无线传输方式连接；所述水文传感器设置有多个。

5.如权利要求1所述的矿床水文地质综合勘查系统，其特征在于，利用超声波检测装置测试地质围岩松动圈的方法为：

围岩松动圈测试方法采用声波法，声波法测试围岩松动圈基于声波在围岩中传播速度的变化，当弹性波在岩体中传播时要发生几何衰减和物理衰减，在岩体中不同力学性质的结构面上弹性波要发生折射、散射和热损耗，使得弹性波能量不断衰减造成波速降低，由弹性波的波动理论，在无限各相同性介质中的波动方程为：

式中V_p——纵波；

V_s——横波

基于各相同性弹性半空间的边界条件和初始条件，得对应的波速，与岩石的弹性模量E、波松比σ、密度ρ之间的关系式为：

$V_p=\sqrt{\frac{E}{\mathrm{\ρ}}\·\frac{1-\mathrm{\σ}}{(1-2\mathrm{\σ})(1+\mathrm{\σ})}}$

$V_s=\sqrt{\frac{E}{\mathrm{\ρ}}\·\frac{1}{2(1+\mathrm{\σ})}}$

根据波速在围岩中分布，得出松动圈范围。